A Engenharia de controle e automação

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4. TIPOS DE SENSORES

4.1 Sensores de Presença

Sensores ópticos que são os sensores de presença são componentes eletrônicos de sinalização e comando que executam detecção de qualquer material sem que haja contato mecânico entre eles. O princípio de funcionamento do sensor óptico baseia-se na existência de um emissor e de um receptor, a luz gerada pelo emissor deve atingir o receptor com intensidade suficiente para fazer com que o sensor comute sua saída. O sinal de luz gerado pelo emissor do sensor óptico é modulado numa determinada frequência, ou seja, o emissor gera um sinal com um certo número de lampejos por segundo. O receptor do sinal do sensor é acoplado a um filtro que semente considera sinais com a mesma frequência do emissor.

4.2 Sensores de Posição

Em processos industriais ou comerciais, os sensores de posição são utilizados em várias aplicações em que a precisão e a sensibilidade do instrumento devem ser ajustadas em função do tipo de operação que é monitorado. Tem grande importância na fabricação de máquinas de ferramentas entre outros.

4.2.1 Sensores de proximidade indutivos

São dispositivos de proximidade sem contato que utilizam um campo de frequência de rádio com um oscilador e uma bobina.

4.3 Sensores de Velocidade

Esses são utilizados em dispositivos como leitores de CD-ROM, DVD players, bombas centrífugas, transportadores, medidores de fluxo de líquidos, máquinas operatrizes, robótica, máquinas automáticas de soldagem entre outros.

4.4 Sensores de Aceleração

Os sensores de aceleração fornecem um sinal elétrico proporcional à aceleração do sistema. Esses componentes são do tipo inercial e dão indicação sobre o movimento do sistema com relação a uma prefixada varável do eixo inercial. Um acelerômetro é uma configuração de diversos componentes que convertem aceleração em uma tensão elétrica analógica. De um ponto de vista geral um acelerômetro pode ser considerado um transdutor que converte a energia mecânica associada ao movimento na forma elétrica.

4.5 Sensores de Temperatura

Sobre sensores de temperatura devemos levar em conta os termistores, termopares e pirômetros.

4.5.1 Termistores

São resistores termicamente sensíveis. São semicondutores eletrônicos cuja resistência elétrica varia com a temperatura. Eles são úteis industrialmente para detecção automática, medição e controle de energia física.

4.5.2 Termopares

Um termopar funciona medindo a diferença de potencial causada por fios diferentes. Isto por ser usado para medir diretamente a diferença de temperaturas ou para medir uma temperatura absoluta, colocando uma junção a temperatura conhecida. Quando vários termopares são ligados em série, o efeito é somado, e esses dispositivos são chamados de termopiles, analisados posteriormente.

4.5.3 Pirômetros

Esses sensores permitem a leitura de temperatura a distância com baixo custo, não sendo necessário resfriamento, e podem ter acuracidade de mais ou menos 1 °C, dependendo da faixa de medida. Para faixas de temperaturas estreitas, a medida de temperatura de um corpo pode ter a precisão de 0,1°C.

4.6 Sensores de Pressão

Sobre sensores de pressão o ideal saber é células de carga ,e sensores de pressão integrados e capacitivos.

4.6.1 Célula de Carga

São estruturas mecânicas, planejadas para receber esforços e deformar-se dentro do regime elástico para que formem planejadas. Embora pequena essa deformação seja suficiente para gerar um sinal de saída linear e compatível com a carga aplicada.

4.6.2 Sensores de pressão integrados e capacitivos

Sensores integrados: Sensor integrado pode economizar espaço e reduzir o tempo necessário para conceber um novo dispositivo, há muitas aplicações diferentes para sensores integrados, nas indústrias de veículos e aeroespaciais, esses sensores são muitas vezes utilizados para a coleta de dados acelerômetro.

Sensores capacitivos: o sistema capacitivo é bem menos utilizado. É composta de uma base e um diafragma, submetendo o sensor a certa pressão, o diafragma se contrai e aproxima-se da base, variando a distância entre ambos e, consequentemente, a capacitância, ou seja, os dois funcionam como as armaduras de um capacitor variável.

4.7 Sensor de Vazão

Vazão representa q quantidade de líquidos, gases ou vapores que passa em um determinado ponto, durante um certo período de tempo.

A medição de vazão visa de um modo geral:

- Acompanhar e controlar a proporção dos materiais introduzidos em determinado processo industrial.

- Determinar e controlar a quantidade de produtos elaborados no processo quer em suas fases intermediárias, quer em sua fase final.

- Determinar e controlar quantidades por razões de ordem econômica seja referente a serviços utilidades, compra e vendas de produtos.

4.8 Sensores de Tensão, Corrente e Potência

Os sensores de corrente têm por finalidade monitorar a corrente numa carga, fornecendo um sinal que pode ser usado por um circuito de controle ou simplesmente de desabilitação da carga, caso de sobre corrente ou curto-circuito.

Para medição de tensão o método mais utilizado é um divisor de tensão resistivo. A tensão a ser medida é aplicada nos terminais de dois resistores ligados em série e a amostragem é tomada nos terminais de um dos resistores.

Os transdutores de potência ativa(Watt) e reativa(VAr) convertem a potência C.A. em uma saída proporcional C.C. para serem usados com equipamentos de indicação, registradores, em controle de processos entre outros. Os modelos combinados Watt/VAr indicam ambas as medições em um único aparelho, com saídas independentes, reduzindo espaços de utilização