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Sensores Industriais discretos Ópticos? Digital? Capacitivos? Indutivos? Pressostato? Não embutido? NPN? background? PNP? Ultra-sônicos Alvo padrão? Analógico? Embutido? Distância sensora? Histerese? Zona Morta? Face sensora? Light ON? Dark ON? Φ Titulo: Sensores industriais

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  • Sensores Industriais discretos

    pticos? Digital?Capacitivos? Indutivos?

    Pressostato? No embutido?NPN?

    background? PNP?Ultra-snicos

    Alvo padro?Analgico?Embutido?

    Distncia sensora?Histerese?

    Zona Morta?Face sensora?

    Light ON?Dark ON?

    Titulo: Sensores industriais

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

    1

    Sensores industriais Conceitos bsicos Hoje em dia raro encontrar alguma mquina que no possua sensores, pois estes so responsveis por

    grande parte das informaes que possibilitam o funcionamento de uma mquina.

    Mas o que so sensores? Como o prprio nome sugere, sensores so dispositivos capazes de sensorear, monitorar, detectar algo.

    Qual sensor usar? O sensor ideal depende basicamente do material a ser detectado, e para uma especificao correta devem-

    se conhecer as principais famlias de sensores, suas caractersticas e vantagens.

    Sensores na automao industrial Os sensores industriais (so como o prprio nome diz) os sentidos de um projeto automatizado. Eles so

    usados para identificao do estado de uma varivel, podendo ser esta varivel uma grandeza fsica

    qualquer. Veja um exemplo:

    Um sistema bastante simples, onde um sensor usado para detectar e contar garrafas que passam por

    uma esteira. O funcionamento bastante simples toda vez que o sinal do sensor interrompido, sua sada

    comuta de baixo para alto, enviando um sinal a um dispositivo contador que incrementa 1 a cada

    passagem de garrafa.

    Analgicos ou digitais? Os sensores podem ser classificados de acordo a sada do sinal, podendo esta ser analgica ou digital.

    Digitais ou discretos: So informaes em forma de pulsos eltricos 0 ou 1 no

    h um valor intermedirio.

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    Analgicos ou proporcionais: So informaes em forma de um sinal eltrico proporcional

    grandeza medida.

    Alimentao dos sensores Um sensor, como qualquer outro dispositivo eletrnico, requer cuidado com a alimentao, pois se feita de

    forma inadequada, poder causar danos irreparveis ao sensor.

    Tenso Contnua Os sensores encontrados no mercado operam em uma faixa de 10 a 30 VDC, ento qualquer tenso entre 10 e 30 VDC suficiente para o correto funcionamento dos mesmos. Na

    automao muito comum o uso de alimentao de 24 VDC.

    Tenso Alternada Para mquinas que no tem disponibilidade de uma fonte de alimentao DC, os fabricantes disponibilizam tambm, sensores com alimentao alternada de 90 a 265 VAC, tornando-os

    compatveis com os padres brasileiros.

    Tenso Universal O avano da tecnologia proporcionou comodidade automao e os fabricantes disponibilizam capazes de operar em tenses de 12 a 250 V alternada ou continua. obvio que toda

    comodidade tem um preo.

    Sadas dos sensores Os sensores com sadas discretas possuem sadas com chaveamento eletrnico, e estes podem ser NPN

    ou PNP.

    Sensores com sada NPN So utilizados para comutar a carga ao potencial positivo. O mdulo de sada possui um transistor NPN que conecta a carga terra (0 V). A carga conectada entre a sada

    do sensor e a tenso de funcionamento positiva (VDC).

    Esquema eletrnico Esquema real

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    Sensores com sada PNP So utilizados para comutar a carga ao potencial negativo. O mdulo de sada possui um transistor PNP que conecta a carga terra (0 V). A carga conectada entre a sada do

    sensor e a tenso de funcionamento negativo (0V).

    Esquema eletrnico Esquema real

    Nota: Antes de ligar a carga diretamente ao sensor, verificar qual a mxima corrente que ele suporta.

    Sensores com sada a rel As sadas no so eletrnicas e sim mecnicas. O rel possui contatos, normalmente abertos (NA) e normalmente fechados (NF), o que nos disponibiliza uma independncia

    quanto ao potencial da carga. A principal vantagem sobre os eletrnicos esta no chaveamento de

    correntes mais altas.

    Sensores com sada Analgica So usados para monitorao das variveis de processo, so tambm chamados de transdutores, ou seja, convertem uma grandeza fsica em uma grandeza eltrica

    normalmente de 4 20mA.

    Terminologia Distncia e face sensora: A face sensora lado do sensor que detecta o objeto e a distncia a distncia entre a face sensora e o objeto a ser detectado. Com este parmetro podemos definir a maior distncia que

    podemos deixar o sensor do objeto a ser detectado.

    Histerese: A histerese pode ser traduzida como retardo que tem como objetivo evitar falsas comutaes na sada, este efeito propcia ao sensor uma banda de segurana entre o ligar (ON point) e o desligar (OFF

    point). As ilustraes abaixo so para um sensor com as seguintes caractersticas: distncia sensora (SN)

    de 10 mm e histerese (H) de 20%.

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    Assim, se o objeto estiver se movendo em direo ao sensor, deve mover-se para o ponto mais prximo

    para lig-lo. Uma vez ligado (ON point), permanece ligado at que o objeto se mova para o ponto mais distante (OFF point).

    Tipos de sensores Para especificar um sensor deve-se conhecer o material do objeto detectar. Os tipos de sensores mais

    comuns so:

    Mecnicos So sensores que operam de forma mecnica, ou seja, necessita contato. No importa o material.

    Magnticos So sensores que operam com campo magntico, detectam apenas magnetos. Indutivos So sensores que operam com campo eletro-magntico, portanto detectam apenas

    materiais ferromagnticos.

    Capacitivos So sensores que operam com o principio de capacitncia, detectam todos os tipos de materiais.

    pticos So sensores que operam com emisso de luz, estes detectam todos os tipos de materiais. Ultra-snicos So sensores que operam com emisso e reflexo de um feixe de ondas acsticas. A

    sada comuta quando este feixe refletido ou interrompido pelo material a ser detectado.

    Presso (pressostato) So sensores que operam comparando duas presses sendo uma pr-fixada e a outra a presso em um determinado ponto da linha.

    Interfaces de entrada para dispositivos de entrada

    Dispositivos de controle como CLP, placas micro controladas,

    computadores etc. so normalmente caros. Assim, devemos

    sempre isolar as entradas de informao (dados) do controle.

    Hoje, existe no mercado vrios dispositivos com esta finalidade,

    so chamados rels de estado slido, ao lado o rel de estado

    slido da WAGO (www.wago.com).

    Nosso objetivo ser construir as interfaces para isolamento, a fim

    de obter menor custo.

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    Isolando a entrada do CLP de um sensor NPN com o opto acoplador 4N25 O circuito abaixo consiste em: um sensor com sada NPN, um opto acoplador 4N25 e um CLP. A idia

    enviar 24V da fonte do prprio CLP para a sua entrada I0.

    Caractersticas eltricas do opto acoplador 4N25 Tenso direta no LED = 2V (mximo) Corrente continua direta no led = 60mA (mximo) Tenso no coletor emissor do foto transistor = 30V (mximo) Corrente no coletor do foto transistor = 150 mA (mximo) Tenso mxima de isolao = 7500V Corrente emissor coletor (fuga) 50nA para 4N25/26/27 e 100nA para 4N28

    Devemos atentar a alimentao do sensor (tipicamente de 10 a 30V), pois com essa tenso que

    dimensionaremos o resistor R. Vejamos:

    Supondo que o transistor seja alimentado com 24V / 30mA, teremos:

    R = (V VLED) ILED R = (24V 2V) 25mA R = 22 25mA R = 880

    Isolando a entrada do CLP de um sensor PNP com o opto acoplador 4N25. O circuito abaixo consiste em: um sensor com sada PNP, um opto acoplador 4N25 e um CLP. A idia

    enviar 24V da fonte do prprio CLP para a sua entrada I0.

    O dimensionamento do resistor ser idntico ao do circuito NPN

  • AUTOMAO & CONTROLE

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    BOTOEIRAS: So dispositivos manuais, sua funo

    energizar a bobina do contator, nunca a carga.

    As botoeiras possuem contatos abertos e

    fechados, como os contatores, porm, seu

    acionamento manual.

    Neste caso, as botoeiras so usadas para

    enviar um sinal de VCC, quando forem

    pressionadas, para o opto acoplador, que ir

    saturar o transistor chaveando o 24V do CLP

    para I0 (BL) e I1 (BD).

    Conectando botoeiras ao CLP

    CHAVES MECNICAS (FIM DE CURSO): Possuem o mesmo funcionamento das

    botoeiras, porm, o acionamento atravs do

    prprio equipamento, ou seja, so acionadas

    mecanicamente. As chaves fim de curso so,

    geralmente, posicionadas no decorrer do

    percurso de cabeotes mveis de mquinas e

    equipamentos industriais, bem como das

    hastes de cilindros hidrulicos e ou

    pneumticos. Veja ao lado a ilustrao

    simplificada de uma chave fim de curso. A conexo com o CLP idntica a das botoeiras.

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    SENSORES MAGNTICOS: No necessitam de contato manual ou

    mecnico para o envio de sinal, so elementos

    mais sofisticados, porm, a funo a mesma

    dos elementos anteriores. Veja ao lado a

    ilustrao de um sensor magntico.

    O acionamento dos sensores, entretanto, no depende de contato fsico com as partes mveis dos

    equipamentos, basta apenas que estas partes aproximem-se dos magnetos. A uma distncia varia de

    acordo com o tipo de sensor utilizado. Podem ser NA, NF ou ainda NA e NF.Veja como ficaria a conexo do

    contato NA com o CLP.

    SENSORES INDUTIVOS So os mais comuns na indstria, tem baixo custo, comparados aos

    capacitivos, entretanto bem mais caros que os vistos anteriormente.

    Seu funcionamento baseia-se na variao da indutncia do campo

    eletromagntico gerado por uma bobina, quando objetos metlicos

    passam prximo da face sensora. Vejamos os principais componentes

    do sensor indutivo.

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    Autor:

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    Componentes bsicos do sensor indutivo

    9 Oscilador Fornece energia para gerao do campo eletromagntico nas bobinas 9 Bobina Gera o campo eletromagntico 9 Circuito de disparo Detecta mudanas na amplitude da oscilao. As mudanas ocorrem quando o

    alvo se aproxima da face sensora.

    9 Circuito de sada quando uma mudana considervel detectada, a sada fornece um sinal para uma interface, CLP ou microcontrolador.

    Principio de funcionamento O oscilador excita a bobina que produz um campo eletromagntico. Este campo perder fora (amplitude)

    quando um objeto metlico se aproximar da face sensora, reduzindo a amplitude da oscilao, esta queda

    de amplitude se d devido a induo de correntes parasitas no material. Veja ilustrao:

    medida que o objeto se aproxima a fuga de corrente aumenta fazendo com que a amplitude reduza at

    que o limiar de disparo ou Set Point seja alcanado. Veja ilustrao:

    Alvo padro Os fabricantes especificam em seus catlogos a distncia sensora nominal, que a mxima distncia na

    qual o objeto ser detectado. Como esta distncia depende do material usa-se um alvo padro.

    preciso considerar ainda que metais diferentes tenham resistividades diferentes, o que limita as correntes

    parasitas, influenciando na distncia sensora.

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    Autor:

    9

    Para especificar o sensor indutivo devemos levar em considerao o tipo de material que iremos detectar,

    pois cada material possui uma resistividade que influenciar na distncia sensora do sensor. Assim,

    devemos corrigi-la.

    Material Fator de correo Ao doce 1,0 Ao inoxidvel 0,9 Alumnio 0,45 Cobre 0,4 Bronze 0,5 Lato 0,5

    Blindados e no blindados Os sensores indutivos podem ser blindados ou no blindados, sendo que os blindados possuem um campo

    mais direcionado que os no blindados, o que contribui para o aumento da distncia sensora e da preciso

    do sensor, obviamente so mais caros.

    Sensor blindado Sensor no blindado

    Embutidos, no embutidos e semi-embutidos. Embutido: Este tipo de sensor tem o campo eletromagntico emergindo apenas na face sensora e permite que seja montado em uma superfcie metlica.

    No Embutido: Neste tipo o campo eletromagntico emerge tambm da superfcie lateral da face sensora, sensvel presena de metal ao seu redor.

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    Semi-Embutido: O campo eletromagntico emerge somente na face sensora, mas afetado por metais prximos a sua face, podendo ser instalado em superfcies metlicas desde que obedea a uma distncia livre a partir da superfcie sensora. Esta distncia varia de acordo com a tabela abaixo:

    SN Dimetro Distncia

    2mm M 8x1 0mm

    4mm M 12x1 0,5mm

    8mm M 18x1 2mm

    15mm M 30x1 3mm Cuidados na Instalao: Alguns cuidados que o usurio deve observar durante a instalao e operao dos sensores eletrnicos de proximidade. A no observao destes itens pode provocar o mau funcionamento e at mesmo um dano permanente no sensor.

  • AUTOMAO & CONTROLE

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  • AUTOMAO & CONTROLE

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    SENSORES CAPACITIVOSTem como principal vantagem poder detectar objetos metlicos e no metlicos,

    ao contrario do indutivo que s detecta objetos metlicos. Outra vantagem que

    podem detectar dentro de recipientes no metlicos. Estes sensores so usados

    geralmente na indstria de alimento e para verificar os nveis de fluidos e slidos

    dentro de tanques. Os sensores capacitivos no so to precisos quanto os

    indutivos, alm de serem mais sensveis variao do ambiente. Vejamos os

    principais componentes do sensor capacitivo.

    Componentes bsicos do sensor capacitivo Os sensores capacitivos possuem um oscilador que no oscila at que um objeto se aproxime do mesmo e

    quanto mais prximo maior a amplitude da oscilao, at que atinja o set point do circuito de disparo

    acionando a sada que com nos indutivos podem ser PNP ou NPN.

    medida que o objeto se aproxima a capacitncia do circuito oscilador aumente, aumentando assim, a

    amplitude da oscilao at que ON point seja alcanado, comutando a sada de baixo para alto. Ao se

    afastar do sensor a capacitncia diminui e a amplitude da oscilao reduzida at que Off point seja

    atingido, neste momento a sada comuta de alto para baixo. Veja ilustrao:

  • AUTOMAO & CONTROLE

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    Alvo Padro: As distncias sensoras nos sensores capacitivos so especificadas para o acionador metlico de ao SAE

    1020 quadrado aterrado e com lado igual a 3 vezes a distncia sensora para os modelos no embutidos,

    (na grande maioria) e em alguns poucos casos de sensores capacitivos embutidos utiliza- se o lado do

    quadrado igual ao dimetro do sensor.

    Constante dieltrica dos materiais (Rockwell Automation) A escolha do sensor capacitivo depende da basicamente do material que se deseja detectar, da relao

    custo benefcio e obviamente do projeto. No porque o sensor capacitivo detecta todos os materiais, que

    no devemos atentar ao material, ou melhor, a constante dieltrica do material. Segue abaixo uma tabela

    com algumas constantes. Material K dieltrica Material K dieltrica Material K dieltricaAcetona 19.5 Acar 3,0 gua 80 Aguarrs 2,2 lcool 25,8 Amnia 1525 Anilina 6,9 Ar 1,000264 Areia 35 Baquelite 3,6 Benzina 2,3 Borracha 2,535 Calcrio de Concha 1,2 Celulide 3,0 Cereal 35 Cinza de Incndio 1,51,7 Cloro lquido 2,0 Dixido de Carbono 1,000985 Ebonite 2,72,9 Enxofre 3,4 Etanol 24 Etilenoglicol 38,7

    Farinha 1,51,7 Freon R22 & 502 (lquido) 6,11 Gasolina 2,2 Glicerina 47 GomaLaca, Verniz 2,54,7 Leite em P 3,54 Madeira, Molhada 1030 Madeira, Seca 27 Mrmore 8,08,5 Mica 5,76,7 Nitrobenzina 36 Nylon 45 leo de Soja 2,93,5 leo de Transformadores 2,2 Papel 1,62,6 Papel Saturado de leo 4,0 Parafina 1,92,5 Perspex 3,23,5 Petrleo 2,02,2 Placa Prensada 25 P de cimento 4,0 Poliacetal 3,63,7

    Poliamida 5,0 Poliestireno 3,0 Polietileno 2,3 Polipropileno 2,02,3 Porcelana 4,47 Resina Acrlica 2.74.5 R. de Cloreto de Polivinil 2,83,1 Resina de Polister 2,88,1 Resina Epxi 2,56 Resina de Estireno 2,33,4 Resina Fenlica 412 Resina Melamnica 4,710,2 Resina de Uria 58 Sal 6,0 Solues Aquosas 5080 Teflon 2,0 Tetracloreto de Carbono 2,2 Tolueno 2,3 Vaselina 2,22,9 Verniz Siliconado 2,83,3 Vidro 3,710 Vidro de Quartzo 3,7

    O sensor capacitivo no consegue detectar produtos dentro de recipientes se frascos se a constante

    dieltrica do produto for menor que a do recipiente.

    Fator de correo Assim com nos sensores indutivos devemos corrigir a distncia sensora. A tabela abaixo alguns materiais e

    seus respectivos fatores de correo.

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    Material Fator de correo Metais em geral 1,0 gua 1,0 Vidro 0,3 0,5 Plstico 0,3 0,6 Madeira (depende da umidade) 0,2 0,7 leo 0,1 0,3 Ajuste de sensibilidade Alguns sensores capacitivos possuem

    um ajuste de sensibilidade, o que

    possibilita a deteco de produtos dentro

    de recipientes.

    Procedimentos para ajuste

    ) Monte o sensor no seu suporte (para deteco de nvel encoste o sensor no visor), ) Verifique se no existe nenhuma parte ou pea do suporte em volta do sensor, que poder causar o

    acionamento constante do sensor,

    ) ) ro no

    o led apagar,

    sibilidade,

    or,

    ) mpre repetindo

    steja estvel utilize outro sensor com distncia sensora maior.

    s cuidados serem tomados na instalao sensores capacitivos so semelhantes aos tomados na

    s indutivos.

    iferente dos sensores capacitivos e indutivos os sensores pticos operam com base emisso e recepo

    ncia

    ensora bem maior. So constitudos por dois circuitos eletrnicos sendo: O transmissor, responsvel pela

    emisso/ modulao da luz e o receptor, responsvel pela recepo desta mesma luz. Veja ilustrao:

    Alimente o sensor conforme seu diagrama de conexes,

    Sem o produto a ser detectado, o sensor deve permanecer desacionado, ento gire o potencimet

    sentido horrio, at que o led ascenda e logo em seguida reduza a sensibilidade at

    ) Acrescente uma margem de segurana diminuindo, um pouco mais a sen) Coloque o produto a ser detectado e verifique o acionamento do sens) Retire o produto novamente verificando o desacionamento da sada,

    Repita os dois procedimentos anteriores verificando a estabilidade da deteco, caso o sensor

    permanea acionado retirando-se o produto, diminua um pouco ainda a sensibilidade se

    os testes novamente,

    ) Caso a deteco no e Cuidados na Instalao: O

    instalao dos sensore

    SENSORES PTICOS D

    de um feixe de luz modulada.

    Os sensores pticos assim, como sobre capacitivos, detectam qualquer material, porm com dist

    s

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    A freqncia de modulao do e recepo devem ser a mesma. Assim, o receptor somente ser sensvel a luz do transmissor ignorando a luz do ambiente. Em alguns sensores o transmissor e o receptor esto

    alojados em um nico encapsulamento.

    Os sensores pticos so, em sua grande

    maioria, dotados de lentes que aumentam a

    distncia sensora os transmissores e

    focalizam a luz no caso dos receptores. Nota: A poluio do ambiente (poeira e umidade) pode interferir no funcionamento do sensor. Assim, deve-se periodicamente limpar os espelhos e as lentes dos sensores. Os sensores pticos podem ser sensveis luz ou ao escuro. Vejamos: Light - On: A sada fica energizada (ON) quando o sensor recebe o feixe de luz modulada e, portanto,

    fica desenergizada (OFF) quando a luz interrompida.

    Dark - On: A sada fica energizada (ON) quando o sensor no recebe o feixe de luz e, portanto, fica desenergizada (OFF) se recebe-la.

    Dark On e Light - On: Alguns sensores disponibilizam aos seus usurios as duas opes, ou seja, fica a critrio do projetista.

    TIPOS DE SENSORES PTICOS

    Existem vrios sensores pticos no mercado todos baseados na emisso/recepo da luz. As diferenas

    esto na maneira em que a fonte de luz (emissor) e o receptor so configurados e encapsulados. Vejamos

    os mais comuns: Sensores de barreira (Sistema por barreira ptica): O transmissor e o receptor esto 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 sada ocorrer

    quando o objeto a ser detectado interromper o feixe de luz.

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    Sem objeto Com objeto

    Algumas recomendaes:

    No so recomendados para objeto muito pequeno, pois parte da luz chegaria ao receptor e no detectaria o objeto;

    No detecta alvos transparentes, pois a luz atravessaria o objeto chegando ao receptor; Necessita de um bom alinhamento para seu perfeito funcionamento; e Necessita de alimentao dupla, ou seja, uma para o transmissor e uma para o receptor.

    elho prismtico, e o acionamento da sada ocorrer quando o objeto a

    ser detectado interro ixe.

    Sensores retro-reflexivos (Sistema Refletivo): Este sistema apresenta o transmissor e o receptor em uma nica unidade. O feixe de luz chega ao receptor

    somente aps ser refletido por um esp

    mper este fe

    Sem objeto Com objeto

    parentes;

    os sujos podem comprometer o funcionamento; Objetos muito brilhantes podem refletir a luz da mesma forma que o espelho, ou seja, no detectaria o alvo.

    Algumas recomendaes:

    So indicados para objetos opacos, translcidos e trans Possuem menor distncia sensora que os de barreira; Espelh

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

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    etectado entra na regio de sensibilidade e reflete para o receptor o

    feixe de luz emitido sor.

    Sensor difuso-refletido (sistema de difuso): Neste sistema o transmissor e o receptor so montados na mesma unidade. Sendo que o acionamento da

    sada ocorre quando o objeto a ser d

    pelo transmis

    Sem objeto Com objeto

    ela capacidade de reflexo da luz pelo objeto, ou seja, tero dificuldade

    nteriores;

    Mais conceitos sobre s

    L seja, sero

    L uma rea prxima ao sensor, onde no possvel a deteco do objeto, pois nesta

    L s no so 100% imunes a iluminao do ambiente.

    L Fator de reduo: Os c apre ent de fatores de do material e da cor do obje tado.

    reo reo

    Algumas recomendaes:

    A distncia sensora afetada p

    de detectarem cores escuras.

    A distncia sensora menor que dos a

    ensores pticos

    Background: Alguns sensores pticos possuiro supressores de background, ou insensveis ao fundo brilhante, outros no e, portanto, se houver um fundo brilhante pode confundir a

    deteco do objeto, mesmo que este fundo esteja fora da distncia sensora mxima.

    Zona Morta: Existeregio a reflexo da luz no consegue chegar ao receptor. A zona morta normalmente de 10 a 20% da

    distncia sensora.

    Interferncias do meio: Os sensores pticoAlgumas recomendaes so: no colocar lmpada fluorescente muito prximo do sensor, nem deixar luz solar incidir diretamente sobre as lentes.

    atlogos de sensores s am tabelas correo em funo

    to a ser detec

    Cor Fator de cor Material Fator de corBranco 0,95 a 1,00 Metal polido 1,20 a 1,80 Amarelo 0,90 a 0,95 Metal usinado 0,95 a 1,00 Verde 0,80 a 0,90 Papis 0,95 a 1,00 Vermelho 0,70 a 0,80 Madeira 0,70 a 0,80 Azul claro a 0,60 a 0,70 Borrach 0,40 a 0,70 Violeta 0,50 a 0,60 Papelo 0,50 a 0,60 Preto 0,20 a 0,50 Pano 0,50 a 0,60

    Ajuste de Sensibilidade: Todos os modelos fotosensores possuem um potencimetro para ajuste de sensibilidade que tem como funo ajustar a distancia sensora de modo que o sensor discrimine somente o objeto a ser detectado.

    L

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

    18

    em. Abaixo, uma ilustrao em blocos mostra os principais elementos de um sensor ultra-

    SENSORES ULTRA-SNICOS Sensores ultra-snicos operam emitindo e recebendo pulsos sonoros de alta freqncia e, portanto

    inaudveis ao hom

    snico. Vejamos:

    jeto e retornou,

    sada ser comutada. Vejamos uma ilustrao simplificada com e sem objeto.

    Sem objeto

    Princpio de funcionamento O transdutor emite pulsos sonoros de alta freqncia com intervalos de tempo pr-definidos. Se o receptor

    no detectar nenhum eco neste intervalo de tempo, significa que o som no retornou e, portanto, no h

    objeto. Se entre os pulsos emitidos houver um eco porque houve o som bateu em um ob

    neste caso, a

    Com objeto

  • AUTOMAO & CONTROLE

    Autor:

    19

    ultra-snicos com sada analgica de 0 a 10V ou 4 a 20mA.

    ambm h sensores ultra-snicos

    ultra-snicos

    9 materiais objetos como espumas, tecidos, borrachas so difceis de detectar, pois absorvem o

    9 ura do ambiente, turbulncias no ar, presso e umidade podem influenciar na desempenho do

    Possui custo mais elevado que os anteriores.

    o seus contatos toda vez em que a presso do leo ou do ar comprimido

    Mais sobre sensores ultra-snicos As indstrias disponibilizam sensores

    T

    Algumas vantagens e desvantagens dos sensores9 Existe uma zona morta prxima da face sensora;

    Alguns

    som;

    9 A maioria possui supresso de rudo, tornando-os confiveis em ambiente ruidosos; Temperat

    sensor;

    9

    SENSORES PNEUMTICOS (PRESSOSTATO) So sensores de presso hidrulica ou pneumtica, so chaves comutadoras pilotadas. Estes sensores so

    utilizados em linhas hidrulicas ou pneumticas com a finalidade de registrar o acrscimo ou a queda de

    presso nessas linhas, invertend

    ultrapassar o valor pr-ajustado.

    -3 abrir e 1-2 fechar. Abaixo,

    m exemplo do uso do pressostato para verificar se h furos em garrafas.

    Descrio de funcionamento Deve-se ajustar o pressostato na presso desejada, por exemplo, 6 bar, enquanto a presso da linha for

    inferior a esse valor, seu contado 1-3 permanece fechado, e seu contato 1-2 aberto. Se a presso da linha

    ultrapassar 6 bar (valor ajustado na mola) os contatos invertem, ou seja, 1

    u

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    Mais sobre dispositivos de contato: O tipo de contato do pressostato, assim como das botoeiras, fins de curso, etc. podem ser:

    9 SPST (Single Pole-Single Throw) Consiste em somente dois terminais.

    9 SPDT (Single Pole-Double Throw) consiste em um terminal comum, um contato aberto e um contato

    fechado.

    9 DPDT (Double Pole-Double Throw) consiste em dois terminais comuns, dois contatos abertos e dois

    contatos fechados.

    9 DPST (Double Pole-Double Throw) Similar ao SPST, porm duplo.

    Nota:

    Este material no pretende esgotar o assunto sensores, apenas apresentar algumas idias bsicas, cabendo ao estudante pesquisar.

    Sugestes e correes devero ser enviadas ao autor, que sero analisadas e incorporadas ao texto.

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    Teste seu conhecimento sobre sensores: 1- Os sensores capacitivos operam com base do:

    A Campo eltrico B Campo eletromagntico C Emisso e recepo de luz D Campo magntico E Contato

    2- Os dispositivos eletrnicos responsveis pela emisso de luz nos sensores pticos so:

    A LED comum B Laser C LED infravermelho D Bobina de luz E Lmpada simples

    3- Uma mquina tem como funo enrolar tecido. Deseja-se interromper o enrolamento ao completar

    quando 50 voltas. Qual dos sensores abaixo o mais recomendado para esta funo:

    A Ultra-snico B Fim de curso C Indutivo D Capacitivo E ptico

    4- Qual o tipo de sensor que depende da constante dieltrica do alvo?

    A Ultra-snico B Fim de curso C Indutivo D Capacitivo E ptico

    5- Qual dos sensores abaixo detecta somente materiais ferrosos?

    A Ultra-snico B Magnticos C Indutivo D Capacitivo E ptico

    6- So sensores bastante usados em portas e janela de residncias, tem uma vida til longa, porm,

    no so recomendados para portas e janelas metlicas, pois como o passar do tempo perdem a

    imantao ocasionando disparos falsos. De qual sensor estamos falando?

    A Fim de curso B Magnticos C Indutivo D Capacitivo E ptico

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    7- Os sensores tipo ____________?_____________ necessitam de alimentao no transmissor e no

    receptor e por isso so mais caros.

    A pticos do tipo barreira B Magnticos C Fim de curso D pticos do tipo difusorefletido E pticos do tipo retro-reflexivo

    8- Os sensores do tipo _______?__________ necessitam de um espelho prismtico ou fitas refletoras

    para detectar o alvo.

    A pticos do tipo barreira B Magnticos C Fim de curso D pticos do tipo difusorefletido E pticos do tipo retro-reflexivo

    9- DarkOn significa?

    A Zona cega B Zona morta C Sensvel a luz D Sensvel ao escuro E Fator de reduo

    10- Alguns sensores so insensveis a luz de fundo. Isto possvel porque estes sensores possuem um

    circuito de:

    A Supressor de rudo B Supressor de background C Modulador D Demodulador E Blindagem

    Referncias: Capelli, A. Automao Industrial 2 edio. So Paulo: rica, 2008. Franchi, C. M. e Camargo, V. L. A. Controladores Lgicos Programveis 1 Edio. So Paulo: rica,

    2008. http://www.sense.com.br (literatura e manuais) http://samplecode.rockwellautomation.com Teoria dos sensores industriais Willian da Silva Viana CEFET Campos.