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Sensores - Sensores
Tipologia: Notas de estudo
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Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Resultados da aprendizagem
Conhecer os sensores e transdutores mais utilizados em mecatrónica.
Compreender o princípio de funcionamento e o campo de utilização
dos
sensores e transdutores estudados.
Compreender os conceitos mais relevantes de condicionamento de
sinal.
Escolher e dimensionar sensores e transdutores para uma dada
aplicação.
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Transdutor -
é um dispositivo que converte uma forma de energia em outra
forma de energia. Sensor
Sinal eléctricoproporcional àposição
Transdutor
Variação daresistência eléctrica
Conversão da
resistência em
sinal eléctrico
Sensor de posição
Posição
V
V
Sinal eléctricoproporcional à posição
Posição
Condicionamento de sinal
R2 R
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Classificação dos sensores
biomedicina, meteorologia, consumo, automação, etc.
ou o que medem: pressão, aceleração, campo magnético,temperatura, capacidade térmica, etc.
transdução resistiva, transdução capacitiva, transdução indutiva,transdução piezoeléctrica, transdução piezoresistiva,transdução fotovoltaica, transdução termoeléctrica, etc.
mecânica, magnética, radiante, térmica e eléctrica (não háconversão da forma de energia do sinal)
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Princípio físico de funcionamento de sensores resistivos
Transdução resistiva
•Resistência eléctrica varia com a temperatura.
(RTD – Resistance
Temperature Detector)
Transdução fotoresistiva
(LDR – Light Dependent Resistor)
Transdução potenciométrica
Transdução de galga extensométrica
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Potenciométrico
=
Vd
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor LVDT (Linear Variable Differential Transformer) O LVDT é um dispositivo electromecânico que produz um sinal eléctrico desaída proporcional ao deslocamento
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor RVDT (Rotacional Variable Differential Transformer)
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Indutivo Os sensores ou transdutores indutivos associam a variação de uma grandezanão eléctrica a uma alteração da indutância ou coeficiente de auto-indução deuma bobina.
L – indutância μ
N – número de espirasA – largura do enrolamentol – comprimento do enrolamento
l
2
μ
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Diferencial Capacitivo
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Extensométrico Estes tipos de sensores são utilizados para medir deformações de corpossólidos, baseando-se no princípio em que a resistência de um condutor éproporcional ao seu comprimento.A tensão mecânica aplicada tende alongar os filamentos, aumentando assim, oseu comprimento e diminuindo a sua secção.
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Linear óptico ou régua óptica
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensores Rotativos ópticos Também conhecidos como
encoders
, têm o funcionamento aparecido com o
caso linear, com o sensor em forma de disco com marcas ou perfurações.
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Encoders absolutos Os encoders absolutos fornecem informações mais rigorosas que os encodersincrementais. Possuem a capacidade de informar a posição física de umelemento, assim que ele é activado, sem a necessidade de fixação da posiçãoinicial. Isto é possível porque o encoder transmite para o controlador um sinaldiferente para cada posição.
Sensores, transdutores e condicionamento de sinal Sensores, transdutores e condicionamento de sinal
Sensor Magnético
São sensores que abrem ou fecham um contacto mediante a presença de umcampo magnético externo, próximo e dentro da zona sensível do sensor,proveniente na maioria dos casos de um magneto permanente. (reed
switch)
