Princípios Básicos de Sensores

J L Neto, Augusto

     Princípios básicos de Sensores.

     Elemento fundamental dos Sistemas de Automação, o sensor pode ser utilizado em controle de processos continuo ou discreto para converter a variável física de entrada em variável de sinal de saída para que seja mostrado, armazenado ou manipulado, servindo de entrada para dispositivos ou sistemas.

    A maioria dos sensores são transdutores elétricos, pois convertem a grandeza de entrada para uma grandeza elétrica, que pode ser medida e indicada por um sinal eletroeletrônico denominado de medidor. (Telecurso 2000).

    Para Rosário 2005, um sensor pode ser definido como um transdutor que altera sua característica física interna devido a um fenômeno físico externo.

    O sensor é um dispositivo capaz de monitorar a variação de uma grandeza física e transmite essa informação a um sistema de indicação que seja inteligível para o elemento de controle do sistema. (Telecurso 2000).

    Um sensor muda seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer direta ou indiretamente um sinal que indica essa grandeza e convertendo uma quantidade física em um sinal elétrico.(Dally, Riley e McConnel, 1993).

    Sensores são freqüentemente transdutores, que são dispositivos que convertem uma forma de energia em outra.

    Podemos definir sensores então como: o elemento que percebe o estado de variáveis que monitora durante os processos, informando aos sistemas de controle.

    O sinal de um sensor pode ser usado para detectar e corrigir desvios em sistemas de controle, e nos instrumentos de medição, que freqüentemente estão associados aos Sistemas de Controle de malha fechada.

   Os Principais tipos de sensores utilizados na indústria são:

• De Proximidade – mecânico, óptico, indutivo e capacitivo.

• De Posição e Velocidade – potenciômetro, LVTD, tacogeradores, potenciômetros absolutos e relativos.

• De força e Pressão – Indutivo, capacitivo, piezoelétrico, piezoresistivo.

• De temperatura – Termopares, termoresistência (RTD), termistores.

• De vibração e Aceleração.

    Principais Características dos sensores.

• Linearidade: grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza física.

• Faixa de atuação: intervalos de valores da grandeza em que podem ser utilizados os sensores.

    Classificação quanto aos tipos de variáveis controladas.

• Sensores Contínuos – realizam medições continuas das variáveis.

• Sensores Discretos – apresentam apenas dois estados, “ligado ou desligado”.

    Classificação quanto ao seu funcionamento.

• Auto alimentado ou passivo: o próprio elemento produz o sinal de saída, sem alimentação externa, exemplo desse sensor é o termopar, que converte a temperatura em sinal elétrico.

• Com alimentação externa ou ativo: Esse requer a alimentação de energia para obtenção do sinal de saída, podemos dar como exemplo o sonar, que emite um sinal para com a reflexão estimar a distância do objeto.

Rosário, João Mauricio, Princípios de Mecatrônica, ed. Prentice Hall, São Paulo, 2005.

Telecurso 2000, aula 07