Las alarmas de toques pueden ser elaboradas en diversas configuraciones, con componentes de alta o baja tensión, controlando cargas de altas o bajas potencias. El proyecto presentado se caracteriza por su operación diferente, directamente a partir de la red sin transformador y reducido número de componentes.
Describimos un automatismo por toque que opera a partir de la red de energía sin transformador y con un mínimo de componentes y que sirve para una infinidad de aplicaciones prácticas.
Entre estas aplicaciones podemos citar las siguientes:
Alarma de toque con el bloqueo o sin el bloqueo después de tocar un sensor.
Control de dispositivos eléctricos diversos.
Aviso de operaciones o monitoreo de depósitos.
Incluso sin transformador y conectado directamente a la red local, el sensor trabaja con una corriente extremadamente baja que no causa ningún tipo de choque en quien toque el sensor.
Su operación es segura desde que las recomendaciones dadas en el artículo sean seguidas.
Básicamente el aparato consiste en un sistema que acciona un relé y una lámpara indicadora cuando un elemento sensor y tocado. Tenemos dos modalidades posibles de operación:
1) La lámpara y el relé permanecen activados solamente mientras dure el toque.
2) La lámpara y el relé permanecen activados indefinidamente incluso después de finalizado el contacto con el elemento del sensor. Para desactivar es necesario apagar la alimentación o cortocircuitar momentáneamente el ánodo y el cátodo del SCR.
CARACTERÍSTICAS
Tensión de alimentación: 110 V o 220 V c.a.
Carga controlada: 10 A resistivos
Lo que llamará la atención del lector en este proyecto seguramente será el uso de relé de 12 V, en un circuito alimentado por la red local sin transformador.
Analizando las características de un relé típico de 12 V vemos que su bobina tiene resistencia de 300 ohmios y que opera con una corriente de 40 mA.
Es fácil observar que obtenemos 40 mA de corriente conectando una lámpara de 25 W en un circuito de media onda. Con una lámpara de 40 W obtenemos aproximadamente 70 mA, lo que sería suficiente para accionar un relé de 6 V.
En la red de 220 V necesitamos doblar las potencias para obtener la misma corriente.
Pues bien, conectando entonces una lámpara en serie con un relé, con la potencia debidamente calculada, podemos en un circuito de media onda obtener los 12 V que necesitamos para su disparo.
Es lo que hacemos en nuestro proyecto, rectificando la tensión por medio de un diodo 1N4007, usando una lámpara de 25 vatios en la red de 110 V o 60 vatios en la red de 220 V, y colocando en paralelo con la bobina un condensador para eliminar la vibración de los contactos.
Todo esto es controlado por un SCR del tipo 106 que, por su sensibilidad pueden ser disparados por corrientes extremadamente bajas en su comporta.
El disparo de nuestro caso ocurre cuando la tensión en el sensor alcanza el punto de ionización de una lámpara de neón. En estas condiciones la lámpara se enciende y el circuito de carga (lámpara y relé) se alimenta.
Tenemos dos modalidades de operación.
En la modalidad sin traba, tan pronto como sacamos el dedo del sensor, cesa la corriente de disparo, y en el paso por cero en el semiciclo siguiente de la tensión de la red el SCR se apaga.
En la modalidad con traba conectamos un .capacitor (C1), para mantener una alimentación continua en el circuito de modo que la tensión no caiga a cero en ningún instante entre el ánodo y el cátodo del SCR y no se apague después del disparo.
Para apagarlo, necesitamos desconectar por un momento la alimentación o cortocircuitar por un instante el ánodo y el cátodo de este componente.
Un factor importante en este circuito es su bajísimo consumo en la condición de espera.
El relé utilizado tiene contactos para 10 A lo que significa hasta 1000 W controlados por un simple toque, eso en la red de 110 V. La resistencia R2 en el sensor limita la corriente por el sensor, de modo que no cause choques.
Este componente no debe reducirse de ninguna manera en este proyecto.
En la figura 1 tenemos el diagrama completo de este aparato.
Como son pocos los componentes usados ??y una parte de ellos no se puede montar en placa de circuito impreso, la mejor opción para el ensamblador es hacer uso de un puente de terminales.
Dada la baja corriente en el SCR en la red de 110 V, no necesita radiador de calor. En la red de 220 V cuando la lámpara es de 50 o 60 W el SCR debe tener un pequeño radiador de calor.
El SCR debe ser el TlC106B si la red es de 110 V y el TlC106D si la red es de 220 V.
La lámpara eventualmente puede tener su potencia modificada si se producen problemas de disparo. Es interesante que el lector después del montaje verifique con un multímetro cuál es la tensión que está apareciendo en el relé, dando una tolerancia de hasta un 30% para más.
El capacitor C1 se utilizará en la versión con bloqueo (que permanece encendido después del toque).
En la versión sin bloqueo este componente se elimina. Debe tener de 4 a 8 uF con tensión de trabajo de 250 V si la red es de 110 al menos 450 V si la red es 220 V.
La lámpara X1 es incandescente común de 25 W en la red 110 V o 50 (60) W en la red 220 V. D1 puede ser el 1N4004 la red es de 110 V, pero debe el 1N4007 si la red es de 220 V.
Los resistores son de 1/8 o ¼ y la lámpara neón es de cualquier tipo común de dos termina paralelos. El sensor es una plancha de metal que no puede tener más de 1 x 10 cm. Los objetos grandes o el contacto con el suelo provocan un disparo errático del aparato.
El hilo tampoco puede ser largo (máximo de 2 metros). Un cable más largo debe ser blindado.
Para la conexión de las cargas y externas utilice una toma o un puente de terminales con tornillos.
Conecte el aparato a la red en el soporte.
Toque el sensor o la punta del hilo del sensor. Si no hay disparo, gire de 180 grados (media vuelta), la posición del enchufe de alimentación en relación a la toma (para invertir el neutro en el vivo de la red). El toque ahora debe activarse.
En la versión con traba, para desactivar el circuito, desconecte por un momento la red de alimentación.
En la figura 2 damos una opción de control de sensibilidad para el sensor.
La carga se debe conectar como se muestra en la figura 3.
Para una puerta de madera o material no conductor, una garra en la cerradura posibilita el uso del aparato como alarma.
Recuerde que el montaje debe quedar con todas sus partes protegidas pues están presentes tensiones peligrosas en todos los puntos del circuito excepto en el sensor.
El máximo de cuidado debe tomarse con la resistencia R2.
Asegúrese de que su valor no es inferior a 220 k ohms.
Si la sensibilidad del aparato es pequeña, aumente R1 a 100 k ohms.
SCR - TlC106B (110 V) o TlC106D (220 V)
D1 - 1N4004 o 1N4007 (110 V) o 1N4007 (220 V)
NE-1 - lámpara de neón común
K - relé de 12 V x 40 mA
F1 - 1 A-fusible
X1 - 25 W (110 V) o 50/60 W (220 V) - lámpara común - ver texto
C1 - 4 a 8 uF x 450 V - capacitor electrolítico - ver texto
R1 - 47 k ohms - resistor
R2 - 220 k ohms - resistor
