ANEMÔMETRO DIGITAL

1. UNIVERSIDADE DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ANEMÔMETRO DIGITAL Alunos: Cleberson Rodrigues Marcos Rodrigues Azevedo E-mail: marcos.roaz@gmail.com

2. INTRODUÇÃO O anemômetro é um instrumento capaz de captar a intensidade do vento, com isso através de um circuito condicionador de sinal, gerar um valor de velocidade proporcional a essa intensidade.

3. DIAGRAMA DE BLOCOS

6. SENSOR O sinal é obtido a partir de uma chave magnética (Reed-switch), que abre e fecha seus contatos conforme a ação de um campo magnético externo, neste caso, uma chave rotativa composta por quatro imãs. Com isso, produz vários pulsos com frequência de “chaveamento” proporcional a velocidade em que se encontra o vento.

7. CIRCUITO CONDICIONADOR Os pulsos emitidos pelo sensor serão enviados via circuito de filtro e proteção para as entradas dos 2 monoestáveis do CI 74123, onde são produzidos duas séries de pulsos para as entradas do CI 7400, assim é obtido o “clock” final (Função K), de uma frequência 8 vezes a da rotação do rotor do emissor, aumentando a sensibilidade do instrumento quando o vento estiver fraco.

8. CIRCUITO DE “DISPARO” Consiste em um oscilador de relaxação, que é um circuito com TUJ que tem como funcionamento básico controle da corrente que carrega um capacitor até disparar o TUJ, permitindo gerar pulsos na saída que irá disparar o monoestável CI 74121 e zerar os contadores CI’s 7490. O tempo deve ser ajustado em ±1 segundo pelo potenciômetro TP1.

9. CIRCUITO HABILITADOR O circuito de habilitação é comandado pelo monoestável (CI 74121) que ao ser disparado muda de estado (Função S), e permanece no novo estado durante um tempo determinado pelo capacitor C5 e pelo circuito seletor de medição. Este pulso de saída passa por uma NAND junto com a função K, que serve para autorizar a passagem do “clock” final (Função C) para os contadores (CI’s 7490). Este sinal (Função S) passa pelo transistor Q2 que “consolida” e inverte o mesmo, originando o pulso (Função L) que servirá como “Load” do decodificador.

10. SELETOR DE MEDIÇÃO A leitura da velocidade no display poderá ser em Km/h ou em nós, podendo ser selecionado a partir de uma chave localizada no circuito de habilitação. A calibragem é feita a partir dos potenciômetros TP2 (para Km/h, obtendo uma leitura de 80 a 81 no display), e TP3 (para Nós, obtendo uma leitura de 43 a 44 no display).

11. CONTADOR, DECODIFICADOR E DISPLAY Para que a contagem realizada pelos CI’s 7490 não seja simultaneamente mostrada no display de 7 segmentos, a contagem será transmitida para a memória interna dos decodificadores CI’s 7447 (substituindo os CI’s 9368), e somente será transmitida para o display após o tempo de amostragem do sinal. Os decodificadores são habilitados através do pino “Load” pelo sinal (Função L), oriundo do circuito de habilitação.

12. DADOS TÉCNICOS • Velocidade máxima de 99 nós ou 99 Km/h; • Sensibilidade de 4 nós ou 4 Km/h; • Chave para ajuste e leitura normal; • Chave com escolha da modalidade de leitura; • Distância máxima recomendada entre emissor e receptor é de 50 metros.

14. CONCLUSÃO Devido a dificuldade de implementação e o tempo de execução, utilizamos o gerador de função do laboratório substituindo a chave magnética (Reed-switch) para simular a intensidade do vento. Variando a frequência do sinal (onda quadrada) do gerador de função, estamos proporcionalmente variando a velocidade do vento.

15. REFERÊNCIA • Revista Saber Eletrônica nº 50. Editora Saber LTDA, Agosto 1976.