UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
SENSOR DE POSIÇÃO ÓPTICO PARA MÁQUINAS SEM
MANCAIS
Disciplina: Instrumentação
Aluno: Leonardo Fava Souza
UFRN
DEE
Sumário
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1ª ETAPA
Introdução
Objetivos
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2ª ETAPA
Projeto do Sensor
Implementação
Princípio de
funcionamento
3ª ETAPA
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Resultados
Conclusão
Introdução
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Principal possisbilidade de uso: máquina sem
mancal;
Responsável pela leitura da posição do rotor da
máquina;
O sensor envia um sinal de tensão para o DSP
(processador digital de sinais), para então ser
feito o controle da máquina;
O sensor demonstrou ter boa linearidade e
sensibilidade;
Mais barato que os outros tipos de sensores.
Objetivos
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Tipo de sensor alternativo, com menor custo;
Fornecer resultados satisfatórios e substituir
de maneira vantajosa sensores fabricados a
nível industrial;
Implementar esse sensor na máquina sem
mancal;
Estabelecer testes para regular sua
linearidade.
Mancal Magnético – princípio de funcionamento
Sustentação e
estabilidade radial do
rotor realizada
magneticamente
Especificação dos componentes
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O sensor foi elaborado utilizando quatro pares
de dispositivos emissores (HSDL-4230) e
receptores(MRD 300) de luz infra-vermelha;
Dois pares são responsáveis pela leitura do
rotor na posição X;
Dois pares são responsáveis pela leitura do
rotor na posição Y;
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Led emissor infravermelho HSDL-4230
Photo detector MRD300
Circuito de captura da
tensão de saída
Posicionamento do Rotor
CONTROLE DE POSIÇÃO
- Sensores de Posição
Variação de Relutância
Sinal de Tensão
proporcional ao
deslocamento
SENSOR DE POSIÇÃO
Limite Inferior:
2V
Limite Superior:
4V
Relação:
1 V = 0,1667 mm
Placa de circuito impresso

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O sensor foi desenvolvido usando-se uma máquina de
confecção de circuitos impressos;
Os softwares utilizados para confecção do sensor
foram: CircuitCAM e BoardMaster.
Projeto do Sensor
Figura 1: Placa de circuito impresso criada para
a utilização do sensor de posição.
Projeto do Sensor
Figura 2: Diagrama esquemático do sensor.
Posicionamento dos sensores
Implementação
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Inicialmente o sensor foi conectado à máquina sem
mancal;
Depois foram feitas as ligações entre o sensor e o
sistema de controle da máquina;
Em seguida foram realizados testes na máquina com
o novo sensor com o objetivo de ajustar sua
linearidade.
Principio de Funcionamento
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O principio de funcionamento do sensor é baseado
na interrupção do feixe luminoso por uma peça
sólidaria ao eixo do rotor;
A interrupção do feixe luminoso provoca uma
variação de tensão na saída do sensor;
Este sinal de tensão é levado a um processador
digital de sinais (DSP) responsável pelo controle da
máquina.
Princípio de Funcionamento
Variação da Tensão
3,500
3,000
Tensão (V)
2,500
2,000
1,500
1,000
0,500
0,000
0,000 0,400 0,800 1,200 1,600 2,000 2,400 2,800 3,200 3,600 4,000
Posição (m m )
Figura 3: Variação da tensão na saída em função da
interrupção do feixe luminoso.
Resultados
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Os resultados obtidos com este sensor foram
bastante satisfatórios;
O sensor apresentou uma sensibilidade adequada
a aplicação;
Apesar da dificuldade no posicionamento preciso
entre cada par emissor-receptor, o sensor
apresentou uma boa linearidade;
Substituiu de forma vantajosa o sensor anterior.