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Instrumentação 
eletroeletrônica
Sensores
Prof. Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
• Unidade de Ensino: 3
• Competência da Unidade: Conhecer os 
principais tipos de sensores e ser capaz de 
aplicá-los em sistemas de medição.
• Resumo: Apresentar ao aluno alguns sensores 
bimetálicos e de efeito Hall e suas aplicações.
• Palavras-chave: Sensores resistivos; Efeito 
piezoelétrico, Sensores capacitivos; Efeito Hall.
• Título da Teleaula: Sensores
• Teleaula nº: 3
Contextualização
• Como medir?
• A pressão interna de um avião?
• A temperatura de um freezer?
• A umidade do ar na cidade?
• Velocidade de um carro?
Sensores ópticos 
e baseados no 
Efeito Hall
Efeito Hall
• Tensão de Hall:
• Coeficiente de Hall:
Fonte: Callister (2018, p. 648).
• Os sensores de efeito hall são 
utilizados em:
• Sistemas de proximidade;
• Medição deformação linear e 
angular (tacômetro);
• Elementos de medição de campo 
magnético  alicate 
amperímetro;
Fonte: https://goo.gl/gMvH2C.
Fonte: https://goo.gl/2KehEj.
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Sensores de efeito Hall
• Exemplo: US1881
Fonte: https://goo.gl/8TS7s1. Acesso em: 11 jul. 2022.
Fonte: https://goo.gl/images/
5i6KSz. Acesso em: 11 jul. 2022.
Sensor de corrente por efeito hall
• Mede o campo magnético 
gerado pela corrente 
elétrica que passa por ele;
• Exemplo: ACS712  mede 
correntes bidirecionais 
com sensibilidade de 
185 mV/A. Fonte: https://goo.gl/Ec8Q5b. Acesso em: 
11 jul . 2022.
Sensores Ópticos
• Normalmente utilizados para a detecção de 
objetos;
• Podem ser cilíndricos ou de bloco;
• Tipos de sensores ópticos:
• Difuso: até 2 m;
• Retro Reflexivo: até 10 m;
• Barreira: até 25 m;
• Tipos de sensores ópticos:
• Difuso: o objeto deve refletir a luz emitida;
Fonte: https://goo.gl/8dee8s1. Acesso em: 11 jul. 2022.
• Tipos de sensores ópticos:
• Retro reflexivo: necessita de espelho prismático;
Fonte: https://goo.gl/ewwfe2s1. Acesso em: 11 jul. 2022.
• Tipos de sensores ópticos:
• Barreira: necessita de transmissor e receptor;
Fonte: https://goo.gl/sdfa3e1. Acesso em: 11 jul. 2022.
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Sensores variados
Sensores capacitivos
• Podem medir movimento, composições 
químicas e campo elétrico.
• Variação da capacitância
Através da... Fonte: https://goo.gl/XTpTVf.
Fonte: adaptada de Balbinot e 
Brusamarello (2011b, p. 39).
Sensores indutivos
• Utilizados para a medição de posição, podendo 
ser imerso em líquidos; 
• Só detecta metais.
Fonte: https://goo.gl/4UKhdq.
Fonte: https://goo.gl/GtERf4.
• Funcionamento de um sensor indutivo:
Fonte: https://goo.gl/GtERf4.
Sensores Piezoelétricos
Fonte: https://goo.gl/HgefpJ.
Fonte: https://goo.gl/images/9W4XD1. Acesso em 20 jul. 2022.
• Principais aplicações:
• Medidores de ultrassom;
• Medidores de pressão;
• Acelerômetros;
Sensor piroelétrico
• A carga elétrica de alguns 
materiais varia sensivelmente 
na presença de radiação 
infravermelha;
• Usados em portas de 
shoppings e aeroportos 
nas portas automáticas, 
como detector de 
presença;
Fonte: https://goo.gl/nENcDi.
Fonte: https://goo.gl/9CH7RM.
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Sensores de nível
• Os sensores de nível podem possuir diversos 
tipos de princípios de funcionamento:
• Ultrassônico;
• Desvio de frequência;
• Capacitivo;
• Boia;
Fonte: https://goo.gl/images/zDC4YU. Acesso em: 26 
fe v. 2022.
Fonte: https://goo.gl/images/K3QCcT e https://bit.ly/2PjQSVZ. Acesso em: 26 fe v. 2022.
Sensor de nível ultrassônico
• Funcionamento do sensor de
nível ultrassônico:
• Medição do tempo de eco;
• Se conhece a velocidade do som;
• Calcula a distância: � =
��
�
Fonte: TEIXEIRA, 2017, p. 35.
Fonte: TEIXEIRA, 2017, p. 35.
• Influências externas (entradas espúrias no 
sistema):
• Velocidade do som varia com a temperatura;
• Presença de resíduos na superfície;
• Turbulência na água.
Fonte: TEIXEIRA, 2017, p. 35.
Fonte: https://goo.gl/images/yeu3An. 
Acesso em: 26 fe v. 2022.
Sensores resistivos
Resistência e resistividade
� = � �
�
�
� = �� � 1 + � � (� − ��)
Fonte: https://goo.gl/yvBMtb.
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Sensores resistivos
• A variação de alguma grandeza gera variação de 
resistência;
Fonte: https://goo.gl/7uzXhV. Fonte: https://goo.gl/MgKrAF. Fonte: https://goo.gl/J9wHrh.
• Utilizado para medir deslocamento 
resistência elétrica varia conforme a posição do 
cursor;
Potenciômetro
Fonte: TEIXEIRA, 2017.
Fonte: https://goo.gl/MgKrAF.
Fonte: TEIXEIRA, 2017.
• Existem modelos de potenciômetros lineares, 
muito utilizados em equipamentos de áudio.
Fonte: https://goo.gl/vr9pPb.
Extensômetros (Strain Gauge)
• Utilizados para medir força e pressão;
• Podem ser metálicos ou baseados em 
semicondutores.
Fonte: https://goo.gl/images/zatm81
• Podem possuir diversos formatos;
Fonte: https://goo.gl/images/tdeeNG
Termoresistências
• RTD (Resistance Temperature Detectors):
• São praticamente lineares;
• Faixa de operação –200°C à 850°C;
• Feitos de Platina, Cobre ou Níquel;
• Mais utilizados são os PT–100.
Fonte: Franchi (2015, p. 77).
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Termistores
• NTC e PTC;
• Faixa de operação de 
–100°C à +300°C;
• Termicamente estáveis e sensíveis 
grande variação de resistência com uma 
pequena variação de temperatura;
Fonte: https://goo.gl/images/mV8R8j.
• PTC (Positive Temperature Coeficient)
• Resistencia proporcional a
temperatura (↑ºC↑Ω);
• NTC (Negative Temperature Coeficient)
• Resistência inversamente 
proporcional a temperatura
(↑ºC↓Ω);
• Extremamente sensível a 
variações de temperatura;
Fonte: https://goo.gl/cKyVN1.
Efeitos térmicos e 
o termopar 
Efeito Peltier
• Ao forçar uma 
corrente em 
uma junção, 
ela pode 
aquecer ou 
resfriar;
Fonte: https://goo.gl/XgN5Dz.
Fonte: https://goo.gl/xXeS7S.
Efeito Seebeck ou Efeito Termopar
• Com a variação de temperatura na 
junção, surge uma corrente.
��� =
����
��
Fonte: https://goo.gl/EqvGwu.
Termopar
• Gera um sinal elétrico em resposta à um 
estímulo (temperatura) sem a necessidade de 
alimentação elétrica.
Fonte: https://goo.gl/1TgY5e.
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• Existem diversos tipos de termopares;
Fonte: https://goo.gl/c1PKG1.
Situação-problema
• Você é o profissional responsável pela elétrica e 
pela automação em um laboratório de pesquisa
científica que trabalha com metalurgia;
• Um processo de tratamento térmico metalúrgico 
são utilizados fornos com temperaturas podem 
chegar a 800ºC;
• Você deve determinar qual sensor utilizar no 
controle de temperatura do forno;
Resolvendo a situação-problema
• O forno pode atingir até 800°C
• O PT–100 atinge essa temperatura;
• Tem baixo custo;
• É linear.
Fonte: https://goo.gl/2zs5d7d55ss.
Fonte: https://goo.gl/8VkvcY.
• A variação da 
resistência do 
Pt-100 em 
relação à 
temperatura;
Temp. (°C) R (Ω)
-200 18,52
-100 60,26
0 100
100 138,51
200 175,86
300 212,05
400 247,09
500 280,98
600 313,71
700 345,28
800 375,7
850 390,48
y = -6E-05x2 + 0,3923x + 99,766
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
-230-180 -130 -80 -30 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620 670 720 770 820 870
Curva do PT-100
Fonte: o autor.
Fonte: TEIXEIRA, 2017.
• O circuito de condicionamento proposto:
Recapitulando
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• Sensores resistivos:
• Extensômetro;
• Potênciômetro;
• Termoresistências e termistores;
• Sensores capacitivos;
• Sensores indutivos;
• Sensores piezoelétricos;
• Sensores piroelétricos;
• Efeitos térmicos;
• Termopares;
• Sensores baseados no efeito Hall;
• Sensores de Nível;
• Sensores ópticos;