Transdutores Modificadores “conversores” de sinal

Função Adequação dos sinais Ajustá-los aos níveis de operação dos atuadores - Intensidade Adequar a modalidade do sinal de condução e interconexão, sensor / controlador / atuador . Conversão de sinais, eletrônicos em elétricos ou pneumáticos em eletrônicos. Conversão de sinais analógicos/digitais e digitais /analógicos Aumentar a resolução de uma medida. Principais modalidades de sinal de condução / geração Pneumáticos - normalmente operados na faixa de 3 a 15 psig Sinais elétricos entre 4 a 20 mA Outros: Fluido hidráulico

Transdutores pneumáticos Constam estes transdutores basicamente de: um fole, alimentado através de um duto com fluxo constante de ar sob pressão, uma alavanca para ampliar o movimento e uma palheta posicionada a frente do fluxo de ar. Com a maior ou menor aproximação da palheta frente ao orifício, ocorre restrição no fluxo de ar acarretando aumento na pressão. Quando a palheta está próxima ao orifício, a pressão no fole aproxima-se da pressão da linha. Nesta condição a pressão de saída é máxima (20 psig). O emprego deste sistema pode apresentar diferentes arranjos, sendo comuns transdutores que medem pressão diferencial, tendo estes, em um dos braços de uma balança interfixa, dois foles (em posições opostas), os quais movimentam a alavanca. Em uma das extremidades tem-se um outro dispositivo, fole ou bobinas, o primeiro baseado no dispositivo de palheta enviará um sinal de pressão proporcional para manutenção da pressão. No segundo caso, se em ambos os braços da alavanca estiverem bobinas, o movimento de um dos núcleos gerará um campo magnético proporcional, que a semelhança do sistema anterior restabelecerá o sistema em equilíbrio.

Saída de sinal Entrada de sinal

Configurações de transdutores empregando sinal pneumático Elemento básico constituinte: Fole ou, Diafragma

Indutivo Capacitivo

Strain gage Ótico

Piezoelétrico Potenciométrico

Fio Ressonante

Auguns Tipos de transdutores Transdutor I/P - corrente /pressão - eletropneumáticos Sinal de alimentação : 4 a 20 mA CC , com alimentação pneumática (1,2 kgf/cm2) Sinal de saída : 0,2 a 1,0 kgf/cm2 Uso: acionamento de posicionador ou atuador de válvula Transdutor P/I - Conversão de sinal pneumático para eletrônico Sinal de entrada 0,2 a 1,0 kgf/cm2 Sinal de saída 4 a 20 mA cc Trandutor E/I - tensão / corrente Sinal de entrada mV Sinal de saída 4 a 20 mA cc Menos comum: 1 a 5 V cc saída 10 a 50 mA CC Obs. Instalação: campo ou nos painéis de comando como receptor/transmissor

Transdutor tensão / pressão – E/P Conversão Corrente/corrente Relés São instrumentos que operam comparação e seleção de sinais e ainda processam a soma, subtração, multiplicação, divisão, extração de raiz, comparam sinal, etc.

Amplificação mecânica de sinais Por deslocamento angular Trem de engrenagens - corresponde a um arranjo de engrenagens, que tem como objetivo ampliar o ângulo de rotação, possibilitando uma expansão de escala. Podendo também multiplicar em número de voltas, ou ainda associar contadores, integrando uma medida, (rotâmetro) pelo giro contínuo e consecutivo.

Alavancas – Geralmente empregada para uma ampliação direta de um movimento angular. A ampliação é diretamente proporcional ao braço da alavanca. Esta ampliação permite não só aumentar a resolução do sinal, com o objetivo de facilitar a leitura, como também pode, às vezes, ser empregada para melhorar a sensibilidade de um sinal.

Ampliação mecânica por deslocamento linear Tem por objetivo ampliar o curso de um movimento. Ex: O movimento de uma bobina ou magneto, presa ao eixo, que por extensão movendo-se no interior de outra bobina gerará nesta uma corrente proporcional ao deslocamento. Formas construtivas mais comuns empregando este princípio: Ponte indutiva Ferrite Saída do instrumento de medida CA Saída para I indicador Ferrite Reproduz de forma similar o movimento do elemento (normalmente) no interior do instrumento (selado).

Motor síncrono – Empregam-se dois motores idênticos. O primeiro motor, ao receber uma força externa sobre o seu eixo (rotor), induz uma corrente no seu estator que em conseqüência alimentará o segundo motor com idêntica rotação.

Transformador diferencial Com o arranjo de enrolamentos primários e secundários é possível ampliar o sinal, obtendo-se grande deslocamento no secundário. CA Ferrite Para o instrumento Sinal

Transdutores capacitivos

Bibliografia Perry H. Robert, Perry’s Chemical Engineering Handbook,Mc Graw Hill, 5ª Ed. Sighieri, L., Nishinari, A. Controle Altomático de Processos Industriais, 2ª Ed. Ed, Edgar Blücher, 1973 Bega, E. A. Delmée. G.J, Cohn, P.E., Bulgarelli, R., Kock,R. Finkel, V.S. Instrumentação Industrial, Ed. Interciência - 2006