SENSORES ÓPTICOS
 INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA
• Professor Luciano Fontes
 KLEBER ANTÔNIO LEITE LOPES
• Matrícula: 200321714
• E-mail: [email protected]
SUMÁRIO









Processos de Controle;
Princípio de Funcionamento;
Conversão do Sinal;
Transformação do Sinal;
Diagrama Esquemático;
Condicionamento de Sinais;
Funcionamento Macro;
Sistemas de Detecção;
Aplicações;
Processos de Controle

A grandeza física das variáveis controladas são grandezas não
elétricas, como por exemplo: posição, velocidade, pressão, vazão,
força, temperatura e umidade;

É necessário transformar tais grandezas físicas em grandezas
elétricas (corrente ou tensão);

O elemento que realiza a transformação de uma forma de energia
em outra é denominado transdutor

O transdutor é um sistema completo que produz um sinal elétrico
de saída proporcional à grandeza sendo medida.

O sensor é apenas a parte sensitiva do transdutor .
Princípio de Funcionamento
Sensores Fotoelétricos




Uma fonte de luz ou transmissor de luz (LED) [1]
Um receptor (Fototransistor) [2]
Um conversor de sinal [3]
Um amplificador[4].
Transmissor
 O transmissor envia o
feixe de luz através de
um fotodiodo, que emite
flashes, com alta
potência e curta
duração, para evitar que
o receptor confunda a
luz emitida pelo
transmissor com a
iluminação ambiente.
Receptor
 O receptor é composto
por um fototransistor
sensível a luz, que em
conjunto com um filtro
sintonizado na mesma
freqüência de pulsação
dos flashes do
transmissor, faz com
que o receptor
compreenda somente
a luz vinda do
transmissor.
Fototransistor
 É um transistor cuja junção coletor-base
fica exposta à luz e atua como um fotodiodo. O transistor amplifica a corrente, e
fornece alguns mA com alta luminosidade.
Sua velocidade é menor que a do fotodiodo.
 Suas aplicações são as do fotodiodo, exceto
sistemas de fibra óptica, pela operação em
alta freqüência.
Conversão do Sinal
 Os pulsos de luz que são recebidos
pelo fototransistor são convertidos
em sinais elétricos,os quais são
processados para se determinar se
correspondem a uma transmissão de
luz. Realizada a verificação a saída do
sensor comuta a chave de acordo
com o sinal .
Transformação do Sinal
Diagrama Esquemático
Fenômeno
Físico
Transdutor
Transferência de
energia que sensibiliza
o elemento sensor
Sinal Elétrico
proporcional à
grandeza física
Condicionamento de Sinais
 O condicionamento de sinais
analógicos proporciona a operação
necessária para transformar a
saída de um sensor em uma forma
necessária e adequada para
“interfaciar” com outros elementos
do “loop” de controle de processo
Funcionamento Macro
Sistemas de Detecção por
Sensores Ópticos
 Barreira ou interrupção de luz
 Proximidade difusa ou Difusão
 Retro-reflexivos ou de reflexão
Sistema por Barreira
 O transmissor e o receptor estão em unidades
distintas e devem ser dispostos um frente ao outro,
de modo que o receptor possa constantemente
receber a luz do transmissor. O acionamento da saída
ocorrerá quando o objeto a ser detectado interromper
o feixe de luz.
Sistema por Difusão
 Neste sistema o transmissor e o receptor
são montados na mesma unidade. Sendo
que o acionamento da saída ocorre quando
o objeto a ser detectado entra na região de
sensibilidade e reflete para o receptor o
feixe de luz emitido pelo transmissor.
Sistema Reflexivo
 Este sistema apresenta o transmissor e o receptor em
uma única unidade. O feixe de luz chega ao receptor
somente após ser refletido por um espelho prismático,
e o acionamento da saída ocorrerá quando o objeto a
ser detectado interromper este feixe.
Aplicações
 Sensores de LUZ
 Além de seu uso em
fotometria (incluindo
analisadores de
radiações e químicos),
é a parte de sistemas
de controle de
luminosidade, como os
relés fotoelétricos de
iluminação pública e
sensor indireto de
outras grandezas,
como velocidade e
posição;
Aplicações
Dúvidas???