segunda-feira, 28 de março de 2016

Série Eletrônica - Parte 2

Na primeira parte dessa série de posts sobre eletrônica, conhecemos de forma simplificada os conceitos de tensão, corrente, resistência e potência, hoje vamos conhecer os principais componentes eletrônicos e suas divisões em passivos, ativos e eletromecânicos, essenciais para você conhecer melhor os projetos que encontrar aqui no blog ou pela internet.

1) ATIVOS:
Os componentes ativos são capazes de converter energia e exercer uma função de controle sobre uma energia adicional de um outro componente. Fazem parte desse grupo diodos, transistores, circuitos integrados, dispositivos optoeletrônicos e fontes de energia. Vamos dar uma olhada rápida em alguns deles:
1.1) Diodos:
Os diodos são um tipo de componente eletrônico feito de um cristal semicondutor de silício ou germânio numa película cristalina cujas faces opostas são dopadas por diferentes gases durante sua formação.
O Silício é o tipo mais simples de componente eletrônico semicondutor, usado como retificador de corrente elétrica e apresenta uma queda de tensão de 0,3V e 0,7V dependendo do material que é utilizado. 

1.2) Transistores:
Os transistores são componentes elétricos o qual tem duas funções principais sendo elas o chaveamento e a amplificação de sinais elétricos. Possuem três pinos sendo eles: emissor, coletor e base.
O transistor só permite o fluxo da corrente entre seu emissor e coletor se for aplicada uma corrente na base, funcionando como uma “chave liga/desliga”. 

1.3) CIs: 
Circuitos Integrados são dispositivos contendo um circuito pronto dentro de um encapsulamento. A vantagem de usar um CI é que ele traz, em um só circuito o que antes teria a necessidade de vários componentes. É impossível falarmos aqui de todos os CIs existentes no mercado atualmente, por isso sempre que desejar saber mais sobre um determinado CI, basta procurar o seu datasheet na internet, alias já falei 2 anos atrás aqui no blog sobre como encontrar datasheets na internet, clica aqui para ver os links.

2) PASSIVOS:
Os componentes passivos não aumentam a intensidade de uma corrente ou tensão. Eles tem como característica interagir com a energia do circuito, dissipando-a em outras formas como, por exemplo, em calor. Como exemplos de componentes passivos podemos citar resistores, capacitores, indutores, sensores e antenas. Vejamos cada um deles:
2.1) Resistores:
O resistor é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica e possui a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito Joule. Oferecem oposição à passagem da corrente elétrica através de seu material, essa propriedade é chamada de resistência elétrica. Possuem um código de cores que diz qual o valor de sua resistência em Ohms.
2.2) capacitores:
É um componente que armazena energia elétrica armazenando cargas elétricas, para que possam ser utilizadas, guardadas e transferidas nos circuitos. Apresentam-se de varias formas, tamanhos e materiais diferentes.
2.3) Indutores: 
Também chamados de bobinas, são componentes com funcionamento similar aos capacitores, pois são tradicionalmente usadas como filtros, deixando passar ou bloqueando determinadas frequências, assim como ocorre com os capacitores, e também sendo usadas para armazenar energia.
A indutância de uma bobina é medida em uma unidade chamada henry (H), essa indutância altera de acordo com a espessura do fio e o número de espiras na bobina. 


3) ELETROMECÂNICOS:
Por último, existem os componentes eletromecânicos, que combinam processos elétricos e mecânicos, utilizando-se da movimentação de partes móveis. O principais representantes dessa categoria são cristais, terminais, conectores e fusíveis.
3.1) Cristais:
Pequenos cristais de quartzo que oscilam em determinadas frequências, são utilizados em praticamente todos os aparelhos eletrônicos para dar à eles um ritmo constante de funcionamento, essas frequências são medidas em Hz, incluindo múltiplos e submúltiplos.
3.2) Fusíveis:
O fusível é um dispositivo de segurança de um circuito elétrico, que tem a função de interromper a passagem de corrente elétrica no circuito, quando a corrente ultrapassar o limite permitido pelo fusível, evitando assim um curto-circuito.
 
3.3) Relé
Interruptor eletromecânico, normalmente utilizado para chaveamento de circuitos de alta corrente ou tensão. Quando uma corrente circula pela bobina, esta cria um campo magnético que atrai um ou uma série de contatos fechando ou abrindo circuitos.
Ao cessar a corrente da bobina o campo magnético também cessa, fazendo com que os contatos voltem para a posição original. 
Os relés podem ter diversas configurações quanto aos seus contatos: podem ter contatos NA, NF ou ambos, neste caso com um contato comum ou central (C). Os contatos NA (normalmente aberto) são os que estão abertos enquanto a bobina não está energizada e que fecham, quando a bobina recebe corrente.
Os NF (normalmente fechado) abrem-se quando a bobina recebe corrente, ao contrário dos NA. O contato central ou C é o comum, ou seja, quando o contato NA fecha é com o C que se estabelece a condução e o contrário com o NF.
Então, até o momento você conseguiu descobrir os principais componentes de circuitos eletrônicos, agora se quiser conhecer mais sobre cada um estude, pesquise bastante e com o tempo você que está começando no mundo da eletrônica vai conseguir entender o funcionamento de placas e também montar as suas próprias.
Falando nisso, já coloquei aqui um tutorial ensinando a fazer placas de circuito impresso e também já falei em como fazer e aplicar um verniz caseiro para proteger suas placas. Confira!!
Por hoje é isso pessoal, um abraço e até a próxima.

EDIT: 29/03/2016 - Adicionei o relé no texto que havia esquecido! Valeu por lembrar Vinicios ;)

domingo, 27 de março de 2016

Manutenção no controle remoto

Hoje o dia foi de fazer manutenção no controle remoto para projetos. Os problemas a verificar eram:
- 2 interruptores com mal funcionamento;
- chave alavanca quando movida alterava os valores analógicos do joystick direito;
- fixar novamente a porta USB;
Além disso eu queria:
- montar uma alça para transporte;
- testar fonte de alimentação e bateria;
- adicionar capacitores para estabilizar mais a tensão interna;
Fiz a lista de modificações, preparei tudo e coloquei a mão na massa, mas essa manutenção toda levou umas 4 horas, pois é achei que ia demorar menos. Consegui fazer tudo o que tinha planejado, vamos às fotos:
Começando a procurar os problemas, além dos citados encontrei mais um, um resistor que faz um dos interruptores de 3 posições funcionar estava com os terminais quebrados, ai tive que substituir também.
Testando os joysticks e chaves, tudo funcionando depois dos reparos!  E o grande objeto de desejo, a instalação de uma alça para transporte:
A alça fixada é a da minha fonte de bancada (na verdade era os "pés" da fonte" hehehe), reforcei os parafusos e prendi muito bem, agora fica melhor para carregar o monstrinho.
Tive que montar um "pack" de capacitores (4 capacitores de 6.3V e 3300uF em paralelo) e ligar na saída da fonte de 5V do controle, dessa forma consegui muito mais precisão em todas as leituras, pois não tinha mais oscilação de tensão.
Deu trabalho mas no final valeu a pena, 100% do controle funcionando agora, o próximo passo é voltar a focar no robô que será controlado por esse monstrinho.
Por hoje é isso pessoal, um abraço e até a próxima.

sábado, 19 de março de 2016

Série Eletrônica - Parte 1

Olá pessoal, vamos à primeira etapa desta série de postagens de eletrônica para mostrar os conceitos mais básicos e assim permitir que todos possam compreender melhor os projetos com Arduino e eletrônica que posto aqui.
Nessa primeira parte vamos entender melhor os conceitos básicos de: Tensão, Corrente, Resistência e Potência, todos os conceitos aqui apresentados são os trabalhados em livros de eletrônica e eletricidade, portanto sempre colocarei referências aos autores quando fizer uso de suas palavras, da mesma forma que utilizaram em seus livros, dessa forma você pode utilizar em trabalhos como bibliografia.

TENSÃO OU DIFERENÇA DE POTENCIAL
Se dois corpos têm quantidades diferentes de carga e, portanto, potenciais diferentes, há entre eles uma diferença de potencial (ddp), essa ddp pode ser considerada como uma força utilizada para mover os elétrons através de um condutor.
A grandeza diferença de potencial é representada pelas letras “E” ou “V” e por ser medida em Volts  o símbolo da unidade é V.
Portanto, segundo SADIKU (2013):
"Tensão (ou diferença de potencial) é a energia necessária para deslocar uma carga unitária através de um elemento, medida em volts(V)." 
Como a tensão é medida em volts, alguns preferem chamar de "Voltagem" de uma fonte por exemplo, mas o correto é tensão ou ddp.

CORRENTE
Em um condutor elétrico, a corrente elétrica é dada pela quantidade de cargas (medidas em Coulomb) que passam através de uma seção em uma unidade de tempo (medido em segundos), ou seja, quanto maior a quantidade de elétrons passando em um fio, maior a corrente elétrica. Essa medida dada em C/s (Coulomb por segundo) foi chamada de ampère, para a micro eletrônica essa medida é muito grande, por isso foi adotado seus multiplos e submultiplos, como o mili (m), micro (µ), nano(n) entre outros.
Muitas pessoas chamam corrente elétrica de "amperagem", evite usar esse termo, pois demonstra que você não tem o conhecimento técnico sobre o assunto.

RESISTÊNCIA:
Os materiais possuem um comportamento característico de resistir ao fluxo de cargas elétricas, essa propriedade física é chamada de resistência e representada pelo símbolo R. Quanto maior a resistência elétrica de um material, mais difícil para este conduzir eletricidade, podendo chegar aos isolantes, os quais apresentam uma resistência elétrica tão alta que a corrente elétrica não trafega através de si.
Os materiais podem ser considerados como condutores (baixa resistência, como o cobre), semicondutores (média resistência, como carbono e silício) e isolantes (alta resistência, como borracha e vidro).   

Exemplificando o que foi falado até agora, podemos usar essa imagem:
 
Onde:
- tensão é a força com que os elétrons são impulsionados em um condutor;
- corrente é quantidade de elétrons que trafegam em uma seção desse condutor em 1 segundo;
- resistência é a propriedade do material em se opor a passagem de corrente elétrica.

POTÊNCIA:
Por último, o conceito que se baseia nos outros para ser medido, a potência, segundo TORRES (2012), é a capacidade de transformação da energia elétrica em outro tipo de energia, normalmente calor, movimento ou som, sendo medida em Watts e representada pela letra W sendo que 1W equivale a 1 joule por segundo.
A potência de um equipamento é calculada pela seguinte fórmula:
P(W) = V x I
Também é possível calcular a potência de dissipação de um resistor de um circuito, a fim de evitar que ele "queime", para isso pode-se usar uma das fórmulas:
P = V2/R ou P = R x I2


Para escrever esse post de hoje (e os próximos), foram utilizados como bibliografia os seguintes livros: 
- ALEXANDER, Charles K. Matthew N. O. Sadiku. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 5ª edição. Porto Alegre: Grupo A, 2013.874p.

- TORRES, Gabriel. Eletrônica para Autodidatas, estudantes e Técnicos. Rio de Janeiro, Editora Novaterra. 2012. 433p. 

Por hoje é isso pessoal, abraço e até a próxima parte.   

quinta-feira, 10 de março de 2016

novos conteúdos do blog

Olá pessoal, hoje passei para avisar a todos a ficarem atentos às novidades do blog, vamos ter novos conteúdos exclusivos que estão sendo desenvolvidos, entre eles posso destacar de momento:
- Algumas experiências envolvendo eletricidade;
- uma série de postagens sobre o básico da eletricidade que vai servir como ponto de partida para estudos dos mais novos nesse ramo;
- vídeos (sem muitos detalhes no momento);
- continuação dos projetos em andamento (que utilizam o controle remoto que criei).
FIQUEM ATENTOS!!
P.S: A foto é uma dica de uma das coisas que estão por vir!
Abraços e até a próxima!