Prof. Dr. Helder Anibal Hermini UNICAMP-FEM-DPM ES 724 Instalações Industriais Prof. Dr. Helder Anibal Hermini UNICAMP-FEM-DPM

Aula 6 Sensores

SENSORES Percepção Percepção Sistema Controlado Ação

Cinemáticos Dinâmicos Outros Funções dos Sensores Cinemáticos POSIÇÃO ORIENTAÇÃO VELOCIDADE ACELERAÇÃO PROXIMIDADE Dinâmicos CONJUGADO FORÇA TATO Outros PRESENÇA SOM LUZ TEMPERATURA TENSÃO CORRENTE

Sensores de Proximidade Existem diversos tipos de sensores de proximidade os quais devem ser selecionados de acordo com o tipo de aplicação e do material a ser detectado. Os mais empregados na automação de máquinas e equipamentos industriais são os sensores: Magnéticos, Capacitivos, Indutivos, Ópticos, Ultra-sônicos, Sensores de pressão, Volume, Temperatura

Características de Funcionamento dos Sensores de Proximidade Os sensores de proximidade possuem dois cabos de alimentação elétrica, sendo um positivo e outro negativo, e um cabo de saída de sinal. Estando energizados e ao se aproximarem do material a ser detectado, os sensores emitem um sinal de saída que, devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não podem ser utilizados para energizar diretamente bobinas de solenóides ou outros componentes elétricos que exigem maior potência.   Diante dessa característica comum da maior parte dos sensores de proximidade, é necessária a sua implementação como entrada de um elemento controlador que poderá garantir a correta aplicação do sinal e a integridade do equipamento.

Sensor Magnético ou “Reed-Switch” Descrição Os sensores magnéticos são compostos por um contato feito de material ferro-magnético que é acionado na presença de um campo magnético. Princípio de Funcionamento Quando um imã aproxima-se do sensor, o campo magnético atrai as chapas de metal, fazendo com o que o contato elétrico se feche.

Sensor Capacitivo Descrição Nos sensores capacitivos as armaduras planas são colocadas uma ao lado da outra e não uma sobre a outra como nos capacitores. Princípio de Funcionamento O dielétrico é o ar. Quando algum objeto é aproximado do sensor, há a alteração da constante dielétrica, havendo o aumento da capacitância.

Sensor Capacitivo Os sensores de proximidade capacitivos registram a presença de qualquer tipo de material. A distância de detecção varia de 0 a 20 mm, dependendo da massa do material a ser detectado e das características determinadas pelo fabricante.

Sensor Indutivo Descrição Princípio de Funcionamento Os sensores indutivos apresentam um núcleo aberto (entreferro) envoltos por uma bobina e um circuito oscilador , dispostos normalmente em um mesmo envólucro. Princípio de Funcionamento Ao circular uma corrente pela bobina, um campo magnético é formado no núcleo. Quando uma peça metálica é aproximada do núcleo, o campo magnético “aumenta”, gerando variação da tensão.

Sensor Indutivo Os sensores de proximidade indutivos são capazes de detectar apenas materiais metálicos, a uma distância que oscila de 0 a 2 mm, dependendo também do tamanho do material a ser detectado e das características especificadas pelos diferentes fabricantes.

Sensor de Proximidade Óptico Sensores Ópticos por Barreira Fotoelétrica Os sensores de proximidade ópticos detectam a aproximação de qualquer tipo de objeto, desde que este não seja transparente. A distância de detecção varia de 0 a 100 mm, dependendo da luminosidade do ambiente. Normalmente, os sensores ópticos por barreira fotoelétrica são construídos em dois corpos distintos, sendo um emissor de luz (LED ou uma lâmpada) e outro receptor (fototransistores, fotodiodos ou LDRs). Quando um objeto se coloca entre os dois, interrompendo a propagação da luz entre eles, um sinal de saída é então enviado ao circuito elétrico de comando. ic ie + - vce

Sensores de Proximidade Ópticos Sensores Ópticos Reflexivo Neste sensor, o emissor e o receptor de luz são montados num único corpo, o que reduz espaço e facilita sua montagem entre as partes móveis dos equipamentos industriais. A distância de detecção é entretanto menor, considerando-se que a luz transmitida pelo emissor deve refletir no material a ser detectado e penetrar no receptor o qual emitirá o sinal elétrico de saída.

Sensor de Posição e Orientação POTENCIOMETROS Opções Revolução Linear Vantagens barato; simples; absoluto; robusto. Desvantagens: pouco exato; baixa resolução; impõe carga ao sistema.

Sensor de Posição e Orientação Tipos incremental absoluto Vantagens: alta resolução; sem contatos mecânicos; alta repetibilidade. Desvantagens: frágil; necessita de circuitos para contar os pulsos.

Sensor de Posição e Orientação