sensores de presença

Sensores de Presença:

UNISINOS – Engenharia Prof Leonel Poltosi

Intrumentação1

Objetivos

• Dominar conhecimento técnico para uso de sensores de presença nas áreas de controle e automação.

• Verificação dos detalhes contrutivos , seleção e aplicação.

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Sensores de Presença:• Verificam a “presença”de um determinado objeto

numa posição, sem efetuar a medição dimensional da “posição”em que se encontram.

• Aplicação em processos industriais e manufatura.• Algumas vezes para aplicação como dispositivos de

segurança (redundância)• Eventualmente ligado ao intertravamento de

potencia da automação (capacidade de corrente e tensão)

• Robustez: número de atuações, resistência aoambiente, contato ou sem contato.

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Sensores de Presença:• Tipos: ReedswitchMicrochaves Sensores Indutivos Sensores Capacitivos Sensores Opticos Sensores Presença IR Sensores Ultrasom

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Sensores de Presença: reedswitch

• Bulbo de vidro com duas lâminas metálicas , ligadas por terminais ao circuito elétrico de acionamento.

• A presença de um campo magnético move as lâminas de posição, possibilitando o fechamento do contato.

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Sensores de Presença: reedswitch

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Sensores de Presença: reedswitch• Herméticos• Acomplamento magnético (sem contato mecânico)• Baixa capacidade de corrente• Boucing (repiques)• Aplicações: teclados, sensores portas (alarme),

bóias, fim de curso de cilindros pneumáticos, fim de curso de acionamento de portão de garagem…

• Custo baixo

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Sensores de Presença: reedswitch• Aplicações: sensor alarmes teclados década 70 Posição cilindros pneumáticos com êmbolo magnético

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Sensores de Presença: Microchaves

• Robustos

• Exigem esforço mecânico para acionamento

• Boucing (repique)

• Opções com vários graus de proteção

• Opções com capacidade de corrente suficientepara intertravamento elétrico (acionamento).

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Sensores de Presença: Microchaves

• Aplicações:

Refrigeradores, fogões, microondas.

Elevadores (sensores porta fechada)

Teclas de mouse.

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Sensores de Presença: Indutivos

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• Indutor:• Ф(t) = L⋅i (t) Wb Fluxo magnético

• L = μ . N2 . A / l• Onde• L = indutância em Henrys.• μ = permeabilidade magnética do meio

• N = número de espiras• A = área da seção da espira• l = comprimento da espira.


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• O sensor é formado por um indutor, localizado numaextremidade; um oscilador; um circuito de disparo e um circuito de saída.

• Quando uma peça metálica aproxima-se do campo geradopelo indutor, ela absorve a energia. O oscilador passa a trabalhar noutro regime de oscilação. O circuito de disparo detecta a mudança de comportamento(frequência e amplitude) e aciona o sinal de saída.

Sensores de Presença: Indutivos• Sem contato

• Exigem material ferromagnético para acionamento.

• Saída de sinal complementar (PNP e NPN).

• Funcionam em ambiente com pó não metálico

• Robustos

• Indicação local

• Rápidos.

• Sem boucing (histerese)

• Alimentação 24Vdc, 220 Vac

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Sensores de Presença: Indutivos• Sn – distância sensora• Material• Distância Sensora (Sn) (0,1 a 20 mm) Ferro 100% Aço Inox 60% Latão 40% Aluminio 30% Cobre 20%

• Saída PNP ou NPN • tensão alimentação 10 – 30 Vdc• capacidade de corrente (100 ou 200mA)• Diametro (mais comum é 12 e 18 mm)

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• Aplicação Controle Tráfego.

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Sensores de Presença: Capacitivos• Capacitor

• C = ε. A / d (Faraday)

• ε = permisividade ou constante de isolação do material entre as placas.

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Sensores de Presença: Capacitivos• O sensor é formado por um capacitor localizado numa

extremidade; um oscilador; um circuito de disparo e um circuito de saída (tal como um sensor indutivo).

• Quando um corpo alterar o campo elétrico do capacitor o oscilador passa a trabalhar noutro regime de oscilação (frequência e amplitude). O circuito de disparo detecta a mudança de comportamento e aciona o sinal de saída.

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Sensores de Presença: Capacitivos• Sem contato• Não exigem material magnético para detecção – funcionam para pó

(farinhas), plasticos, liquidos – qualquer material que modifique a constante capacitiva do meio.

• Sensível a poeira.• Robustos• Indicação local• Lentos• Sem boucing (histerese)• Alimentação 24Vdc, 220 Vac• Exigem ajuste local (trimpot)• Aplicação: presença de material em embalagem, controle de nível de

reservatório.

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Sensores de Presença: Capacitivos

• Sn (distância sensora)

• Material / Distância Sensora (Sn) Ferro / 100%

Leite / 60%

Sal marinho / 40%

Açúcar refinado / 30%

Vidro / 20%

• Saída PNP e NPN

• Corrente até 200 mA

• Diâmetros superiores a 30 mm.

• Distância Sensora (Sn) de 3 a 20 mm.

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Sensores de Presença: ópticos

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• Emissor de um feixe infravermelho.

• Sensor de infravermelho.

• Tipos mais usuais:

Sensores ópticos tipo reflexivos.

Sensores ópticos tipo retroreflexível.

Sensores ópticos tipo barreira.

Sensores de Presença: ópticos Reflexivo

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• O emissor e receptor são colocados juntos. O feixeoptico IR (Infravermelho) é emitido pelo emissor..percorre o espaço até posição (foco) onde se desejadetectar presença de um objeto. Caso o mesmoesteja presente, o sinal é refletivo de volta até o receptor. Possuem ajuste de sensibilidade e de distância sensora (posição do foco).

Sensores de Presença: ópticos Retro-Reflexivos

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• Em feixe optico IR (Infravermelho) é emitido peloemissor ..percorre o espaço que se deseja detectarpresença, reflete num espelho e retorna ao receptor pela mesma trajetória. Quando o feixe é interrompido, o sinal de presença é ativado.

Sensores de Presença: óptico tipo Barreira

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• Em feixe optico IR (Infravermelho) percorre a distância entre um Emissor e um Receptor. Quando o feixe é interrompido, o sinal de presença é ativado.

Sensores de Presença: Fibras Opticas

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Sensores de Presença: Aplicações

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• Sem contato

• Detectam material opacos

• Saida de sinal complementar (PNP e NPN).

• Robustos

• Indicação local

• Rápidos.

• Sem boucing (histerese)

• Alimentação 24Vdc, 220 Vac

• Verificam a presença de pequenos objetos (aplicação na manufatura)

• Exigem ajustes.30


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• Reflexivos ou difuso reflexivo (objeto quando presente reflete o sinal de volta ao sensor)

• Retroreflexivo (com espelho para refletir o sinal IR de volta ao emissor/sensor)

• Reflexivos com fibras óticas

• Barreira (through beam) um emissor de um lado e um sensor de outro, o objeto a ser dectado passa no meio.

• Barreira com fibras óticas

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Sensores de Presença IR

Sensores IR

Lente Fresnel

IR – Infravermelho

Aplicações: acendimento automático iluminação, alarmes, abertura de portas.

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Sensores de Presença Ultrasom

Ultrasom: frequências acima 20 Khz.

Efeito Doppler: alteração da frequência pelo “deslocamento da fonte” ou do “anteparo refletor, isto é, o objeto”

Detecção Desvio Frêquencia.

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