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30/03/2015 
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Curso de Engenharia de Controle e Automação 
 
 
Disciplina: Conversão Eletromecânica de Energia 
 
 
Prof. João Carlos Cruz Melo 
 
 
2015 
Conversão Eletromecânica de 
Energia : 
 
Utilização de Transdutores na 
Instrumentação 
 
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 Transdutores x Sensores 
 
 Transdutor 
 É um dispositivo normalmente elétrico ou eletrônico 
que permite à energia de um sistema controlar a 
energia de outro sistema. Ou seja, um dispositivo que 
converte um tipo de energia em outro. 
Transdutores 
 
 Transdutores x Sensores 
 
 Sensor: 
 É um dispositivo físico ou órgão biológico que detecta, 
ou sente, um sinal ou uma determinada condição do 
mundo físico ou de compostos químicos. É o elemento 
sensitivo do sistema. 
 
 
 
Transdutores 
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 Transdutores x Sensores 
 
 Sensor: 
 É um dispositivo físico que detecta, ou sente, um sinal 
ou uma determinada condição do mundo físico ou de 
compostos químicos. É o elemento sensitivo do 
sistema. 
 
 
 
Transdutores 
 
 Transdutores x Sensores 
 
 
 A maioria dos Transdutores são Sensores. 
 
 Os Transdutores, conforme os casos, podem ou não ter 
como componente um elemento sensor. 
 
 
 
Transdutores 
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 Consiste no conjunto de dispositivos e técnicas 
utilizados para monitorar e/ou controlar fenômenos 
físicos que ocorrem em um sistema termodinâmico 
(processo). 
Instrumentação 
 
 
 O termo instrumentação pode ser utilizado para fazer 
menção à área de trabalho dos técnicos e engenheiros 
que lidam com processos industriais (técnicos de 
operação, instrumentação, engenheiros de 
processamento, de instrumentação e de automação), 
mas também pode referir-se aos vários métodos e 
técnicas possíveis aplicadas aos transdutores. 
Instrumentação 
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 Para controlar um processo industrial (independente 
de qual o produto fabricado ou sua área de atuação) é 
necessária a medição e o controle de uma série de 
variáveis físicas e químicas, e para isso se utiliza da 
instrumentação. 
Instrumentação 
 
 
 Qualquer instrumento automatizado de aplicação 
industrial para controle é composto pelos seguintes 
elementos: 
 - Sensor; 
 - Condicionador; 
 - Transmissor; 
 - Transdutor. 
Instrumentação 
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 Sensor do ponto de vista da Instrumentação 
 
 É o elemento de conversão, que converte a grandeza 
medida (pressão, temperatura, nível de um líquido, 
etc.) para uma grandeza elétrica (tensão, corrente, 
frequência, etc.) 
Instrumentação 
 
 
 Condicionador do ponto de vista da Instrumentação 
 
 Conforme a situação em causa, um condicionador é 
formado por circuitos eletrônicos que executam uma 
ou mais das seguintes ações: amplificam o sinal do 
sensor, contém filtros, converte corrente para tensão, 
capacidade para tensão, corrigem não linearidades, 
etc. 
Instrumentação 
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 Transmissor do ponto de vista da Instrumentação 
 
 Em aplicações industriais o transmissor adapta o sinal 
do condicionador para a rede industrial, sinal esse que 
é depois transmitido através de cabo coaxial, par 
trançado, via rádio, wireless, etc 
Instrumentação 
 
 
 Transdutor do ponto de vista da Instrumentação 
 
 Dispositivo que pode ser composto apenas pelo sensor, 
pelo sensor + condicionador + transmissor, ou somente 
sensor + condicionador. 
Instrumentação 
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 Transdutor do ponto de vista da Instrumentação 
 
 Muitas vezes os termos “sensor” e “transdutor” são 
usados indistintamente, pois um dispositivo que 
contenha o elemento sensor e o transdutor integrados 
costuma ser chamado simplesmente de transdutor.. 
Instrumentação 
 
 
 Transdutor do ponto de vista da Instrumentação 
 
 Neste caso, o transdutor é o instrumento completo 
englobando sensor e todos os circuitos de interface 
capaz de ser usado numa aplicação industrial. 
Instrumentação 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Características que definem os parâmetros relevantes da 
transformação do sinal de entrada para um sinal de 
saída (função de transferência). 
• A maioria dos transdutores possuem a relação entrada / 
saída não-linear. É necessário haver linearidade numa 
faixa de interesse (onde vão operar). 
 
 
 
 
Transdutores 
 
 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Torna-se necessário o uso de funções matemáticas para 
a linearização. Ex:1/X, Xm, logX, AX+BX3 
 
 
 
 
Transdutores 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
 Linearidade: esse conceito se aplica a sensores 
analógicos. É a curva de saída do sensor, a partir da 
grandeza medida. Buscam-se respostas proporcionais às 
entradas, para facilitar a montagem do circuito de 
interface, porém nem sempre isso é possível, pois 
alguns tipos de transdutores são não-lineares. 
 
 
Transdutores 
 
 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
 A figura abaixo mostra a diferença entre um sensor 
linear e um não-linear: 
 
 
Transdutores 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Faixa de medida(range): conjunto de valores da variável 
medida que estão compreendidos dentro do limite 
superior e inferior da capacidade de medida ou de 
transmissão do transdutor, sem destruição ou 
imprecisão do mesmo. Ex: um voltímetro mede de 100 a 
300V; 
 
 
Transdutores 
 
 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Alcance (span): é a diferença algébrica entre o valor 
superior e inferior da faixa de medida do transdutor. Ex: 
se a faixa de medida do transdutor é 100V a 300V, o 
alcance é 200V; 
Transdutores 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Zona morta: é a máxima variação que a variável pode 
ter, sem provocar variações na indicação ou sinal de 
saída de um transdutor ou em valores absolutos do 
range do mesmo. 
Ex: para uma faixa de -50C a 50C com zona morta de 1%, o 
transdutor não apresentará variações de temperaturas 
inferiores ou iguais a 1C; 
Transdutores 
 
 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Velocidade (ou tempo) de resposta: trata-se da 
velocidade com que o sensor fornece o valor da variável. 
O ideal é que o sensor possua uma resposta 
instantânea, pois uma resposta lenta pode prejudicar 
bastante a eficiência do sistema de controle; 
 
Transdutores 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Acurácia (ou Exatidão): é o maior valor de erro estático 
(erro do processo em regime permanente) que um 
transdutor pode ter ao longo de sua faixa de trabalho. 
Refere-se a medidas livres de erro, ou ao grau de 
conformidade entre o objeto medido e o padrão. 
Transdutores 
 
 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Precisão: descreve as proximidades das medidas. A 
proximidade dos resultados que foram obtidos 
experimentalmente da mesma forma. 
Transdutores 
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 Principais características estáticas de um Transdutor 
 
• Exatidão x Precisão: 
Transdutores 
 
FIM