UNIVERSIDADE DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ANEMÔMETRO DIGITAL Alunos: Cleberson Rodrigues Marcos Rodrigues Azevedo E-mail: marcos.roaz@gmail.com

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.

DIAGRAMA DE BLOCOS

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.

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.

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.

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. l

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).

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.

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.

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.

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