SENSORES DE TENSÃO,

CORRENTE E POTÊNCIA

IFF CAMPUS MACAÉ

Grupo

Maurício Barcelos Raphael Ribeiro Wesley Velasco

Prólogo

Sensores utilizados para medir grandezas elétricas para aplicações industriais e prediais.

Corrente CC

Resistor Shunt Sensor de efeito HALL Transformador CC Relé térmico

Resistor Shunt

Resistência de baixo valor em paralelo com o circuito onde é medida a corrente.

Mede-se a queda de tensão entre os terminais do dispositivo.

Pode ser usada com tensões contínuas ou alternadas.

Resistor Shunt

Esquema de ligação de uma resistência Shunt para sensor de corrente.

Sensor de efeito Hall

Descoberto em 1879 por Edward E. Hall. Constituídos de dispositivos

semicondutores que sofrem influência de campo magnético.

O efeito Hall caracteriza-se pelo aparecimento de um campo elétrico transversal em um condutor percorrido por uma corrente elétrica, quando ele está mergulhado em um campo magnético.

Sensor de efeito Hall

Na presença de um campo magnético perpendicular, o fluxo de corrente é distorcido.

A distribuição resultante provoca o aparecimento de uma diferença de potencial (ddp) entre os terminais da saída.

Essa ddp chama-se tensão Hall.

Sensor de efeito Hall

VHALL = k . I . B . sen Θ

Sendo k uma constante, definida pela geometria do elemento Hall e pela temperatura ambiente, I é a corrente que flui através do elemento e B . sen Θ o comprimento do campo magnético perpendicular ao condutor.

Sensor de efeito Hall

Sensor de efeito Hall

Sensor de efeito Hall

Transformador CC A tensão de saída (V0) sofre uma variação

proporcional à corrente I, pois quanto maior I maior o campo ao redor do condutor que se soma ao campo no núcleo ou se subtrai.

Relé térmico

Dispositivo de proteção para motores de corrente alternada, e eventualmente para aplicações em corrente contínua.

Com a circulação da corrente acima da nominal do motor, os bimetais curvam-se.

No caso de uma sobrecarga, os bimetais apresentam uma curvatura maior. Com isso ocorre o seu desarme.

Relé térmico

Relé térmico

Relé térmico

Corrente CA

Assim como em CC, para sensor de correntes alternadas são utilizados os resistores Shunt e relé térmico, porém o dispositivo mais utilizado é o transformador de corrente – TC.

Transformador de corrente Os TC’s são transformadores com

corrente de saída padronizada. Quando o primário de um TC está

alimentado, o seu secundário nunca deve ficar aberto.

Transformador de corrente

Tipos de TC

TC enrolado TC barra TC janela TC bucha TC de núcleo dividido

TC enrolado

O enrolamento primário é constituído de uma ou mais espiras e envolve mecanicamente o núcleo do transformador.

TC barra

Seu primário é constituído por uma barra, montada permanentemente pelo núcleo do transformador.

TC janela

Sem primário próprio, constituído com uma abertura no núcleo, por onde passa um condutor do circuito primário, formando uma ou mais espiras.

TC bucha

Tipo especial de TC, projetado para ser instalado sobre uma bucha de um equipamento elétrico, sendo parte integrante dele.

TC de núcleo dividido

Tipo especial, em que parte do núcleo é separável ou basculante, para facilitar o enlaçamento do condutor primário.

Ex.: Amperímetro alicate.

Tensão CC

Método mais utilizado é um divisor de tensão resistivo.

A tensão a ser medida é aplicada nos terminais de dois resistores ligados em série e a amostragem é tomada nos terminais de um dos resistores.

Tensão CA

Para medição de tensão alternada o método mais utilizado é o transformador de potencial.

Transformador de potencial O TP consiste em um transformador

cuja tensão de saída possui um valor padronizado em 115 V.

Utiliza-se pequenos transformadores de baixa potência de uso genérico para coletar uma baixa tensão no secundário proporcional à tensão a ser monitorada / controlada e então conectar ao circuito de controle.

Transformador de potencial

Transdutores de potência CA Os transdutores de potência convertem

a potencia CA em uma saída proporcional CC para serem usados com equipamentos de indicação, registradores, em controle de processos, etc.

Transdutores de potência CA Os transdutores são fornecem um sinal

analógico de corrente ou tensão contínua proporcional à função de entrada que está sendo medida.