Transdutores
Modificadores “conversores” de sinal
Função
Adequação dos sinais
 Ajustá-los aos níveis de operação dos atuadores - Intensidade
 Adequar a modalidade do sinal de condução e interconexão,
sensor / controlador / atuador .
 Conversão de sinais, eletrônicos em elétricos ou
pneumáticos em eletrônicos.
 Conversão de sinais analógicos/digitais e digitais /analógicos
Aumentar a resolução de uma medida.
Principais modalidades de sinal de condução / geração
 Pneumáticos - normalmente operados na faixa de 3 a 15 psig
 Sinais elétricos entre 4 a 20 mA
Outros:
 Fluido hidráulico
Transdutores pneumáticos
Constam estes transdutores basicamente de: um fole, alimentado
através de um duto com fluxo constante de ar sob pressão, uma
alavanca para ampliar o movimento e uma palheta posicionada a
frente do fluxo de ar. Com a maior ou menor aproximação da palheta
frente ao orifício, ocorre restrição no fluxo de ar acarretando aumento
na pressão. Quando a palheta está próxima ao orifício, a pressão no
fole aproxima-se da pressão da linha. Nesta condição a pressão de
saída é máxima (20 psig). O emprego deste sistema pode apresentar
diferentes arranjos, sendo comuns transdutores que medem pressão
diferencial, tendo estes, em um dos braços de uma balança interfixa,
dois foles (em posições opostas), os quais movimentam a alavanca.
Em uma das extremidades tem-se um outro dispositivo, fole ou
bobinas, o primeiro baseado no dispositivo de palheta enviará um
sinal de pressão proporcional para manutenção da pressão. No
segundo caso, se em ambos os braços da alavanca estiverem
bobinas, o movimento de um dos núcleos
gerará um campo
magnético proporcional, que a semelhança do sistema anterior
restabelecerá o sistema em equilíbrio.
Entrada de sinal
Saída de sinal
Configurações de transdutores
empregando sinal pneumático
Elemento básico constituinte:
 Fole ou,
 Diafragma
Indutivo
Capacitivo
Strain gage
Ótico
Piezoelétrico
Potenciométrico
Fio Ressonante
Auguns Tipos de transdutores
 Transdutor I/P
- corrente /pressão - eletropneumáticos
Sinal de alimentação : 4 a 20 mA CC , com alimentação pneumática (1,2 kgf/cm2)
Sinal de saída : 0,2 a 1,0 kgf/cm2
Uso: acionamento de posicionador ou atuador de válvula
 Transdutor P/I -Conversão de sinal pneumático para eletrônico
Sinal de entrada 0,2 a 1,0 kgf/cm2
Sinal de saída
4 a 20 mA cc
 Trandutor E/I - tensão / corrente
Sinal de entrada mV
Sinal de saída 4 a 20 mA cc
Menos comum: 1 a 5 V cc saída 10 a 50 mA CC
Obs. Instalação: campo ou nos painéis de comando como receptor/transmissor
 Transdutor tensão / pressão – E/P
 Conversão Corrente/corrente
 Relés
São instrumentos que operam comparação e seleção de sinais e
ainda processam a soma, subtração, multiplicação, divisão,
extração de raiz, comparam sinal, etc.
Amplificação mecânica de sinais
Por deslocamento angular
Trem de engrenagens
- corresponde a um arranjo de
engrenagens, que tem como objetivo ampliar o ângulo de rotação,
possibilitando uma expansão de escala. Podendo também multiplicar
em número de voltas, ou ainda associar contadores, integrando uma
medida, (rotâmetro) pelo giro contínuo e consecutivo.
 Alavancas –
Geralmente empregada para uma ampliação direta de um movimento
angular.
A ampliação é diretamente proporcional ao braço da alavanca. Esta
ampliação permite não só aumentar a resolução do sinal, com o objetivo
de facilitar a leitura, como também pode, às vezes, ser empregada para
melhorar a sensibilidade de um sinal.
Ampliação mecânica por deslocamento linear
Tem por objetivo ampliar o curso de um movimento.
Ex: O movimento de uma bobina ou magneto, presa ao eixo, que por
extensão movendo-se no interior de outra bobina gerará nesta uma corrente
proporcional ao deslocamento.
Formas construtivas mais comuns empregando este
princípio:
 Ponte indutiva
Ferrite
Saída do instrumento de medida
CA
Saída para I indicador
Ferrite
Reproduz de forma similar o movimento do elemento (normalmente) no
interior do instrumento (selado).
 Motor síncrono –
Empregam-se dois motores idênticos. O primeiro motor, ao receber uma força
externa sobre o seu eixo (rotor), induz uma corrente no seu estator que em
conseqüência alimentará o segundo motor com idêntica rotação.
 Transformador diferencial
Com o arranjo de enrolamentos primários e secundários é possível
ampliar o sinal, obtendo-se grande deslocamento no secundário.
CA
Ferrite
Para o instrumento
Sinal
 Transdutores
capacitivos
Bibliografia
Perry H. Robert, Perry’s Chemical Engineering Handbook,Mc Graw Hill, 5ª Ed.
Sighieri, L., Nishinari, A. Controle Altomático de Processos Industriais, 2ª Ed.
Ed, Edgar Blücher, 1973
Bega, E. A. Delmée. G.J, Cohn, P.E., Bulgarelli, R., Kock,R. Finkel, V.S.
Instrumentação Industrial, Ed. Interciência - 2006