Aula 2c Sensores Atuadores 2015

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Prof. Eduardo Bento Pereira Departamento de Engenharia elétrica 1/2012 
Automação Industrial 
AULA 04: Sensores e atuadores 
OBJETIVO: 
Apresentar os sensores e atuadores mais 
utilizados nos projetos de automação.. 
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Automação Industrial 
A pirâmide de automação 
Nível 1: 
Nível 2: 
Nível 3: 
Nível 4: 
Nível 5: 
Dispositivos de campo, sensores e atuadores 
Controle 
Gerenciamento de “planta” 
Gerenciamento 
 corporativo 
Supervisão 
Sensores digitais e analógicos 
Atuadores (válvulas, cilindros, 
inversores de frenquência, servo 
motores ) 
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Sensores discretos: chaves fim de curso 
Sensores são dispositivos construídos 
para detectar a presença ou passagem 
de materiais metálicos ou não metálicos, 
por proximidade ou aproximação, sem 
con-tato físico. 
 
Sensor 
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Sensores discretos: chaves fim de curso 
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Automação Industrial 
Sensores discretos: chaves fim de curso 
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Sensores discretos: saída pnp e npn 
Um sensor de proximidade indutivo é 
composto de um circuito oscilador LC, 
um avaliador de sinais, e um 
amplificador chaveado. A bobina deste 
circuito oscilador gera um campo 
alternado eletromagnético de alta 
freqüência. 
Este campo é emitido pela face 
detectora do sensor. 
Quando um objeto metálico se 
aproxima da parte sensora, são geradas 
correntes parasitas (correntes de 
Foucault). 
As perdas resultantes retiram energia 
do circuito oscilador e reduzem as 
oscilações. 
O avaliador de sinais, depois do circuito 
oscilador LC, converte estas 
informações em um sinal limpo. 
 
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Automação Industrial 
Sensores discretos: indutivo 
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Automação Industrial 
Sensores discretos: indutivo 
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Sensores discretos: indutivo 
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Sensores indutivos: aplicação 
Baseia-se na geração de um campo elétrico, 
desenvolvido por um oscilador controlado por 
capacitor. 
O lado sensível de um sensor capacitivo é 
formado por dois eletrodos metálicos dispostos 
concentricamente conectadas em uma 
ramificação de alimentação de um oscilador de 
alta freqüência sintonizado de tal maneira que 
não oscilem quando a superfície está livre. 
Quando um objeto se aproxima da face ativa do 
sensor, ele entra no campo elétrico sob a 
superfície do eletrodo e causa uma mudança na 
capacitância do conjunto, ocorrendo uma 
oscilação com uma amplitude tal que seja 
detectada por um circuito e convertida em um 
comando de chaveamento. 
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Automação Industrial 
Sensores discretos: capacitivo 
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Sensores discretos: capacitivo 
Detecção de fim de papel em uma gráfica. 
papel 
sensor 
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Sensores capacitivos: aplicação 
O transmissor e o receptor são montados na mesma unidade. O acionamento da saída 
ocorre quando o objeto a ser detectado entra na região de sensibilidade e reflete para o 
receptor o feixe de luz emitido pelo transmissor. 
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Sensores discretos: ótico por difusão 
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Automação Industrial 
Sensores discretos: ótico por difusão 
O transmissor e o receptor são montados em uma única unidade. O feixe de luz chega ao 
receptor após a incidência em um espelho e o acionamento da saída ocorre quando o 
objeto interrompe o feixe. 
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Sensores discretos: ótico retroreflexivo 
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Sensores discretos: ótico retroreflexivo 
O transmissor e o receptor são montados separadamente. O feixe de luz chega ao 
receptor diretamente e o acionamento da saída ocorre quando o objeto interrompe o 
feixe. 
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Sensores discretos: unidirecionais ou barreira 
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Sensores discretos: unidirecionais ou barreira 
Os sensores de proximidade 
magnéticos são caracterizados pela 
possibilidade de grandes distâncias 
de chaveamento, disponíveis com 
sensores de pequenas dimensões . 
Eles detectam objetos magnéticos 
(normalmente ímãs permanentes) 
que são usados para disparar o 
processo de chaveamento. 
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Sensores discretos: magnético 
Detecção de objetos através de recipientes ou tubos de plástico. 
 
Detecção de objetos em meios agressivos através de paredes de proteção 
de Teflon . 
 
Detecção de objetos em áreas de altas temperaturas. 
 
Reconhecimento de códigos com a utilização de ímãs. 
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Sensores magnéticos: aplicações 
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ATIVIDADE 2 
Levantar 4 tipos de sensores discretos utilizados na automação 
industrial que não foram apresentados na listagem da aula de hoje. 
Preencher a tabela abaixo com os mesmos. 
Dispositivo Fabricante Aplicação Site 
Matrícula: Nome: 
Sensores analógicos são utilizados na medição de grandezas físicas. 
 
• Temperatura; 
 
• Pressão; 
 
• Vazão; 
 
• Nível; 
 
• Velocidade; 
 
• Opacidade; 
 
• calorias; 
 
• concentração de gases; 
 
• etc. 
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Sensores analógicos 
Termoresistência 
Célula de carga 
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Sensores analógicos: transdutor 
Variável medida = PV 
 
Valor desejado = SP 
 
Erro = PV - SP 
 
Saída do controlador = f(Erro,z) 
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Variáveis analógicas 
Controle 
Elemento 
Final 
Transmissor 
Elemento 
Primário 
Planta 
SP 
PV 
MV 
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Sensores analógicos na malha de controle 
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Referências de sites nacionais: 
www.sense.com.br 
www.sick.com.br 
www.metaltex.com.br 
www.siemens.com.br 
www.smar.com.br 
www.schneider.com.br 
www.yokogawa.com.br 
www.emersonprocess.com.br 
www.rockwellautomation.com.br 
www.weg.com.br 
www.novus.com.br 
www.elipse.com.br 
www.softbrasil.com.br 
www.ecil.com.br 
www.consistec.com.br 
www.iope.com.br 
www.altus.com.br 
http://www.contemp.com.br/ 
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Sensores e atuadores 
 
 
 
 
 
Obrigado! 
 
 
 
 
“Tudo posso naquEle que me fortalece” Fl 4, 13 
 
Leitura para próxima aula: