O circuito que apresentamos serve para indicar o contacto de água ou umidade num sensor fazendo tocar uma cigarra ou acedendo uma lâmpada. As aplicações possíveis são muitas como por exemplo avisar quando o nível de água de um reservatório atinge um certo ponto, avisar da ocorrência do transbordamento de uma caixa d’ água ou reservatório, acionar um alarme de inundações ou ainda detectar vazamentos, etc. Com adaptações pode ser acionado um relé para ativar algum tipo de automatismo como por exemplo uma bomba dágua ampliando a possibilidade de uso deste circuito.
Descrevemos um circuito bastante simples, porém eficiente e sensível, que aciona uma cigarra ou uma lâmpada incandescente comum de até 100 watts quando o sensor X1 entra em contacto com a umidade ou diretamente com a água.
O sensor pode ser colocado em locais ameaçado por enchentes ou inundações, como por exemplo um porão ou garagem ou ainda em locais em que a água deva ser detectada como por exemplo um reservatório ou barragem.
Na condição de espera com a carga desativada, a corrente drenada pelo circuito é extremamente baixa o que significa que não há praticamente consumo de energia.
O único cuidado que deve ser levado em conta é que o circuito não é isolado da rede de energia, o que significa que tanto o sensor como sua fiação devem ficar em local protegido contra toques acidentais e o sistema monitorado deve ser protegido ou aterrado para se evitar o mesmo tipo de problema.
A possibilidade de se controlar uma carga de alta potência é ainda importante para o leitor que pode utilizar o circuito em automatismos diversos com acionamento por nível de água. Lembramos apenas que o controle usado é de meia onda, devendo ser prevista uma ponte retificadora caso o controle deva ser de onda completa.
Características:
Tensão de alimentação: 110/220 VCA
Carga máxima: 100 watts ou conforme o SCR
Corrente em repouso: 1mA ou menor
COMO FUNCIONA
O sensor consiste em dois fios com as pontas desencapadas e posicionados paralelamente (aproximadamente 5 cm das pontas devem ser descascados para melhor funcionamento). Em contacto com a água circula entre eles uma pequena corrente que, no entanto, é suficiente para disparar um SCR do tipo TIC106 ou equivalente de grande sensibilidade.
A carga deste SCR pode ser uma lâmpada incandescente comum para o caso de um aviso luminoso ou ainda uma cigarra caso em que um diodo de proteção deve ser incluído no projeto como indicado no diagrama.
R2 e R3 limitam a corrente do sensor enquanto que R3 polariza o catodo do SCR de modo a evitar seu disparo errático.
A sensibilidade do circuito vai depender basicamente de quanto das pontas dos fios do sensor pode entrar em contacto com a água.
MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
A disposição dos componentes numa pequena placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.
Se a carga alimentada tiver mais de 40 watts o SCR deve ser dotado de um radiador de calor. O SCR deve ter sufixo B se a rede de energia for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 CV.
Os resistores são de 1/8 W ou maiores e o sensor é formado por dois pedaços de fio rígido comum com pelo menos 5 cm de suas pontas descascadas e montados de modo a ficarem afastados um do outro de 3 cm a 5 cm. Duas placas metálicas de 10 x 10 cm também podem ser usadas como sensores.
O fio de ligação ao sensor pode ser longo, com até uns 20 metros de comprimento. No entanto, acima disso será preciso acrescentar um trimpot de 100 kΩ ao circuito em lugar de R2 para se fazer o ajuste de sensibilidade pois pode ocorrer o disparo errático.
O fio de alimentação também pode ser longo, mas deve-se tomar cuidado com seu isolamento. Um fusível de proteção de 5 A em série com a alimentação será conveniente.
PROVA E USO
Para provar basta ligar o aparelho na rede de energia e conectar uma lâmpada comum como carga. Introduzindo o sensor num copo com água deve haver o disparo do circuito.
Para detectar vazamentos e chuva o sensor deve ser alterado: duas pequenas telas de arame separadas por um pedaço de tecido poroso seco. Um pouco de sal no tecido aumenta a sensibilidade. Para este sensor, sempre que houver o disparo para rearmar o tecido deve ser trocado por um que esteja seco.
Semicondutores:
SCR - TIC106B ou D conforme a rede de energia - ver texto
Resistores: (1/4 W, 5%)
R1, R3 - 47 k Ω
R2 - 10 k Ω
Diversos:
X1 - Sensor - ver texto
X2 - Lâmpadas de 25 a 100 watts
X3 - Cigarra/ diodo 1N4007
Placa de circuito impresso, cabo de alimentação, caixa para montagem, radiador de calor para o SCR, fios, solda, etc.
