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.

4. 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.

8. 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.

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

12. 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

14. 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.

16. 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.

17. 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 LED´s eletrônicos ou lâmpadas comuns. Já o receptor é um componente eletrônico foto-sensível tais como fototransistores, fotodiodos, ou LDR´s.

18. Sensores de Proximidade Alguns sensores de proximidade

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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 < D) ou: L = 3 x Sn (se 3 x Sn > D) D - diâmetro da área onde emerge o campo eletromagnético

28. 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.

30. 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 São sensores que possuem em comum a saída positiva. São sensores que possuem em comum a saída negativa. SENSOR NPN E PNP

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.

36. CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS C.C. E C.A. COM 2 FIOS CORRENTE CONTÍNUA CORRENTE ALTERNADA

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

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.

39. 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.

41. 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.

42. 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

45. Sensores indutivos Industria automotiva

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