SENSOR DE ÁGUA

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento do projeto, um sistema de irrigação sensoriado, procura atender às necessidades dos produtores rurais que visam uma produção mais confiável, dinâmica, prática, lucrativa e socioambientalmente correta. A partir disso, desenvolvemos com componentes eletrônicos simples um sistema que alerta ao produtor rural onde sua produção necessita de água, assim consegue-se manter a umidade do solo por igual em toda a sua área produtiva.

SENSOR DE UMIDADE

O sensor de umidade do projeto é feito com dois fios ligados a uma pequena placa de gesso, pois uma forma de melhorar a qualidade da medida é conectando os fios a qualquer material absorvente, que no caso será o gesso. Dessa forma, o gesso absorve melhor a água do solo, resultando em um meio condutor mais puro e, consequentemente, mais confiabilidade nos valores fornecidos pelo sensor. O valor do sensor mudará com a diferença de tensão do solo, quando o mesmo estiver seco ou úmido.

CIRCUITO DO PROJETO

• Componentes

1. Um (1) amplificador operacional 741.

2. Dois (2) resistores de 10 k.

3. Um (1) trimpot com variação até 200 k

4. Um (1) transistor BC 547

5. Uma (1) fonte de alimentação de 12 V.

6. Um (1) sensor de umidade feito de gesso.

7. Um (1) led ou uma (1) bombinha d’água.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

O amplificador operacional 741 é multi-propósito em um dispositivo. Um amplificador operacional é alimentado pelo desequilibro das duas entradas. Quando há uma tensão diferencial, ele satura rapidamente. Para o ganho de cerca de um milhão, é necessária somente uma diferença de alguns microvolts entre as duas entradas para levar o amplificador até a saturação.

Condicionar um sinal é uma das funções mais importantes desse dispositivo, principalmente quando possuímos sinais oriundos de um sensor como o de umidade, ou seja, ele condiciona (amplifica) esses sinais para que possa ser medido e/ou servir de gatilho para acionamento de uma chave analógica como um transistor, ou rele.

Ele possui em teoria um ganho de tensão infinito, mas em termos práticos valores altos, isso significa que tensões de mV(microvolts) na entrada transformam-se em volts na saída.

No caso do projeto ele será usado como um comparador de tensão. Como assim? Ele possui duas entradas (+, -), supondo que uma das entradas seja 1 volt, se a outra entrada for menor que 1 volt a saída será 0 Volts, resultando no não acionamento de um transistor que tem como função acionar uma bomba d’água ou um led, se for maior que 1 Volt a saída será igual ao valor da bateria que esta alimentando o amplificador, ativando o transistor que consequentemente ativará a bomba d’água ou o led.

Conhecendo os valores do sensor, fornecidos pelo solo, quando este estiver seco e molhado , podemos montar um circuito para que faça o inverso; ative o transistor quando a tensão for praticamente nula e corte a comunicação com a bomba ou o led quando o solo estiver úmido, pois o solo quando seco possui uma diferença de tensão praticamente nula, o que ocasionaria no não acionamento do transistor ao contrario do solo quando úmido. Para isso o projeto necessitará de um ajuste de uma das entradas para uma tensão VA por um divisor resistivo. Com o valor em mãos da resistência do sensor (úmido e seco) dimensionamos a outra entrada para que seja menor que VA quando seco e maior que VA quando molhado e para a saída do amplificador operacional 741 utilizaremos um transistor que aguente a corrente do motor da bomba d’água ou a corrente que o led precise.

VIABILIDADE

A seguir seguem algumas tabelas com dados relativos a gastos realizados pela empresa durante e antes a produção do sensor.

Tabela 1:Custo de cada funcionário da empresa

Custo mensal da empresa

Cargo Salário (25 dias)

Engenheiro eletricista/Gerente

Engenheiro eletricista R$ 6.000,00

Técnico 1 R$ 800,00

Técnico 2 R$ 800,00

Técnico 3 R$ 800,00

Técnico 4 R$ 800,00

Técnico 5 R$ 800,00

Funcionários linha de montagem (10) R$ 5.600,00

Seguranças R$ 1.600,00

Limpeza R$ 1.600,00

Total 1 R$ 18.800,00

Tabela 2:

Gasto com a criação do sensor (1°mês)

Engenheiro eletricista R$ 6.720,00

Técnico 1 R$ 192,00

Equipe de marketing R$ 2.000,00

Profissional de designer R$ 2.500,00

Total 2 R$ 11.412,00

Tabela 3:Custo mensal da produção

Custo de produção

Total 1 R$ 18.800,00

Custo com materiais (1000 unidades) R$ 10.000,00

Total R$ 28.800,00

Considerando as tabelas acima onde mostra os custos da empresa com funcionários, com a criação do sensor, podemos estipular um preço de R$ 50,00 para cada sensor, com esse preço e com uma média de venda de 1000 sensores por mês, então, a empresa teria um faturamento médio no primeiro mês de R$ 9.788,00.Sendo pago todos gastos com a criação do sensor, e custos de produção.

Cada sensor terá uma margem de lucro de R$ 21,20. A partir de o segundo mês terá um lucro de R$ 21.200, caso seja vendidos 1000 sensores, caso o mercado não esteja correspondendo