Sensor de tensão 254V

[CeDahmer]

Boa noite pessoal...

Mais uma vez venho pedir ajuda aqui neste fórum aos amigos que tanto já me ajudarão.

Pesquisei aqui no fórum e na internet, porém não encontrei nada sobre o que eu preciso, mas eu queria umas opiniões sobre uma ideia que tive.

Preciso que um microcontrolador, saiba se um sensor fim de curso está conduzindo ou não, esse sensor conduz em 254V, como a tensão suportada pelo microcontrolador pode ser no máximo 5V e contínuo para o mesmo não queimar, preciso tornar esse sinal compatível, então pensei no seguinte:

Usar um divisor de tensão e em seguida um diodo para conduzir apenas a fase positiva, pelo cálculo eu teria de usar um resistor de 100K e outro de 2K para baixar a tensão de 254V para 4,98V pela fórmula, e em seguida o diodo baixaria mais 0,7V, dando uma certa margem, porém não sei o quanto aqueceria os resistores. Pois neste caso o controlador precisa apenas saber se existe tensão ou não, e o sistema não pode retificar ou baixar a tensão antes do sensor de fim de curso. Também não posso usar transformador pela limitação do preço, pois são 20 sensores em cada dispositivo.

Se alguém conhecer outro método, ou puder me ajudar a melhorar esta minha ideia, muito me ajudará. E peço desculpas pelo baixo conhecimento que tenho em eletrônica analógica.

[mroberto98]

Não entendi o que você quer. Explique o que você vai fazer com os sensores... o que o micro vai fazer.. Assim da pra pensar melhor numa solução.

[MOR_AL]

Pelo que eu entendi, você tem uma onda alternada que alcança 254V de pico e quer saber se esta tensão aparece em dado momento.

A ideia do divisor resistivo é boa.

Só que os resistores vão solicitar 2,5mA dessa fonte de 254V. Se a tensão fosse cc, o resistor de 100k teria que ter dissipação de pelo menos 1W. O outro poderia ser de 1k8 com 1/8W. A máxima tensão seria de 4,5V, mas para garantir não queimar o microcontrolador eu colocaria um diodo zener de 4,7V em paralelo com o resistor de 1k8.

Se o diodo zener não conduzir quando a tensão for negativa, coloque um diodo em paralelo com o zener e o resistor de 1k8. O cátodo vai à junção dos resistores (100k com 1k8) e o ânodo vai ao terra.

MOR_AL

[felipefpt]

E outra coisa, você quer saber se tem os 254V ou quer calcular por exemplo o valor RMS da onda? Pois se for diria para colocar um buffer e um grampeador ao invés do diodo.

[CeDahmer]

Obrigado pelas respostas, e desculpem por não ter me esclarecido o suficiente.

Aqui no estado do Paraná a COPEL disponibiliza as tensões 127V e 254V para áreas rurais, onde o circuito será usado.

O funcionamento é o seguinte; ao final de uma rosca sem fim, existe um sensor de fim de curso NC, quando a rosca sem fim estiver cheia de ração, a mesma pressiona a membrana do sensor que abrirá, e não conduzirá mais, no momento em que o nível da ração baixar, o sensor fecha os contatos e conduzirá os 254V até uma contactora que ligará um motor que aciona a rosca sem fim, enchendo novamente de ração. O que eu quero fazer: Um controle mais preciso deste processo, com o uso de um microcontrolador, como são várias roscas sem fim, uma alimentando a outra, caso ocorra um problema em alguma, as demais ficarão ligadas e nunca desligarão, por isso preciso ter controle sobre isso. Preciso apenas saber qual sensor fim de curso está conduzindo e qual não, por isso o microcontrolador precisa ler a tensão conduzida, este microcontrolador comunicará com um sistema maior que tem a disposição uma sirene que será disparada caso um motor esteja acionado por mais de 5 minutos. O resto está tudo pronto, o que está faltando fazer é apenas a leitura se tem tensão ou não.

Espero ter sido mais preciso. E obrigado pela atenção.

[felipefpt]

Obrigado pelas respostas, e desculpem por não ter me esclarecido o suficiente.

Aqui no estado do Paraná a COPEL disponibiliza as tensões 127V e 254V para áreas rurais, onde o circuito será usado.

O funcionamento é o seguinte; ao final de uma rosca sem fim, existe um sensor de fim de curso NC, quando a rosca sem fim estiver cheia de ração, a mesma pressiona a membrana do sensor que abrirá, e não conduzirá mais, no momento em que o nível da ração baixar, o sensor fecha os contatos e conduzirá os 254V até uma contactora que ligará um motor que aciona a rosca sem fim, enchendo novamente de ração. O que eu quero fazer: Um controle mais preciso deste processo, com o uso de um microcontrolador, como são várias roscas sem fim, uma alimentando a outra, caso ocorra um problema em alguma, as demais ficarão ligadas e nunca desligarão, por isso preciso ter controle sobre isso. Preciso apenas saber qual sensor fim de curso está conduzindo e qual não, por isso o microcontrolador precisa ler a tensão conduzida, este microcontrolador comunicará com um sistema maior que tem a disposição uma sirene que será disparada caso um motor esteja acionado por mais de 5 minutos. O resto está tudo pronto, o que está faltando fazer é apenas a leitura se tem tensão ou não.

Espero ter sido mais preciso. E obrigado pela atenção.

Então você sabe que ou vai ter 254V ou 0V, com isso um divisor de tensão, um diodo retificador (Efeito de carga), um capacitor(Detector de pico) e um diodo zener (Proteção) são suficientes.

Então são 254Vrms, logo a tensão que o microcontrolador vai trabalhar vai ser 360V (254*1.42), então você precisa refazer o divisor de tensão.

Ai é só fazer um módulo desses e colocar em série com cada motor e um com a chave de fim de curso que te dirá se o motor deve estar alimentado ou não. Então, no microcontrolador você fará o resto do tratamento de , comparação e acionamento da sirene.

[faller]

Esses 254 Volts RMS são na verdade duas fases ai.. Se fizeres com resistores, diodos etc, vais ter obrigatoriamente essas fases no comum do microcontrolador o que pode não ser muito bom..

Eu usaria um opto acoplador para extrair esse sinal de cada um dos seus sensores..

Pode alterar se necessário, o valor dos resistores bem como colocar um capacitor pequeno, entre os terminais 1 e 2 do opto..

Esse desenho peguei na net, nem cheguei a fazer cálculo nenhum, por falta de tempo..

[Queiros19]

porque que voce nao põem um rele em paralelo com a bobina do fim de curso e os seus contactos ligados aos 5V e assim que o rele atracar esse põe 5V do microcontrolador numa das portas e você nao precisa de ficar preocupado com isso dos calculos, visto que é apenas um sinal informativo

[faller]

porque que voce nao põem um rele em paralelo com a bobina do fim de curso e os seus contactos ligados aos 5V e assim que o rele atracar esse põe 5V do microcontrolador numa das portas e você nao precisa de ficar preocupado com isso dos calculos, visto que é apenas um sinal informativo

Talvez porque um relé desse tipo, para AC 254 Volts possa custar acima de R$ 50 e segundo ele falou tem muitos sensores para monitorar..

http://proesi.com.br/rele-1/rele-finder-4052-8-230-0000-230v.html

[MatheusLPS]

Ontem quando vi o tópico pensei a mesma coisa que o colega Faller: O problema de ter linha viva direto no PIC. Muito perigoso.

Como indicado, o optoacoplador seria o mais seguro e barato. Mas caso tenha espaço, pode comprar em quantidade o produto abaixo. Talvez fique mais barato que no anúncio se você tentar enviar um e-mail ao vendedor e comprar por fora do ML. Já está no estado do Paraná!

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-516556539-fonte-bivolt-5v-600mah-_JM

Com essa fonte, você poderia ligar nos 254V e terá 5V prontinhos para serem usados.

Mas ainda acho a ideia do optoacoplador a mais simples. você nem precisa montar plaquinha. Soldar tudo nas pernas dele e pronto.

Falou

[Queiros19]

acredito que sim, mas isso vai complicar o seu projecto e um curtocircuito pode atingir o microcontrolador com 250V e queimar o que vai deixar com uma despesa maior

[CeDahmer]

Muito interessante as idéias e opiniões colocadas pelos amigos.

Realmente não posso usar algo grande pois, além da limitação financeira, tem a limitação de espaço, pois pretendo colocar tudo em uma plaquinha de 10x10 cm, os 20 sensores, o microcontrolador 18F452, sua alimentação, além da interface de comunicação i2c. Eu já tinha pensado em rele externo ou uma contactora de baixa corrente, mas é muito grande e caro.

Portanto vou criar dois protótipos para testar, um com um divisor de tensão, e outro com um optoacoplador. Mas vou precisar ainda muito da ajuda dos amigos, pois tenho muito ainda a aprender.

Para o protótipo com divisor de tensão, seguindo a ideia do felipefpt, bolei um esquemático, e gostaria que apreciassem pois não sei se os componentes estão corretos.

Pelo cálculo o divisor daria com 100K e 3K em 127V = 3,69V - 0,7V do diodo = 2,99V * 1,42V do capacitor = 4,24Volts, dando boa margem de segurança. neste caso usei os 127V, pois realmente não posso ter uma fase ligada no neutro do pic para servir de referência, pois o mesmo já está aterrado com o neutro, assim apenas uma fase já indica se tem corrente ou não. Não sei se a disposição dos componentes seria assim e se os cálculos estão corretos.

No outro protótipo com o optoacoplador, pesquisei e não encontrei nenhum capaz de suportar mais de 300V. Se souberem o modelo e onde posso encontrá-lo muito me ajudará.

[faller]

Quanto ao opto acoplador, ele não necessita ter VCE0 muito alto pois o transistor dele vai ter de enfrentar somente os 5 Volts do micro controlador..

Do ponto de vista do led, que aciona por luz o fototransistor, ele mesmo vai ter um Vd da ordem de 2 a 3 Volts e o Vr pode e deve ser limitado por um diodo reverso, em paralelo com ele.

Na verdade ele será alimentado por corrente, limitada pelo resistor de alto valor em série com esse led de entrada.

Pegue qq foto acoplador que tenha uma boa taxa de transferência.. Tem inclusive uns que tem 4 conjuntos internamente

http://www.farnell.com/datasheets/57440.pdf

veja ai: http://proesi.com.br/tlp621-4-acoplador-optico.html

Vai dar R$ 1 por canal, do ponto de vista opto acoplador

Tome cuidado para ver se os motores são interrompidos nas duas fases, pois se eles forem interrompidos em uma só das fases, a outra estará presente e seu circuito não sentirá que a fase se foi.. Cheque isso dai..