Prof. Dr. Helder Anibal Hermini
UNICAMP-FEM-DPM
Percepção
Percepção
Sistema Controlado
Ação
Cinemáticos
–
–
–
–
–
POSIÇÃO
ORIENTAÇÃO
VELOCIDADE
ACELERAÇÃO
PROXIMIDADE
Dinâmicos
– CONJUGADO
– FORÇA
– TATO
Outros
–
–
–
–
–
–
PRESENÇA
SOM
LUZ
TEMPERATURA
TENSÃO
CORRENTE
Sensores de Proximidade
Existem diversos tipos de sensores de proximidade os quais
devem ser selecionados de acordo com o tipo de aplicação e do
material a ser detectado. Os mais empregados na automação de
máquinas e equipamentos industriais são os sensores:
Magnéticos,
Capacitivos,
Indutivos,
Ópticos,
Ultra-sônicos,
Sensores de pressão,
Volume,
Temperatura
Características de Funcionamento dos
Sensores de Proximidade
Os sensores de proximidade possuem dois cabos de
alimentação elétrica, sendo um positivo e outro negativo, e um cabo
de saída de sinal. Estando energizados e ao se aproximarem do
material a ser detectado, os sensores emitem um sinal de saída que,
devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não podem ser
utilizados para energizar diretamente bobinas de solenóides ou
outros componentes elétricos que exigem maior potência.
Diante dessa característica comum da maior parte dos
sensores de proximidade, é necessária a sua implementação como
entrada de um elemento controlador que poderá garantir a correta
aplicação do sinal e a integridade do equipamento.
Sensor Magnético ou “Reed-Switch”
Descrição
Os sensores magnéticos são
compostos por um contato feito de
material ferro-magnético que é
acionado na presença de um
campo magnético.
Princípio de Funcionamento
Quando um imã aproxima-se do
sensor, o campo magnético atrai
as chapas de metal, fazendo com o
que o contato elétrico se feche.
Sensor Capacitivo
Descrição
Nos
sensores
capacitivos
as
armaduras planas são colocadas
uma ao lado da outra e não uma
sobre a outra como nos capacitores.
Princípio de Funcionamento
O dielétrico é o ar. Quando algum
objeto é aproximado do sensor, há a
alteração da constante dielétrica,
havendo o aumento da capacitância.
Sensor Capacitivo
Os sensores de proximidade
capacitivos registram a presença de
qualquer tipo de material. A
distância de detecção varia de 0 a
20 mm, dependendo da massa do
material a ser detectado e das
características determinadas pelo
fabricante.
Sensor Indutivo
Descrição
Os sensores indutivos apresentam um
núcleo aberto (entreferro) envoltos
por uma bobina e um circuito
oscilador , dispostos normalmente em
um mesmo envólucro.
Princípio de Funcionamento
Ao circular uma corrente pela bobina,
um campo magnético é formado no
núcleo. Quando uma peça metálica é
aproximada do núcleo, o campo
magnético
“aumenta”,
gerando
variação da tensão.
Sensor Indutivo
Os
sensores
de
proximidade indutivos são
capazes de detectar apenas
materiais metálicos, a uma
distância que oscila de 0 a 2
mm, dependendo também do
tamanho do material a ser
detectado e das características
especificadas pelos diferentes
fabricantes.
Sensor de Proximidade Óptico
Sensores Ópticos por Barreira Fotoelétrica
ic
+
vce
ie
Os sensores de proximidade
ópticos detectam a aproximação de
qualquer tipo de objeto, desde que este
não seja transparente. A distância de
detecção varia de 0 a 100 mm,
dependendo
da
luminosidade
do
ambiente. Normalmente, os sensores
ópticos por barreira fotoelétrica são
construídos em dois corpos distintos,
sendo um emissor de luz (LED ou uma
lâmpada)
e
outro
receptor
(fototransistores, fotodiodos ou LDRs).
Quando um objeto se coloca entre os dois,
interrompendo a propagação da luz entre
eles, um sinal de saída é então enviado ao
circuito elétrico de comando.
Sensores de Proximidade Ópticos
Sensores Ópticos Reflexivo
Neste sensor, o emissor e o
receptor de luz são montados num
único corpo, o que reduz espaço e
facilita sua montagem entre as
partes móveis dos equipamentos
industriais. A distância de detecção
é entretanto menor, considerandose que a luz transmitida pelo
emissor deve refletir no material a
ser detectado e penetrar no
receptor o qual emitirá o sinal
elétrico de saída.
Sensor de Posição e Orientação
POTENCIOMETROS
• Opções
– Revolução
– Linear
• Vantagens
–
–
–
–
barato;
simples;
absoluto;
robusto.
• Desvantagens:
– pouco exato;
– baixa resolução;
– impõe carga ao
sistema.
Sensor de Posição e Orientação
• Tipos
– incremental
– absoluto
• Vantagens:
– alta resolução;
– sem contatos mecânicos;
– alta repetibilidade.
• Desvantagens:
– frágil;
– necessita de circuitos para
contar os pulsos.
Sensor de Posição e Orientação