Comandos Eletroeletrônicos Sensores Prof. Gilmário Lima
Parte 1 Sensores de Proximidade
!!! " #!
ASPECTO Sensor de corpo tubular Plástico Metálico Face translúcida (óptico)
SÍMBOLOS INDUTIVO MAGNÉTICO CAPACITIVO ÓPTICO
SENSOR INDUTIVO CONSTITUIÍDO POR UM CIRCUITO ELETRÔNICO SENSÍVEL ÀS ALTERAÇÕES DO CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO POR UM INDUTOR INTERNO. TAIS ALTERAÇÕES SE FAZEM POR METAIS QUE ESTEJAM PRÓXIMOS. A ALTERAÇÃO DO CAMPO COMUTARÁ A SAÍDA DE SINAL PERCEBEM PORTANTO A APROXIMAÇÃO SOMENTE DE METAIS
SENSOR INDUTIVO SENSOR NÃO ATUADO PLÁSTICO SENSOR NÃO ATUADO d METAL SENSOR ATUADO METAL
SENSOR CAPACITIVO CONSTITUIÍDO POR UM CIRCUITO ELETRÔNICO SENSÍVEL ÀS ALTERAÇÕES DO CAMPO ELÉTRICO PRODUZIDO POR UM CAPACITOR INTERNO. TAIS ALTERAÇÕES SE FAZEM POR QUAISQUER MATERIAIS NÃO GASOSOS QUE ESTEJAM PRÓXIMOS. A ALTERAÇÃO DO CAMPO COMUTARÁ A SAÍDA DE SINAL PERCEBEM PORTANTO A APROXIMAÇÃO DE QUALQUER MATERIAL.
SENSOR CAPACITIVO SENSOR NÃO ATUADO PLÁSTICO d SENSOR ATUADO PLÁSTICO SENSOR ATUADO METAL
SENSOR CAPACITIVO SENSOR NÃO ATUADO LÍQUIDO SENSOR ATUADO LÍQUIDO
SENSOR ÓPTICO $ % & & ' #
SENSOR ÓPTICO
SENSOR ÓPTICO BARREIRA SENSOR NÃO-ATUADO PLÁSTICO FONTE DE LUZ SENSOR ATUADO PLÁSTICO FONTE DE LUZ
SENSOR ÓPTICO REFLEXIVO # " # # % #
SENSOR ÓPTICO SENSOR ATUADO REFLEXIVO ESPELHO ESPELHO SENSOR NÃO ATUADO SENSOR NÃO ATUADO ESPELHO
SENSOR ÓPTICO REFLEXIVO POR DIFUSÃO # " # % " %
SENSOR ÓPTICO REFLEXIVO POR DIFUSÃO SENSOR NÃO ATUADO SENSOR ATUADO
FORMAS DE LIGAÇÃO A DOIS FIOS CARGA GERADOR/ FONTE
FORMAS DE LIGAÇÃO A TRÊS FIOS (SEMPRE CC) PNP + saída - CARGA + GERADOR/ FONTE - NPN + saída - CARGA + GERADOR/ FONTE -
Parte 2 Sensores de Pressão
Transdutores de Pressão Pressostato
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Os transdutores elétricos de pressão são dispositivos que convertem os valores de pressão em grandezas elétricas que são utilizadas, local ou remotamente, para leitura e/ou controle de processos. São diversos os modelos, deles tem-se: Transdutor Potenciométrico Transdutor Capacitivo Transdutor de Deformação Transdutor Ótico Transdutor Indutivo Transdutor Piezelétrico Transdutor de Fio Ressonante
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores Potenciométrico Mecanismos simples que operam através do movimento de um fole (ou tubo de Bourdon) acionando um potenciômetro que converte os valores de pressão em valores de resistência elétrica. Em geral são usados para pressões de 0,035 a 70 MPa.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores Capacitivos O diafragma funciona como armadura comum de dois capacitores em série. O deslocamento do diafragma devido à variação de pressão resulta em aumento da capacitância de um e diminuição de outro. O circuito oscilador pode detectar essa variação.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores de Deformação O transdutor de deformação usa um sensor tipo strain gage para indicar a deformação do diafragma provocada pela pressão. Pode medir pressão diferencial conforme esquema simplificado da figura ou ter construção singela, para apenas uma entrada.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores Ópticos O anteparo conectado ao diafragma aumenta ou diminui a intensidade de luz, emitida por uma fonte (led), que um fotodiodo recebe. E um circuito eletrônico completa o dispositivo. Em geral, há um segundo fotodiodo que serve de referência para compensar variações da luminosidade da fonte com o tempo.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores Indutivos Esse tipo de transformador é denominado de transformador linear diferencial e variável ( Linear Variable Differential Transformer LVDT). A estabilidade térmica é boa, mas são sensíveis a campos magnéticos e a vibrações. O núcleo de um transformador se move de acordo com a pressão sobre o diafragma. Supondo uma situação inicial simétrica, se uma tensão alternada é aplicada no primário, a tensão de saída será nula porque os secundários estão ligados em oposição. O desequilíbrio provocado pelo movimento do diafragma aumenta a tensão em um secundário e diminui no outro e o circuito transforma isso em sinal correspondente à pressão.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores Piezelétrico Usam o efeito piezelétrico para gerar o sinal elétrico. Estes transdutores são sensíveis a variações de temperatura e a instalação requer cuidados especiais. Obs.: Se o circuito processa apenas a tensão gerada devido ao efeito piezelétrico, o dispositivo registra apenas variações de pressão, pois a tensão cai rapidamente em condições estáticas. Isso pode ser muito útil em algumas aplicações. Mas há circuitos que detectam a freqüência de ressonância do cristal e, portanto, podem medir pressões estáticas.
TRANSDUTORES DE PRESSÃO Transdutores de Fio Ressonante O fio metálico, com uma extremidade presa no diafragma, é mantido sob tensão pelo efeito de uma mola. Têm alguma sensibilidade a variações de temperatura, a vibrações e a choques. Um deslocamento do diafragma varia a tensão no fio e, por conseqüência, sua freqüência de ressonância. Uma bobina próxima e um circuito apropriado detectam a variação e a convertem em sinal elétrico. A saída não é linear e deve ser compensada pelo circuito.
PRESSOSTATOS Os pressostatos são utilizados para monitorar e controlar pressão de meios líquidos ou gasosos e são empregados em um amplo campo de aplicação. O pressostato é um dispositivo eletromecânico que recebe um sinal de pressão e o compara com sua escala interna (diferencial de pressão). Após esta comparação, efetua a ação de ligar ou desligar o seu relê interno. Podem ser divididos em duas categorias em função de sua aplicação: Controle; Proteção.
PRESSOSTATOS O funcionamento dos contatos elétricos dos pressostatos de baixa, de alta e conjugados de alta e baixa, obedecem ao movimento do fole, que expande de acordo com a pressão. Assim os contatos elétricos modificam o seu estado dependendo do movimento do fole. Os pressostatos podem ter dois tipos básicos de contatos: SPDT - Single Pole Double Throw que significa, entrada comum e saída dupla. SPST - Single Pole Single Throw que significa, entrada comum e saída única. Com o aumento da pressão, o pressostato se move no sentido de fechar o contato 1 com 4. (ver ilustração). Quando a pressão diminui a situação contrária ocorre.
PRESSOSTATOS Pressostados para Controle Aplicações usuais: Para efetuar o controle de On/Off de um compressor (pressostato aplicado no lado de baixa pressão); Como atuadores do controle de capacidade em compressores efetuando a parada do próprio compressor ou de estágios de capacidade deste equipamento; Para controlar a operação do ventilador do condensador (pressostato aplicado no lado de alta pressão); Para fazer o recolhimento de líquido refrigerante (Pump Down Control)
PRESSOSTATOS Pressostados para Proteção Como proteção, os pressostatos desempenham uma função importante no processo do sistema, pois são responsáveis por efetuar a parada do sistema caso ocorra alguma irregularidade devido a alta ou baixa pressão. Modo de Aplicação (com ou sem alarme): Aplicados na sucção (baixa pressão): podem efetuar a parada do circuito em função de uma perda parcial ou total de fluido refrigerante no sistema. Aplicados na descarga (alta pressão): devem evitar que o circuito atinja pressões perigosas em vasos de pressão tais como separadores de óleo, tanques de líquido e condensadores.
PRESSOSTATOS Pressostados para Alta ou Baixa Pressão Suas características principais são: Uma tomada de pressão; Escala de trabalho e diferencial ajustável; Relê elétrico tipo SPDT polo simples e duplo acionamento; (Baixa) Faixa de pressão: 0.5 a 7 bar (-0.05 a 0.7 MPa). (Alta) Faixa de pressão: 7 a 400 bar (0.7 a 40 MPa), podem suportar até uma sobrepressão de 600 bar (60 MPa).
PRESSOSTATOS Pressostados Conjugados Este tipo de pressostato combina as funções de controle de alta e baixa pressão em um único equipamento. Suas características principais são: 2 Tomadas de pressão; Escala de trabalho e diferencial ajustável; Relê elétrico tipo SPDT polo simples e duplo acionamento; Faixa de pressão: Baixa 0.5 a 7 bar (-0.05 a 0.7 MPa) Alta 7 a 400 bar (0.7 a 40 MPa); Relês internos separados para a baixa e alta pressão. Isto torna possível a sinalização de alarmes separados para alta e baixa pressão mesmo utilizando uma peça conjugada;
PRESSOSTATOS Pressostados Diferencial Algumas aplicações: Utilizado para efetuar a parada do compressor devido a lubrificação inadequada; Verificação da perda de carga em filtros de linha de líquido / sucção / óleo. O pressostato de óleo é sempre utilizado em compressores com lubrificação forçada, verificando a pressão diferencial da bomba de óleo. Para isto, admite duas tomadas de pressão: uma de baixa pressão (LP) e a outra de alta pressão (HP). O lado HP é conectado na saída da bomba de óleo e o lado de baixa na sucção da bomba ou no cárter do compressor.
PRESSOSTATOS Um pressostato ainda pode ter outras duas características: Podem ser com rearme manual (indicado para função de proteção); ou Podem ser com rearme automático (indicado para função de controle). Obs.: O rearme manual obriga o operador a, antes de efetuar o rearme, verificar qual foi o motivo de seu desarme.
PRESSOSTATOS
PRESSOSTATOS
PRESSOSTATOS
PRESSOSTATOS
PRESSOSTATOS Acessórios
PRESSOSTATOS Válvula de controle de Pressão Acessórios