quarta-feira, 25 de maio de 2011

Relatório semanal de atividades - Semana Nº 12

Chuveiro Inteligente - Data: 19/05/2011 a 25/05/2011

1- Ações previstas para semana
Tentar achar uma maneira de diminuir o tempo mínimo do temporizador do sensor através da abertura do sensor e análise do circuito interno.

2- Ações realizadas na semana
Abrimos o sensor e tentamos analisar o circuito, mas como ele era muito complicado, decidimos consultar algum professor de eletrônica do CEFETMG (a ação então ficou para a próxima semana).

3- Pendências principais
Iniciar a montagem de fato do projeto.


4- Dificuldades principais
Saber conectar as partes individuais do projeto e definir, com clareza, as limitações do trabalho.

5- Materiais práticos a providenciar

Um chuveiro.


6- Materiais teóricos a providenciar

Nenhum no momento.

7- Contatos a realizar

Nenhum no momento.

8- Ideias a explorar

Maneiras de montar o projeto tornando-o mais eficaz.

9- Encaminhamentos para a semana seguinte
Aperfeiçoamento do projeto.

10- Encaminhamentos para as semanas posteriores
Iniciação da montagem do relatório final (introdução).

11- Cumprimento do cronograma
Estamos de acordo com o cronograma previsto.

12- Avaliação do andamento do projeto
O andamento do projeto está bom, começamos a realização de testes e os resultados deles estão de acordo com o esperado.

13- Observações e comentários gerais
A realização do teste prático na semana anterior nos motivou muito. O sensor escolhido para teste se mostrou totalmente de acordo com nossas necessidades e já vai ser usado para a montagem.

sexta-feira, 20 de maio de 2011

Primeiro teste realizado: aula do dia 19/05/2011

Compramos um sensor de presença e realizamos um teste para saber se poderíamos utilizá-lo no projeto. Abaixo, a sequência do teste:

1º) Ligamos o sensor à rede elétrica (~127V) e a um multímetro que simulava um chuveiro ou uma lâmpada.

   Figura 1. Ligação do sensor ao multímetro.

2º) Inicialmente, o multímetro mostrou a leitura de 127V e, após 15 segundos, zerou a leitura.

   Figura 2. Multímetro após os 15 segundos.

3º) Em seguida, testamos se o sensor detectava a passagem de uma pessoa. Quando um integrante do grupo movia-se na frente do sensor, o multímetro marcava 127V.Ou seja, o teste foi positivo.

4º) Para completar o teste, ligamos uma válvula solenóide à montagem para testar se era acionada quando o sensor era ativado. O teste também foi positivo.


   Figura 3. Sensor sendo conectado à válvula solenóide.

A realização do teste foi uma motivação para o grupo.

quarta-feira, 18 de maio de 2011

CHUVEIRO ELÉTRICO: UMA INVENÇÃO BRASILEIRA DE SUCESSO

Criado em solo brasileiro há mais de 80 anos, o chuveiro elétrico demonstra a competência da indústria nacional em inovar; Entenda a evolução do eletrodoméstico mais famoso do país

Banho de rio, só por lazer. De bacia, foi-se o tempo. De caneca, nem pensar. Presente nos lares de norte a sul do país, o chuveiro elétrico tornou-se um eletrodoméstico essencial no dia a dia dos brasileiros. Que um banho quente relaxa não é novidade. Mas, nem todos sabem que esse aparelho consiste em uma legítima criação nacional e que vem evoluindo significativamente desde os primeiros ensaios, há mais de oito décadas.

Invenção verde e amarela - O primeiro ensaio oficial feito com um chuveiro elétrico foi em 1927 pela USP. Com a chegada da energia elétrica nas residências, ainda por volta dessa época, houve um espaço significativo para utilização de aparelhos elétricos. Da fabricação artesanal, as empresas evoluíram para a produção em escala comercial, ainda que pequena, na década de 40. Nos primeiros modelos, o processo de aquecimento da água dependia de uma chave elétrica que, por sua vez, acionava uma resistência. Um processo considerado inseguro e sem tecnologia avançada, embora funcionasse no mercado naquela época.

A evolução - Pouco depois, ocorreu a primeira evolução significativa: o surgimento do chuveiro automático, a forma de aquecimento mais barata e acessível que existe até hoje, viabilizando o banho de água quente a todas as camadas da população tornando-se assim um instrumento de saúde pública. Isso garantiu dignidade, higiene e saúde para toda a população. Mas, a inovação veio por volta da década de 60 com a Ducha SS, fabricada por uma empresa novata no mercado, e foi a primeira ducha feita de plástico, o grande diferencial desse material que funcionava como um isolante térmico e elétrico garantindo total segurança ao consumidor na hora do banho. Essa inovação garantiu à Corona o título de pioneira na fabricação de duchas no país, além de ter contribuído para a evolução do design das duchas metálicas das décadas anteriores.
O material inovador utilizado na primeira ducha lançada pela Corona nos anos 60 provocou a resistência do mercado. A empresa enfrentou desafios já que naquele tempo a concepção da matéria prima do plástico não era como atualmente. E as opções até então disponíveis para o banho eram o aquecimento a gás, cuja rede era insuficiente para a demanda da época. A empresa 100% brasileira continuou incorporando mais lançamentos ao mercado tornando-se ao longo das décadas conhecida por apresentar produtos diferenciados, seguros, econômicos e sustentáveis aos consumidores primando pela alta tecnologia, design inovador e moderno, e pela economia de água, contribuindo assim pelo bem do planeta.

Curiosidades - Presente em 73% das residências do país, o chuveiro elétrico é também um importante item de exportação. Além de gerar lucro para o país, contribui para difundir no mundo toda uma tecnologia genuinamente verde e amarela. E essa tecnologia não para de evoluir. São quase 25 mil empregos diretos e indiretos que contribui para geração de renda no país.

Enquanto o chuveiro elétrico pode ser adquirido por cerca de R$ 30,00, os outros sistemas (a gás e solar) custam entre 10 e 100 vezes mais, dependendo do aparelho. Os fabricantes de chuveiros elétricos não medem esforços para aperfeiçoar os seus produtos. Chuveiros com quatro temperaturas e aparelhos eletrônicos, sistemas diferenciados de vazão, adequação de produtos para cada região do país e para cada clima fazem do chuveiro elétrico o eletrodoméstico mais popular do Brasil.

Fonte: http://www.revistaengenharia.com.br/noticias.asp?noticia=9141
Data de Publicação: 23/02/2011
Data de consulta: 18/05/2011

segunda-feira, 16 de maio de 2011

Relatório semanal de atividades - Semana Nº 11

Chuveiro Inteligente - Data: 12/05/2011 a 18/05/2011

1- Ações previstas para semana
Especificar melhor o funcionamento do chuveiro inteligente, considerando as limitações do projeto e as adequações possíveis para uma situação prática e além disso, conseguir um sensor para testes.

2- Ações realizadas na semana
Levantamos discussões sobre o funcionamento do chuveiro e compramos um sensor para as realiza
ções dos testes na sala da aula.

3- Pendências principais
Iniciar a montagem do projeto.


4- Dificuldades principais
Saber conectar as partes individuais do projeto e definir, com clareza, as limitações do trabalho.

5- Materiais práticos a providenciar

Um chuveiro.


6- Materiais teóricos a providenciar

Nenhum no momento.

7- Contatos a realizar

Professora Rosângela Silva, do departamento de eletrônica do CEFETMG .

8- Idéias a explorar

Maneiras de montar o projeto tronando-o mais eficaz e o funcionamento do chuveiro

9- Encaminhamentos para a semana seguinte
Através do esquema de ligações dos sensores, fazer os devidos testes pra ver se a teoria funciona mesmo e iniciar as anotações do material teórico.

10- Encaminhamentos para as semanas posteriores
Discussões sobre as dificuldades do trabalho e aperfeiçoamento do projeto.

11- Cumprimento do cronograma
Estamos um pouco atrasados quanto à montagem do projeto.

12- Avaliação do andamento do projeto
Nosso desempenho está regular. A montagem está atrasada, mas estamos caminhando para ela.

13- Observações e comentários gerais
Nós membros do grupo estamos muito atarefados com outras matérias, estágios e trabalho e nossa comunicação está um pouco difícil, a incompatibilidade de horários é muito grande.

Funcionamento básico do projeto (aula do dia 11/05/2011)

O projeto do Chuveiro Inteligente possui, basicamente, dois circuitos: um de eletrônica e outro de potência.

O circuito de eletrônica funciona a baixa tensão e corrente, tendo um sensor de luz infravermelha composto de um emissor e um receptor. O emissor emite um sinal que retorna para o receptor quando uma "barreira" (no caso do projeto, uma pessoa) bloqueia esse sinal.

O receptor, captando o sinal, envia uma mensagem para o circuito de potência, que funciona com tensão e corrente maiores. Esse circuito aciona a válvula solenóide, que libera a saída de água no chuveiro.

quarta-feira, 11 de maio de 2011

Relatório semanal de atividades - Semana Nº 10

Chuveiro Inteligente - Data: 05/05/2011 a 11/05/2011

1- Ações previstas para semana 
Contactar a professora Rosângela Silva, do departamento de eletrônica do CEFETMG, a fim de saber se há algum sensor que ela possa nos disponibilizar, pesquisar preços dos sensores de nosso interesse e montar um esquema  de funcionamento de sensores no nosso projeto (conexões, quantidade de sensores que será usada, etc).

2- Ações realizadas na semana 
Pesquisamos os preços dos sensores e estamos tentando montar um esquema prático (que posteriormente será testado) para os sensores no nosso projeto.

3- Pendências principais 
Nenhuma no momento.

4- Dificuldades principais 
Como conectar os sensores de forma que a água do chuveiro caia de modo contínuo (enquanto a pessoa está embaixo dele).

5- Materiais práticos a providenciar
 
Um sensor de presença e um sensor fotocélula de feixe único.

6- Materiais teóricos a providenciar
 
Nenhum no momento.

7- Contatos a realizar
 
Professora Rosângela Silva, do departamento de eletrônica do CEFETMG .

8- Idéias a explorar
 
Maneiras de montar o projeto tronando-o mais eficaz.

9- Encaminhamentos para a semana seguinte 
Através do esquema de ligações dos sensores, fazer os devidos testes pra ver se a teoria funciona mesmo.

10- Encaminhamentos para as semanas posteriores 
Discussões sobre as dificuldades do trabalho.

11- Cumprimento do cronograma 
Estamos um pouco atrasados quanto à montagem do projeto.

12- Avaliação do andamento do projeto 
Nosso desempenho está regular. A montagem está atrasada, mas estamos caminhando para ela.

13- Observações e comentários gerais 
Nós membros do grupo estamos muito atarefados com outras matérias, estágios e trabalho e nossa comunicação está um pouco difícil, a incompatibilidade de horários é muito grande.

sexta-feira, 6 de maio de 2011

Tipos de Sensores – Material de apoio

Existem muitos tipos de sensores disponíveis no mercado, alguns são mais simples e podem usar chaves ou dispositivos de acionamento momentâneo do tipo mecânico, já outros são mais elaborados e podem conter transdutores especiais que convertem alguma grandeza física em uma elétrica (uma tensão, por exemplo).
Através de um ou mais sensores iremos determinar quando a válvula solenóide será acionada no nosso projeto. Aqui está uma breve explicação dos tipos que achamos que podem ser aplicados ao nosso “chuveiro inteligente”:

a) Sensores Fotoelétricos

Os sensores que trabalham com a luz são mais rápidos que os mecânicos, não apresentam praticamente inércia nenhuma e não têm peças móveis que quebram ou se desgastam, o que seria ideal para o projeto.
Os sensores fotoelétricos podem ser de diversos tipos. O tipo mais simples de sensor consiste em um elemento foto-sensível que tem a luz incidente interceptada quando a parte móvel de um dispositivo passa diante dele, como mostra a figura a seguir:











Figura 1: esquema de um sensor fotoelétrico.

∙ Foto-resistores (LDRs)

Os LDRs possuem uma superfície de Sulfeto de Cádmio (CdS) que tem sua resistência elétrica dependente da quantidade de luz incidente.









Figura 2: LDR.

A curva característica desses sensores nos mostra que a resistência cai enormemente à medida que a intensidade da luz incidente aumenta. A grande vantagem no uso dos LDRs como sensores fotoelétricos está no fato de que eles podem trabalhar com correntes relativamente elevadas, sendo muito sensíveis. No entanto, a desvantagem está na sua velocidade de resposta, que é lenta.
A curva de resposta dos LDRs se aproxima bastante da curva de resposta do olho humano, o que permite sua operação com fontes convencionais de luz, como a luz ambiente, lâmpadas incandescentes, fluorescentes, eletrônicas e de LEDs comuns de diversas cores.
Uma aplicação típica desse sensor é como detector de passagem, como mostra a figura:












Figura 3: aplicação do foto-resistor.

∙ Fotocélulas

As Fotocélulas são dispositivos que geram uma pequena tensão elétrica quando são iluminados. Elas ser usadas para gerar energia elétrica a partir da luz solar, ou também como sensores, em diversos tipos de aplicações.
Diferente dos LDRs, as fotocélulas são sensíveis e rápidas, podendo ser utilizadas numa faixa de aplicações mais ampla do que os próprios LDRs. Sua curva característica (vista na figura 4) mostra que elas podem operar com boa sensibilidade na região infravermelha do espectro.











Figura 4: curva característica das fotocélulas.

b) Sensores térmicos

∙ Sensores piroelétricos

Esses sensores podem ser encontrados em alarmes de incêndio e de presença, como os que abrem automaticamente as portas de shoppings.
















Figura 5: exemplo de sensor desse tipo.

Nele existe uma substância que se polariza com a presença de radiação infravermelha, gerando uma tensão que pode ser amplificada e empregada para efeitos de controle. Para aumentar sua sensibilidade e dirigir as ondas de infravermelho diretamente para o sensor, são usadas lentes especiais denominadas Lentes de Fresnel, que têm o padrão exibido a seguir.















Figura 6: Lentes de Fresnel.

c) Sensores de presença

O sensor mais usado para essa finalidade é o descrito acima (piroelétricos). Eles detectam as pessoas pelo calor de seu corpo (a emissão de calor pelo corpo de uma pessoa é suficiente para acionar o sensor, que é sensível à radiação infravermelha), podendo ser usados também em outras aplicações, como sensores de incêndio, desde que filtros apropriados sejam agregados.

d) Sensores ultra-sônicos












Figura 7: sensor ultra-sônico.

É um tipo de sensor muito útil na detecção de objetos a certa distância, desde que estes não sejam muito pequenos, e capazes de refletir esse tipo de radiação.
O funcionamento desse sensor é o seguinte: um transdutor emite ondas ultra-sônicas em freqüência normalmente em torno de 42 kHz. As ondas refletidas pelo objeto são captadas pelo receptor, fornecendo assim um sinal que pode ser processado trazendo informações sobre o objeto no qual ocorreu a reflexão (distância do sensor até ele, por exemplo); ou ainda, o sensor pode funcionar conforme a figura a seguir, acionando algum dispositivo em caso de bloqueio da passagem da onda ultra-sônica.









Figura 8: aplicação do sensor ultra-sônico.

Os exemplares mais comuns de sensores desse tipo são os que utilizam uma lâmina ressonante de modo que eles funcionam tanto como transdutores emissores quanto microfones.
O outro tipo de sensor/emissor é o que faz uso de cerâmicas piezoelétricas. Enquanto o primeiro é indutivo de baixa ou média impedância, este tem características capacitivas de alta impedância.








Figura 9: aspecto do sensor ultra-sônico que usa cerâmicas

Esses sensores são bons para detectar a presença de objetos a curtas distâncias, por isso são usados em aplicações nas quais outros meios mais sujeitos a interferências não funcionam bem. Isso acontece porque os ultrasons, diferentemente de luz e sinais elétricos não são afetados por interferências elétricas ou mesmo luz ambiente.


Referência:
BRAGA, Newton C. Todos os tipos de sensores. Disponível em: <http://www.sabereletronica.com.br/secoes/leitura/661>. Acesso em: 2 mai. 2011.

quarta-feira, 4 de maio de 2011

Relatório semanal de atividades - Semana Nº 9

Chuveiro Inteligente - Data: 28/04/2011 a 04/05/2011

1- Ações previstas para semana 
Continuar realizando as pesquisas teóricas relacionadas ao nosso projeto, tentar escolher o sensor que será usado no trabalho e terminar o preenchimento do formulário de descrição.

2- Ações realizadas na semana 
Fizemos as pesquisas teóricas previstas, mas não conseguimos decidir qual sensor usar no projeto e nem concluímos o formulário de descrição.

3- Pendências principais 
Nenhuma no momento.

4- Dificuldades principais 
Novamente o preenchimento do formulário de descrição do projeto (preenchimento das datas).

5- Materiais práticos a providenciar
 
Nenhum no momento.

6- Materiais teóricos a providenciar
 
Realizar pesquisas sobre sensores.

7- Contatos a realizar
 
Nenhum no momento.

8- Idéias a explorar
 
Maneiras de montar o projeto tronando-o mais eficaz.

9- Encaminhamentos para a semana seguinte 
A partir dos dados teóricos levantados, definir os equipamentos que utilizaremos e pesquisar sobre o preço deles.

10- Encaminhamentos para as semanas posteriores 
Discussões sobre as dificuldades do trabalho.

11- Cumprimento do cronograma 
Estamos atrasados em relação ao preenchimento do formulário de descrição no projeto.

12- Avaliação do andamento do projeto 
Estamos um pouco atrasados com o projeto, o andamento não está tão bom, temos que providenciar os materiais que faltam e tentar começar o desenvolvimento (montagem) logo.

13- Observações e comentários gerais 
Nós membros do grupo estamos muito atarefados com outras matérias, estágios e trabalho e nossa comunicação está um pouco difícil, a incompatibilidade de horários é muito grande.