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Circuitos com sensores – Divisor de tensão com LDR e termistor

TecnologiaEletrônica e microcontroladoresIdades 13–14

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Um divisor de tensão formado por um sensor (fotorresistor LDR ou termistor NTC) e um resistor variável produz uma tensão Vout que comanda um transistor ou um comparador para ligar um LED, um ventilador ou um buzzer. Mova o controle de luz ou de temperatura para ver a resistência do sensor, Vout e a corrente na carga mudarem; os gráficos mostram a curva característica do sensor e Vout com o limiar de chaveamento. Troque o sensor entre a parte de cima e a de baixo do divisor para inverter o comportamento: acionado pelo escuro ou pela luz, alarme de frio ou de calor.

Aula: Circuitos com sensores: divisor de tensão com LDR ou termistor, chaveado por transistor ou comparador

O que mostra

Luzes noturnas automáticas, ventiladores que ligam quando o ambiente esquenta e alarmes de geada dependem de um divisor de tensão. Um sensor cuja resistência muda com a luz ou a temperatura é ligado em série com um resistor variável, e a tensão no ponto de junção, Vout = Vs × Rinferior / (Rsuperior + Rinferior), comanda uma chave. Um transistor começa a conduzir quando a base chega a cerca de 0,7 V; um comparador chaveia quando Vout passa de uma tensão de referência. Colocar o sensor em cima ou embaixo inverte a ação, e o resistor variável define o limiar.

Como usar

Escolha Sensor, Posição do sensor, Chaveamento e Carga. Mova o controle Luz ou Temperatura, ou arraste sobre qualquer um dos gráficos, e veja a resistência do sensor, Vout e a corrente na carga mudarem. Ajuste Resistor variável para mover o limiar e Fonte Vs para mudar a tensão. Clique em Trocar sensor ↕ para inverter o comportamento do circuito.

Parâmetros que você pode mudar

  • Sensor Fotorresistor (LDR), Termistor (NTC)
  • Posição do sensor no divisor Embaixo (entre Vout e 0 V), Em cima (entre +Vs e Vout)
  • Valor do resistor variável 0,1–100 kΩ
  • Tensão da fonte Vs 5–12 V
  • Carga LED, Ventilador, Buzzer
  • Dispositivo de chaveamento Transistor NPN, Comparador

Perguntas para explorar

  1. Por que colocar o LDR na parte de baixo do divisor faz a lâmpada acender no escuro?
  2. Para a lâmpada acender mais cedo ao anoitecer, você deve aumentar ou diminuir o resistor variável?
  3. Com o comparador, qual é a resistência do sensor no ponto de chaveamento, e por quê?

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