INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE INDUSTRIAL I · industrial e transformam variáveis físicas (posição, velocidade, temperatura, nível, pH etc.) em variáveis convenientes (unidades

INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE INDUSTRIAL IProf. Pierre Vilar Dantas

Turma: 0063-A

Horário: 6N

ENCONTRO DE 23/03/2018

SensoresReferências bibliográficas

BRUSAMARELLO, Valner Joao; BALBINOT, Alexandre. Instrumentação eFundamentos de Medidas. LTC, Rio de Janeiro, 2010, Vol. 2., Cap. 8

http://www.ipb.pt/~jpcoelho/

Objetivos da Aula• Entender alguns efeitos físicos (efeitos naturais específicos decertos materiais e/ou fenômenos) que são aplicados a sensores.

Introdução

4

Introdução• Sensores são dispositivos amplamente utilizados na automaçãoindustrial e transformam variáveis físicas (posição, velocidade,temperatura, nível, pH etc.) em variáveis convenientes (unidadesde engenharia).

• Se as variáveis são elétricas, a informação pode ser associada àtensão ou à corrente, sendo o segundo caso mais usual, porqueimplica em um receptor de baixa impedância e, portanto, maiorimunidade à captação de ruídos.

• Atualmente, em ambientes mais ruidosos e com distânciasmaiores é muito utilizada a transmissão por fibras óticas.

Introdução• Sensores Discretos: sinal elétrico de saída é do tipo 0/1, on/off, ouseja, binário. São utilizados para detecção de eventos, porexemplo, chegada de um objeto a uma posição, um nível de umfluído a um valor.� De contato mecânico

Introdução• Sensores Discretos

� De proximidade

Sensores Discretos –Contato Mecânico• Sensores de contato Mecânico: uma força entre o sensor e o

objeto é necessária para efetuar a detecção do objeto. Estesdispositivos tem o corpo reforçado para suportar as forçasmecânicas decorrentes do contato com objetos.

Sensores Discretos –Contato Mecânico• Exemplos

� Chaves eletromecânicas: detecção de um evento.� Botões de comando� Chaves fim-de-curso� Chaves de nível: detecção do nível de um líquido.� Chaves de vazão: detectar vazão de um fluído.� Chaves de temperatura: medir temperatura de um fluído� Chaves de pressão: medir a pressão de um fluído

Sensores Discretos -Proximidade• Nestes sensores, o objeto é detectado pela proximidade ao

sensor.

• Princípios de funcionamento:� Indutivo: detecta alterações em um campo eletromagnético, é próprio

para objetos metálicos;� Capacitivo: detecta alterações em um campo eletrostático, é próprio para

materiais não metálicos;� Ultrassônico: usa ondas acústicas e ecos, é próprio para objetos de

grandes proporções;� Fotoelétrico: detecta variações de luz infravermelha recebida;� Magnético - Efeito Hall: detecta alterações de campo magnético;� RFID : Identificação por rádio frequência – três partes: Interface,

tranceivers e tag.

Sensores Discretos -Proximidade• Sensores Indutivos: campo eletromagnético – metais.

• Sensores Capacitivos: eletrostático – metais e não metais.

• Sensores Óticos – Fotoelétricos: feixe de luz – praticamente todosos materiais.

• Difuso, Emissor/Receptor (barreira), Retro reflexivo (com espelhoprismático), com Fibra Ótica, Encoders e LASER.

• Sensores Ultrassônicos: transdutor piezoelético – objetos grandes

• Sensores magnéticos –Efeito Hall: semelhante ao sensor Reed,porém com maior resistência à vibração e ao choque.

• Sensores RFID: Sensores de identificação por rádio frequência.

Sensores de Proximidade Indutivos

Sensores de Proximidade Indutivos

Sensores de Proximidade Capacitivos

Sensores de Proximidade Capacitivos

SensoresParte II

16

Introdução

17

Introdução

18

Interferência e Perturbações

19


20


21

Sensores Resistivos

22

Sensores ResistivosPotenciômetro

23

Sensores ResistivosPotenciômetro

24

Sensores ResistivosExtensômetros

25

Sensores ResistivosRTD

26

Sensores ResistivosRTD

27

Sensores ResistivosTermoresistores

28


29


30


31

Sensores ResistivosLDR

32

Sensores Capacitivos

33


34


35


36


37


38


39


40


41


42


43

Sensores Indutivos

44

Sensores Indutivos

45

Sensores Indutivos

46

Sensores Indutivos

47

Sensores Indutivos

48

Sensores Indutivos

49

Sensores Indutivos

50

Sensores Indutivos

51

Sensores Indutivos

52

Sensores Indutivos

53

Sensores Indutivos

54

Sensores Indutivos

55

Sensores Ativos

56

Sensores AtivosEletromagnéticos

57


58


59


60


61


62


63


64


65


66

Sensores AtivosTermoelétricos

67


68


69


70


71


72


73


74


75


76

Sensores AtivosPiezoelétricos

77


78


79


80


81


82

Sensores AtivosPiroelétricos

83


84


85


86


87

Sensores AtivosFotovoltaicos

88


89


90


91


92


93


94


95


96


97


98


99


100


101

Sensores Digitais

102

Sensores DigitaisTacômetro

103


104


105

Sensores DigitaisCodificador Incremental

106


107


108


109

Sensores DigitaisCodificador Absoluto

110


111


112


113

Referências Bibliográficas1. BRUSAMARELLO, Valner Joao; BALBINOT, Alexandre.

Instrumentação e Fundamentos de Medidas. LTC, Rio deJaneiro, 2010, Vol. 1 e 2.

2. França, F.A.; Instrumentação e Medidas: Grandezas Mecânicas,UNICAMP, 2007.

3. https://chasqueweb.ufrgs.br/~abalbinot/instrum.html

4. http://www.ipb.pt/~jpcoelho/

114

INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE INDUSTRIAL I · industrial e transformam variáveis físicas (posição, velocidade, temperatura, nível, pH etc.) em variáveis convenientes (unidades

Documents