Sensores de Voltas

Conheça neste artigo os principais tipos de sensores de voltas para sistemas eletrônicos de contagem de voltas e tempo (telemetria) utilizados em pistas do tipo Autorama ®.

Entende-se por sensor o dispositivo que é montado na pista de forma que "Sinta" a passagem do carro sobre sua área de atuação. Alguns tipos de sensores ainda necessitam de uma interface eletrônica para que possa enviar um sinal ao sistema de controle da pista, que pode ser um computador ou um equipamento eletrônico desenvolvido para esta finalidade.

Certamente evoluímos muito desde o tempo em que se utilizava "sensores parrudos" para acionar um contador mecânico de voltas - Foto de Silva Ramos.
Este artigo servirá para conhecer algumas opções e seus prós e contras e assim definir qual o melhor tipo, seja por performance ou custo beneficio poderá ser montado em sua pista.


Óptico - Interrupção
Existem muitos tipos e formatos de sensores luz e os modelos predominantes para esta aplicação são os foto-transistores, que tem um formato de um LED, e os LDRs (Light Dependent Resistor = Resistor Dependente de Luz).
Seu funcionamento ocorre ao interromper um feixe de luz direcionados a eles.


Sensores ópticos - Foto transistor e LDR.
Prós
  • A instalação na pista é muito fácil.
  • Em algumas interfaces de contagem de voltas (telemetria), pode ser utilizado sem nenhuma eletrônica adicional.
Contras
  • Necessita de uma fonte de luz sobre os sensores.
  • Necessita fazer um furo na pista.
  • Podem ocorrer a contagem de voltas "Acidentais" passando a mão sobre os sensores.

Óptico - Reflexível
Com funcionamento um pouco diferente do modelo óptico por interrupção, o reflexivo também tem diversos formatos. O modelo mais comum se assemelha a dois LEDs montados em um encapsulamento plástico, onde um deles é o emissor de luz IR (Infra-Red = infra vermelho) e o outro é um receptor IR.
Seu funcionamento ocorre quando um objeto se aproxima do sensor refletindo a luz IR (infra vermelho) no receptor.

Sensor reflexivo infra-vermelho.
Prós
  • A instalação na pista é relativamente fácil.
Contras
  • Necessita de um circuito eletrônico "Simples".
  • Seu funcionamento depende de uma boa reflexão. Alguns chassis de plástico não são muito bons para isto, mas podem ser utilizadas etiquetas brancas para melhorar a sua reflexão.
  • Necessita fazer um "Rasgo" na pista.
  • A pista deve ser "Alta" para acomodar o sensor.
  • Podem ocorrer a contagem de voltas "Acidentais" passando a mão sobre os sensores.

Óptico - Feixe IR
Similar a construção do modelo óptico reflexivo onde temos um emissor de luz IR (Infra-Red = infra vermelho) e um receptor IR, o sensor por feixe tem o funcionamento similar ao do óptico por interrupção, onde o seu funcionamento ocorre quando um objeto interrompe o feixe de luz IR.
Existem vários formatos e tamanhos e a ideia é aproveitar o seu formato em "U" e montar no rasgo da fenda. A detecção do carro será pela passagem do "Guia" do carro.

Sensor por interrupção do feixe IR.
Prós
  • A instalação na pista é relativamente fácil.
  • Pouca chance de contagem de voltas "Acidentais".
Contras
  • Necessita de um circuito eletrônico "Simples".
  • Seu funcionamento depende opacidade do material de alguns "Guias".
  • Necessita fazer um "Rasgo" na pista (dentro da fenda).
  • A pista deve ser "Alta" para acomodar o sensor.

Magnético - Reed Switch
O Reed Switch é um sensor "Mecânico" magnético, onde temos um par de laminas sensíveis ao magnetismo no interior de uma ampola de vidro. Sua aparência mais comum pode ser visto na figura abaixo, e seu funcionamento ocorre quando passamos um imã perto do Reed Swicth. Com a aproximação do imã, as laminas internas fecham o circuito como se fosse um interruptor simples.

Reed Switch.
Prós
  • A instalação em pistas de plastico é muito fácil.
  • Em algumas interfaces de contagem de voltas (telemetria), pode ser utilizado sem nenhuma eletrônica adicional.
  • Pouca chance de contagem de voltas "Acidentais".
Contras
  • Necessita que os carros tenham um imã. O imã do motor, na maioria das vezes, não é suficiente para acionar o Reed Switch.
  • O manuseio de seus terminais são frágeis. Se "Dobrar" sem o devido cuidado pode facilmente quebrar a ampola de vidro.
  • A instalação em pistas de madeiras pode ser um pouco trabalhosa, já que a distância entre o sensor e o imã não pode ser muito grande.
  • É necessário o correto alinhamento das laminas com o imã para evitar perda de voltas. A distância também influência.

Magnético - Sensor HALL
O sensor HALL é um componente eletrônico criando especificamente para a detecção de campos magnéticos. Existem muitos modelos e cada um com uma função diferente além de ter também varias opções de encapsulamento.
O mais indicado para o nosso caso são os modelos no formato de um transistor (na verdade são um pouco menores).
Sensor HALL.
Prós
  • A instalação em pistas de plastico é muito fácil.
  • Mais sensíveis que um Reed Switch.
  • Pouca chance de contagem de voltas "Acidentais".
Contras
  • Necessita que os carros tenham um imã. O imã do motor não é suficiente para acionar o sensor.
  • Necessita de um circuito eletrônico "Mais Elaborado".
  • A instalação em pistas de madeiras pode ser um pouco trabalhosa, já que a distância entre o sensor e o imã não pode ser muito grande.

Mecânico - Micro Switch
Micro Switch é um sensor "Mecânico", onde temos uma lamina que aciona internamente um interruptor. Sua aparência mais comum pode ser visto na figura abaixo e podemos encontrar no mercado diferentes tipos de laminas de atuação bem como tamanho e formas variadas.
Seu funcionamento ocorre quando "Empurramos" a lamina externa fechando internamente o interruptor.
Micro Switch.

Prós
  • Em algumas interfaces de contagem de voltas (telemetria), pode ser utilizado sem nenhuma eletrônica adicional.
  • dependendo da montagem, são poucas as chances de contagem de voltas "Acidentais".
Contras
  • Necessita fazer um "Rasgo" na pista (geralmente dentro da fenda).
  • A instalação na pista pode ser um pouco trabalhosa, já que o posicionamento correto para evitar que o carro prenda ou salte e ainda acionar o interruptor pode ser critico.
  • Não permite que o carro seja arrastado ao contrario, sob risco de empenar e danificar o sensor.

Tape Interrompido (Dead Strip)
Com certeza este sensor é um dos preferidos pela sua simplicidade e confiabilidade.
A principal característica deste sensor é criar uma área elétrica isolada na pista, formando uma espécie de "Interruptor".
Ao passar com o carro sobre esta área, o circuito elétrico do carro fará o papel de "Botão de Acionamento" deste interruptor, fechando o contato e enviando um sinal ao dispositivo de contagem de voltas.
Nesta área isolada não há tensão elétrica. Se o carro parar sobre este ponto, ficará parado.

Veja neste Outro Artigo como fazer uma versão otimizada deste sensor para os equipamentos da NoviSlot.

Sensor tipo "Tape Interrompido" (Dead Strip).
Prós
  • Praticamente sem custo.
  • A modificação na pista é relativamente simples de fazer, desde de que se tenha um pouco de habilidade com ferramentas.
  • Pouca chance de contagem de voltas "Acidentais".
Contras
  • Necessita modificar uma pequena seção dos "Tapes" da pista.
  • Necessita de um circuito eletrônico "Simples".
  • Se o carro parar sobre a área "Interrompida", ficará parado.

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® Autorama é marca registrada de Brinquedos Estrela S.A.

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