Ponteira de corrente

Há algum tempo precisei de uma ponteira de corrente e consegui emprestada uma do modelo abaixo:

 

Funcionou bem mas uma coisa que me incomodou bastante foi a necessidade de ajustar o zero (a ponteira utiliza sensores hall, logo pode medir correntes DC). Após usá-la decidi construir uma ponteira de corrente com boa precisão, mesmo que invasiva (ou seja, que necessitasse interromper o circuito para medição). Escolhi o sensor LAH50-P que fornece um fundo de escala nominal de 50A, o que representava um bom valor para o tipo de necessidade que tenho. Consultando a datasheet vemos que sua relação de transformação é de 2000:1, logo com uma corrente de primário de 50A temos uma corrente de secundário de 25mA. Se usarmos um resistor de burden de 50 Ohms (dentro da faixa permitida, que vai de 0 a 188 ohms para uma alimentação simétrica de 15V e temperatura de operação de até 85 graus celsius) teremos uma tensão de saída de 25mV/A.

Este sensor a primeira vista parece um simples transformador de corrente mas é mais avançado do que isso pois possui realimentação em malha fechada com um amplificador interno e um elemento hall, o que permite monitorar correntes DC e garante uma acurácia típica de 0,25%. O sensor é isolado, garantindo a segurança do operador e permitindo ligá-lo a circuitos conectados à rede elétrica. 

Para garantir uma baixa impedância de saída adicionei um amplificador OPA188 que garante excelente precisão DC em toda a faixa de temperatura. É necessário atentar também para a precisão dos resistores de ganho e de burden (que deve ser de no máximo 0,1% para ficar na mesma ordem de grandeza da acurácia do sensor) e para seu coeficiente de temperatura. Com esta configuração temos um ganho de 2 extra, de forma que o ganho geral da ponteira é 50mV/A.

 

Para alimentar este circuito adicionei duas possibilidades: usar uma fonte externa de 5V ou usar um cabo USB para extrair energia da porta USB do osciloscópio. 

 

Por medida de segurança em ambos os casos a energia é transmitida por conversores DC-DC isolados (usei 2 em paralelo para suprir a corrente necessária, de 35mA no pior caso). Estes conversores elevam os 5V de entrada para 24V simétricos:

 Por fim dois reguladores lineares abaixam os 24V para 15V e diminuem sensivelmente o ripple na alimentação:

A seguir podemos ver a placa roteada (não fui eu quem a roteou.. apenas fiz o projeto do circuito)

Abaixo o circuito montado na caixa:

Montagem do circuito para o primeiro teste... medir a corrente de uma lâmpada halógena palito de 500W:

Eeee... first light! :)

Modificando uma câmera de ré

Instalei uma câmera de ré no meu carro daquelas em que a câmera se sobrepõe ao retrovisor, só aparecendo quando o LCD acende. Ocorre que além de não gostar da solução (o espelho fica muito escuro) quando deixo o carro em local ensolarado a cola do espelho derrete e ao chegar ao veículo o equipamento está assim:

Resolvi então aproveitar uma caixa de GPS para fazer uma gambiarra:

Este foi o resultado final:

Melhorando a JANSJÖ

Para quem não conhece a Jansjö, trata-se de uma luminária Led de alta qualidade vendida pela Ikea. Ela é ótima para iluminar trabalhos de eletrônica, mas possui três defeitos:

• O interruptor original é frágil e acaba queimando
• A fonte é embutida no plug e segue o padrão americano
• a base não é pesada o suficiente. então você tenta movimentar a luz e a base tomba

Para solucionar todos esses problemas resolvi fazer uma base mais pesada com interruptor e fonte embutidos. Usei o fundo de uma marmita de alumínio:

Pintei a base de preto com colorjet (o que não é uma solução ótima já que pintar alumínio não é uma solução muito resistente). Fiz furos para o interruptor e para a base da lâmpada. Embuti a fonte e preenchi o resto com chumbo de pescaria e epóxi para ficar pesado.

Controlando o superaquecimento de um decoder de TV a cabo

Toda vez que chegava em casa minha TV a cabo estava lenta... demorava a trocar os canais. Eventualmente o decoder parava de funcionar completamente. Era só reiniciar retirando o aparelho da tomada e tudo voltava ao normal. O aparelho estava sempre bastante quente. Deixei por uns dias um ventilador sobre ele e os sintomas pararam. Resolvi então implementar uma solução permanente com pequenas ventoinhas compradas no Ebay:

Medi o consumo das ventoinhas para verificar se as mesmas não causariam sobrecarga:

Detalhes da montagem:

Fichário para SMDs

No Ebay é possível comprar fichários com SMDs. É possível também comprar os mesmo fichários vazios para guardar fitas de SMDs existentes. É ainda possível comprar apenas as folhas dos fichários, mas isso gera um problema: Não é fácil encontrar um fichário no Brasil compatível com essas folhas. Para facilitar segue minha dica: O fichário da foto abaixo é compatível e costuma estar disponível na Kalunga.

Década resistiva doméstica

Antes que este post comece de verdade gostaria de deixar claro que copiei este projeto desta página aqui. A ideia foi construir uma década resistiva de razoável precisão com baixo custo.
Algumas mudanças (supostas melhorias) foram implementadas na execução... afinal, como diz o ditado, "Good Artists Copy; Great Artists Steal".

O resultado final ficou bem apresentável e funcional: é possível escolher valores entre 0,1 ohms e 9,9999999 mega ohms. A principal modificação em relação ao projeto original foi o uso de resistores SMD, o que necessitou na confecção de pequenas placas de circuito auxiliares:

Foram utilizados resistores de 0,1% de precisão para quase todas as escalas (menos a maior, onde foram utilizados resistores de 0,5% por falta de melhores). O maior problema desta década é que as chaves possuem uma resistência intrínseca relativamente alta, de forma que mesmo na posição zero a impedância total é da ordem de 1,78 ohms:

Para os valores abaixo de 1,78 ohms não há solução, mas para os superiores podemos usar um bom multímetro para ajustar o valor das resistências até nos aproximarmos o máximo possível do valor desejado:

Para quem desejar replicar este projeto as chaves utilizadas foram as KSA-2. Existem também as KM1, menores e mais baratas (mas nunca comprei dessas). 

Análise de produto: Energenie (lâmpada Led)

Há algum tempo me deparei com uma campanha no Kickstarter para "A lâmpada Led de maior eficiência energética do mundo": link. Já possuo alguma experiência com lâmpadas Led e me encantei com a ideia de associar um heat pipe para diminuir sua temperatura e com isso aumentar sua vida útil e eficiência. Comprei 5 unidades de 12W durante a campanha e solicitei mais 5 unidades de 8W após o término, a um custo aproximado de R$50 por unidade (contanto impostos, frete, etc). Finalmente minhas unidades chegaram na semana passada:

Como não poderia deixar de ser, houve uma decepção:

Apesar do vidro quebrado a lâmpada ainda funcionava. Entrei em contato com o fabricante, que prontamente se ofereceu para devolver o dinheiro referente a esta unidade. Informei que não era necessário já que a lâmpada ainda funcionava... apenas reservei esta unidade para um lustre com vidro fosco, pois a finalidade do domo de vidro era exatamente tornar a luz mais difusa. Fica aqui um comentário: o vidro do domo é muito fino, e a embalagem não foi desenvolvida para proteger em viagens internacionais pelo correio...

Abaixo uma unidade sem defeitos:

Em termos de eficiência luminosa, as lâmpadas impressionam... substituem facilmente fluorescentes compactas de 20W ou mesmo 25W. Não tenho como medir a radiância das mesmas, mas visualmente estão aprovadas. Uma coisa que chamou atenção foi a distorção harmônica especificada nas embalagens:

Em ambos os modelos que possuo (8 e 12W) está especificado como 0,876. Sério, três casas decimais iguais em dois modelos diferentes? Vamos medir isso em breve para verificar...