Um sistema automático de baixo custo para medidas de intervalos de tempo

Abstract

São descritos a construção e o funcionamento de um sistema de aquisição de dados automático de muito baixo custo formado por uma chave óptica (photogate) ativada por luz infravermelha, do tipo convencional, e um cronômetro digital comum com 0,01 s de resolução, alterado para ser acionado e parado eletronicamente pela chave óptica. O sistema é projetado para uso em medidas de intervalos de tempo e pode ser utilizado tanto em laboratórios universitários de física experimental como nos de Ensino Médio de física.

Sistema photogate de seis canais analógicos para laboratórios didáticos de física

“…Para uma iluminação suficientemente intensa, o potencial no coletor, o qual está ligado a uma entrada analógica da Arduino,é zero. No momento em que a luzé interrompida, cessa-se a corrente de emissor e o potencial no coletor iguala-seà voltagem de alimentação de 5 V. Outras configurações eletrônicas também podem ser utilizadas [8]. Como se vê no circuito, são necessários dois resistores: um de 220 Ω para limitar a corrente do LED infravermelho e outro de 2,7 kΩ para limitar a corrente do coletor do fototransistor e dividir a tensão com o coletor-emissor -existe certa flexibilidade na escolha desses valores.…”

“…Várias são as propostas de dispositivos de chavesóticas para o ensino de física, em que se vê claramente a evolução das configurações dos projetos em função das ferramentas e tecnologias disponíveis [4][5][6][7][8][9]. Baseando-se em nossa revisão da literatura, identificamos quatro critérios sob os quais podemos avaliar os trabalhos propostos: (i) custo financeiro, (ii) facilidade de confecção, (iii) funcionalidade e (iv) escopo de aplicação.…”

“…Nesses projetos, a apresentação e manipulação dos dados das chavesóticasé feita usando-se softwares de análise dé audio ou softwares dedicados para esse fim. Uma outra abordagemé a confecção de hardware autônomo -sem necessidade do apoio de um computador -para registrar os dados medidos pelos sensoresóticos, como circuitos com contadores e mostradores digitais e cronômetros digitais [6,8,9]. Com relação aos sensores de posição, existem abordagens alternativasàs chavesóticas que incluem sensores magnéticos e sonoros [11][12][13].…”

Dispositivo para medir tiempo y temperatura usando un microcontrolador

“…Por ejemplo, la tarjeta Arduino con licencia de código abierto con variados sensores (ver, por ejemplo, las referencias [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30]); los microcontroladores PIC16F628A [31], PIC16F877 [32,33] y el PIC18F14K50 (utilizado en este trabajo); las fotocompuertas y tarjetas de sonido para la adquisición de datos (ver, entre otras, las referencias [34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44]), entre otros. La mayoría de estos dispositivos son de bajo costo y utilizan lenguajes de programación de uso gratuito.…”

“…Por ejemplo, en las referencias [20,22,25,28,30] utilizaron la tarjeta Arduino, en [31,33] incluyeron microcontroladores PIC, en [34,36,37] consideraron la tarjeta de sonido del computador, los autores de [38,[41][42][43][44] usaron fotocompuertas, en los trabajos [45,46] emplearon una cámara fotográfica digital y en [47] se valieron de un sensor ultrasónico. Por otra parte, en cuanto a SAD para medir temperatura, la mayoría de trabajos recientes [21,23,26] usan la tarjeta Arduino con diversos sensores como LM35, DS18B20, DHT11 y TMP36.…”