Sensores

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Sensores

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Sensores Defini o de Sensor Um sensor produz uma resposta a mudan as em condi es f sicas, tais como temperatura, campo magn tico e luz. – PowerPoint PPT presentation

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Title: Sensores

1
Sensores
2
Definição de Sensor

Um sensor produz uma resposta a mudanças em
condições físicas, tais como temperatura, campo
magnético e luz. O sensor é o dispositivo que
implementa a monitoração física de um fenômeno
ambiental com isso gerando uma resposta que causa
relatórios de medidas.

3
Definição de Sensor

Muitos modelos variados podem ser construídos
baseados na necessidade da aplicação e
características dos dispositivos. Um sensor,
tipicamente, consiste de cinco componentes
detector de hardware, memória, bateria,
processador embutido e transmissor receptor.

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Tipos de Sensores

Os vários tipos de Sensores

5
Sensores Fotoelétricos

Os sensores fotoelétricos ou ópticos utilizam a
luz infravermelha para detectar um objeto. O seu
princípio de funcionamento baseia-se em dois
circuitos eletrônicos um emissor do feixe de luz
e outro receptor do mesmo

6
Sensores Fotoelétricos

O DMP2 é um sensor fotoelétrico utilizado para o
posicionamento com precisão em sistemas de
movimentação e de armazenagem. Por exemplo, em
estações de transferência e docagem, as variações
geométricas com temperaturas variáveis ou
dependentes das cargas, tornam essencial o
posicionamento com precisão.

7
Sensores ultra-sônicos

Luz e som são dois fenômenos naturais que
permitem a qualquer um reconhecer no ambiente em
que esta
Vantagens adicionais
-Excelente supressão de fundo, e detecção
confiável de objetos quase que independente da
aparência.
-A saída é determinada pela aplicação digital
ou analógica - de acordo com a necessidade.

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Sensores ultra-sônicos

-Detecção por ultra-som, sem contato direto e
medição de objetos à distância.
-Medições altamente precisas.
-Amplas faixas de varredura.
-Detecção de objetos e fluidos transparentes.
-Altamente acessível até mesmo em ambientes
desfavoráveis.
-Saída digital ou analógica.

9
Sensores de Distância

Os sensores de distância transmitem luz para um
objeto ou refletor e avaliam o feixe refletido da
luz. No processo, transformam a distância
determinada em um sinal elétrico proporcional.

10
Sensores de contraste

Os sensores de contraste funcionam
energeticamente de acordo com o princípio dos
sensores de proximidade fotoelétricos. A uma
distância de leitura constante, podem reconhecer
até 30 tons de cinza variando do preto ao branco.

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Sensores de contraste

A superfície do material pode ser áspera, lisa,
ou brilhante, e pode ser de papel, plástico ou
metal.

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Sensores de Cor

Os sensores de cor CS funcionam pelo método
especial das três cores. Eles emitem luz
(vermelha, azul, verde) sobre os objetos a serem
inspecionados, calculam as coordenadas de
cromaticidade da radiação refletida e compara-as
com os valores de referência dos três estímulos
previamente armazenados.

13
Sensores de Luminescência

Os sensores de luminescência (por ex., o LUT 3)
reagem aos pigmentos luminescentes ativados pela
fonte de luz UV do leitor

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Sensores de Luz Transversal

Os Sensores de Luz Transversal DMH transmitem uma
linha de laser, em um ângulo definido, sobre os
objetos a serem lidos.

15
Sensores de Visão

Os sensores de visão processam os dados das
imagens de tal maneira que a avaliação de um
produto, por exemplo, é fornecida na saída em
forma de sinal.

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Sensor de Pressão

A medida de nível também é possível ser feita sem
contato se a densidade do material é conhecida.
Este método é fundamentado uma relação bem
conhecida entre a pressão na base de uma
reservatório e a altura do líquido.

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Sensor Óptico

Este tipo de sensor é constituído por dois
componentes denominados, emissor de luz e
receptor de luz. Geralmente, os emissores de luz
são os famosos LEDs eletrônicos ou lâmpadas
comuns. Já o receptor é um componente eletrônico
foto-sensível tais como fototransistores,
fotodiodos, ou LDRs.

18
Sensores de Proximidade

Alguns sensores de proximidade

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Potenciométrico

Este tipo de sensor é bastante utilizado em
impressoras jato de tinta para controle do
posicionamento do carro que contém os cartuchos
de tinta. O sensor consiste de um resistor de fio
ou filme deslizante de comprimento l e sobre o
qual aplica-se uma voltagem vi.

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Sensores Capacitivos

Os sensores capacitivos são dispositivos capazes
de detectar a presença de objetos plásticos,
líquidos, orgânicos, metálicos, etc. O princípio
de funcionamento baseia-se na geração de um campo
elétrico criado por um oscilador controlado por
capacitor.

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Sensores Capacitivos

Os sensores de proximidade capacitivos podem ser
usados, por exemplo, nas seguintes aplicações
-Controle de nível.
-Controle de presença.
-Controle de nível de sólidos a granel.
-Inspeção final de procedimentos de embalagem.

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Sensores de proximidade magnéticos

Os sensores de proximidade magnéticos são
caracterizados pela possibilidade de grandes
distâncias de chaveamento, disponíveis com
sensores de pequenas dimensões . Eles detectam
objetos magnéticos (normalmente ímãs permanentes)
que são usados para disparar o processo de
chaveamento.

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Sensores de proximidade magnéticos

Os sensores magnéticos possuem uma ampla gama de
aplicações. Por exemplo
-Detecção de objetos através de recipientes ou
tubos de plástico.
-Detecção de objetos em meios agressivos através
de paredes de proteção de Teflon.
-Detecção de objetos em áreas de altas
temperaturas.
-Reconhecimento de códigos com a utilização de
ímãs Dispositivos embutidos em materiais
não-magnéticos com ímã M 4.0.

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Sensores Indutivos

Os sensores indutivos são amplamente utilizados
nos dias de hoje. Muitas das aplicações onde eram
empregadas chaves fim-de-curso passaram a optar
pelos sensores indutivos devido a sua detecção
sem contato e alta vida útil.

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Princípio de Funcionamento
O princípio de funcionamento baseia-se na geração
de um campo eletromagnético de alta freqüência,
que é desenvolvido por uma bobina ressonante
instalada na face sensora. A bobina faz parte de
um circuito oscilador que em condição normal
(desacionada) gera um sinal senoidal. Quando um
metal aproxima-se do campo, este por correntes de
superfície, absorve a energia do campo,
diminuindo a amplitude do sinal gerado no
oscilador. A variação de amplitude deste sinal é
convertida em uma variação contínua que comparada
com um valor padrão, passa a atuar no estágio de
saída.
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Face Sensora
É a superfície por onde emerge o campo
eletromagnético.
Distância de Acionamento
É a distância em que aproximando-se o
acionador da face sensora, o sensor muda o estado
da saída. A distância de acionamento é em função
do tamanho da bobina.
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Distância Sensora Nominal (Sn)
É a distância sensora teórica (máxima), a qual
utiliza um alvo padrão como acionador e não
considera as variações causadas pela
industrialização, temperatura de operação e
tensão de alimentação.
Alvo Padrão (norma DIN 50010)
É um acionador normalizado utilizado para
calibrar a distância sensora nominal durante o
processo de fabricação do sensor. L D (se 3 x
Sn lt D) ou L 3 x Sn (se 3 x Sn gt D) D -
diâmetro da área onde emerge o campo
eletromagnético
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Distância Sensora Real
Valor influenciado pela industrialização,
especificado em temperatura ambiente (20ºC) e
tensão nominal, com desvio de 10.
Distância Sensora Efetiva (Su)
Valor influenciado pela temperatura de operação,
possui um desvio máximo de 10 sobre a distância
sensora real.
Distância Operacional (Sa)
É a distância em que seguramente pode-se
operar, considerando-se todas as variações de
industrialização, temperatura e tensão de
alimentação.
29
Material do Acionador
A distância sensora operacional varia ainda com o
tipo de metal, ou seja, é especificada para o
ferro ou aço e necessita ser multiplicada por um
fator de redução.

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HISTERESE
A distância linear entre os pontos de ativação e
de desativação de um sensor de proximidade é
chamada de histerese ou curso diferencial. A
histerese é necessária para ajudar a evitar
oscilação (comutação/ descomutação alternada da
saída, instável e indesejada, em seqüência muito
rápida) quando o sensor estiver sujeito a choques
e vibração ou quando o alvo estiver posicionado
exatamente no ponto de alcance nominal. A
amplitude de vibração deve ser menor que a faixa
de histerese para evitar oscilação.
31
HISTERESE
32
HISTERESE
33
CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS

SENSOR NPN E PNP

São sensores que possuem em comum a saída
positiva.
São sensores que possuem em comum a saída
negativa.
34
CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS
SENSOR NAMUR
Semelhante aos sensores convencionais. Aplicado
normalmente em atmosferas potencialmente
explosivas de industrias químicas e similares,
com barreiras de segurança intrínseca. O sensor
NAMUR consome uma corrente ? 3mA quando não está
acionado, e com a aproximação do alvo a? corrente
de consumo cai abaixo de 1mA.
35
CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS
SENSOR A 2 FIOS
São sensores que vão ligados em série com a
carga, da mesma forma que um fim de curso
mecânico. A alimentação do circuito interno é
obtida através de uma pequena corrente que
circula pela carga, gerando uma pequena tensão
residual incapaz de acionar a maioria das cargas
eletrônicas.
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CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS
C.C. E C.A. COM 2 FIOS
CORRENTE CONTÍNUA
CORRENTE ALTERNADA
37
CUIDADOS NA INSTALAÇÃO

CONEXÕES ELÉTRICAS

Verificar as ligações quanto as cores ou pinos
dos conectores, com a tabela para não ocasionar
danos ao sensor.
38
CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
FIXAÇÃO

Não deixar que o sensor sofra impactos com
outras partes ou peças, e não deixar que o sensor
seja utilizado como apoio.
Verificar a distância da parte sensora do
sensor para evitar impactos com o acionador.
Evitar o aperto excessivo das porcas e
parafusos.
Caso tenha que utilizá-los em máquina com
movimento, fixe o cabo junto com o sensor, assim
permitindo apenas que o meio do cabo oscile.

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CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
CABOS DE CONEXÃO
Não deixar com que o cabo de conexão seja
submetido a esforços mecânico adversos.
40
CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
AMBIENTE

Nas instalações em ambientes agressivos
(produtos químicos), verificar modelo e
especificação mais adequada para o local.
Não submeter a condições de temperatura acima
do limite que o sensor permite.

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CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
CABLAGEM
Conforme as normas técnicas, deve se evitar que
os cabos de sensores, instrumentos de medição e
controle utilizem os mesmos eletrodutos dos
circuitos de força.
Apesar dos sensores possuírem proteção para
ruídos, caso os cabos dos sensores ou da fonte de
alimentação utilizarem os mesmos eletroduto, as
tensões induzidas podem possuir energia
suficiente para danificar os sensores.
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CUIDADOS NA INSTALAÇÃO
LÂMPADAS INCANDESCENTE
Não se deve utilizar lâmpadas incandescentes com
os sensores, principalmente nos modelos de C. A.,
pois a resistência do filamento frio provoca uma
corrente de pico, que pode danificar o sensor.
A corrente de chaveamento e a corrente de surto
podem danificar o sensor.
43
APLICAÇÕES
Os responsáveis pela aplicação e uso deste
equipamento de controle devem certificar-se de
que todos as etapas necessárias foram seguidas
para garantir que cada aplicação e uso cumpram
todos os requisitos de desempenho e segurança,
incluindo todas as leis, regulamentações, códigos
e padrões aplicáveis.
44
O estudo dos parâmetros físicos a serem lidos é
fundamental para que se obtenha os resultados
esperados. Algumas das variáveis físicas que
podem ser medidas com sensores encontrados no
mercado são

Fluxo
Força
Concentração
Dimensão
Pressão
Radiação
Temperatura
Umidade

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Sensores indutivos
Industria automotiva
46
(No Transcript)
47
Esteiras
48
Outras aplicações
Posicionamento de trilhos.
É ativado quando a cancela está
abaixada
49
Sensores de proximidade
50
Sensor ótico
Sensor de fibra ótica
51
Variados
52