Polígrafo (ART901S)

Describimos el montaje de un sensible (pero simple) polígrafo o detector de mentiras que tanto puede ser usado en bromas y experimentos con personas como también en el laboratorio de fisiología y biología. El circuito es alimentado por pilas, siendo totalmente seguro.

Una gran cantidad de fenómenos que involucran seres vivos es acompañada de manifestaciones eléctricas.

Tenemos desde la generación de pequeñas tensiones en los sistemas nerviosos de personas y animales, hasta el cambio de resistencia en plantas, en la piel de las personas y mucho más.

Los detectores de mentiras se basan en las variaciones de estas propiedades eléctricas cuando una persona, bajo tensión, con el cambio de la resistencia de la piel que es acusada por un instrumento, como muestra la figura 1.

Figura 1- El detector de mentiras

Por supuesto, el uso de este aparato requiere una preparación, con la persona que tiene que sostener los electrodos con presión constante y, además, estar convencida de que funciona.

En los tipos profesionales existe una impresora que registra en una hoja de papel las mínimas variaciones de la resistencia que ocurren, como muestra la figura 2.

Figura 2 - Un polígrafo profesional

Y, por supuesto, todo esto de forma más avanzada todavía, puede ser hecho con diversos electrodos acoplados a un convertidor A / D y conectados a un ordenador que graba todo para análisis posterior.

En el laboratorio de investigación, tenemos varias posibilidades interesantes, como las relatadas en experimentos con plantas en el libro "La vida secreta de las plantas" de Peter Tompkins y Christopher Bird.

Los autores relatan experimentos en que ligando plantas a un polígrafo detectan actividades interesantes como cambios de comportamiento que ocurren cuando las personas "de quienes les gusta" se acercan, o incluso un jardinero "malvado" que puede sus hojas.

Estos experimentos revelarían una capacidad "paranormal" en las plantas en la detección de ciertos fenómenos.

Otra posibilidad se muestra en la figura 3, donde mostramos cómo detectar actividad eléctrica de un pez en un acuario.

Figura 3 - Investigación con peces en acuarios

Como funciona

Para obtener gran sensibilidad en la detección de tensiones o variaciones de resistencias usamos dos transistores en la configuración Darlington, en una configuración en puente, como muestra la figura 4.

Figura 4 - Configuración en puente

En la misma figura mostramos las condiciones de valores de componentes en que ocurre el equilibrio.

Ver que RB es la resistencia que el par de transistores presenta y que depende de la entrada.

Un sistema de preajuste con un potenciómetro permite equilibrar la punta antes de un experimento, y luego detectar las variaciones de corriente acusadas por el instrumento indicador.

Este sistema de preajuste se muestra en la figura 5.

Figura 5 - Sistema de preajuste

Esta configuración es para operar con variación de resistencias.

Para operar con especímenes que generen tensión, tenemos la configuración mostrada en la figura 6.

Figura 6 - Configuración para trabajar con tensiones

Como el consumo del circuito es muy bajo, puede ser alimentado por pilas pequeñas o incluso del tipo palillo (AAA).

Montaje

En la figura 7 tenemos el diagrama completo del polígrafo.

Figura 7 - Diagrama del polígrafo

El montaje se puede realizar en una pequeña placa de circuito impreso con el patrón mostrado en la figura 8.

Figura 8 - Placa de circuito impreso para el montaje

En el montaje, observe las posiciones de los transistores y la polaridad de las pilas.

Los resistores son de 1/8 W y el instrumento debe ser preferentemente del tipo microamperímetro con 0 en el centro de la escala, como muestra la figura 9.

Figura 9 - Microamperímetro con cero en el centro de la escala

Si se utiliza otro tipo, sólo debemos cuidar que en la condición de ajuste, la corriente quede en la mitad del fondo de escala del instrumento.

Los instrumentos de 200 uA a 1 mA de fondo de escala se pueden utilizar en el montaje, e incluso la escala más baja de corriente de un multímetro común analógico.

En la figura 10 tenemos una sugerencia de caja para el montaje.

Figura 10 - Caja para el montaje

Los electrodos para el caso de usar como polígrafo se pueden hacer con dos pilas pequeñas o medianas gastadas, como se muestra en la figura 11.

Figura 11 - Los electrodos

Prueba y Experimentos

Para probar, basta con conectar dos hilos en la entrada (A y C) y equilibrar el circuito en P1, ajustando P2 para que el instrumento no pase del fondo de escala.

Tocando en los hilos al mismo tiempo, el instrumento debe indicar la variación de la resistencia.

En la figura 12 tenemos el modo de verificar la variación de la conductividad de una solución en un experimento de química o bioquímica.

Figura 12 - Detectando variaciones de resistencias de una solución

Un higrómetro puede ser hecho con un pedazo de tejido que absorba la humedad, como muestra la figura 13.

Figura 13 - Montaje de un sensor para higrómetro

Se ajusta el circuito para el equilibrio y se notará un cambio de la indicación, según la humedad del aire.

Para detectar actividad eléctrica en una planta, se puede utilizar el sensor mostrado en la figura 14.

Figura 14 - Sensor de planta

De vez en cuando los electrodos deben ser retirados y limpios, pues hay tendencia de formación de sustancias que afectan las medidas.