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TRABALHO TIPOS DE SENSORES

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Centro Universitário Estácio Radial de São Paulo
ENGENHARIA ELÉTRICA
TIPOS DE SENSORES E SUAS APLICAÇÕES
	
Centro Universitário Estácio Radial de São Paulo
ALUNOS. MATRICULA: 
ALLAN MUZAQUE 20141187226
EDSON FERRER 201402371225
JÉSSICA P. DIAS. 201308160275
JOACY ARRUDA JUNIOR 20140227904
SIDNEI S. MARTINEZ 201401336876
PROFESSOR: HELVIO FREGOLENTE JUNIOR.
DISCIPLINA: MÁQUINAS ELÉTRICAS E ACIONAMENTOS
São Paulo 02, de outubro de 2017
Objetivo
Esse trabalho tem como objetivo definir os principais tipos de sensores, sua funcionalidade e aplicações.
Introdução
O primeiro sensor foi criado em 1592, por Galileu Galilei. Ele usou um tubo invertido cheio de ar e água, no qual a elevação de temperatura exterior produzia dilatação do ar e a consequente alteração do nível da água. 
A palavra termômetro origina-se do grego thermo que significa quente e metro que significa medida. Assim, termômetro é definido como o instrumento que mede temperatura. 
A construção de um termômetro está baseada no uso de alguma grandeza física que depende da temperatura, como o volume de um gás mantido a pressão constante, o volume de um corpo e a resistência elétrica de condutores metálicos entre outras grandezas.
Sensores são emissores de sinal que detectam, com ou sem contato direto, movimentos de máquinas de produção e processamento, robôs, linhas de produção e dispositivos de transportes, convertendo-os em um sinal elétrico que será processado posteriormente por um controlador que gerencia o sistema.
A aplicação dos diferentes tipos de sensores deve levar em conta o tipo de evento a ser detectado, posicionamento e características particulares do objeto alvo da detecção.
Sensor de Proximidade Capacitivo / Infravermelho: Os sensores de proximidade capacitivos detectam a aproximação de materiais orgânicos, plásticos, pós, madeiras, vidros, papéis, metais etc. Princípio de funcionamento: O sensor capacitivo baseia-se num oscilador de alta frequência controlado por capacitor. O conjunto de placas do capacitor é montado na face sensora, formando a região sensora.
Quando um material aproxima desta região provoca uma alteração no dielétrico, variando a capacitância que por sua vez altera a amplitude do sinal gerado pelo oscilador. Esta variação de amplitude do sinal é convertida em uma variação contínua que passa por um comparador com um valor padrão que atua no estágio de saída. O aspecto construtivo do sensor é semelhante ao indutivo.
Sensor Fotoelétrico ( Óptico ) por Sistema de Difusão : Os sensores ópticos detectam quase todos os materiais comparando-se com os indutivos e capacitivos, apresentando uma distância de operação maior.
O transmissor é composto de um diodo emissor de luz infravermelha (invisível) que transmite “flash” em uma determinada frequência.
O receptor é composto por um foto-transistor, sensível à luz infravermelha, que em conjunto com um filtro só recebe sinais na frequência dos “flashs”, tomando assim a recepção imune a iluminação ambiente.
O sinal é detectado pelo foto-transistor e selecionado por um filtro passa faixa. Após a seleção do sinal pelo filtro é convertido em tensão DC e passa por um comparador acionando a saída.
As chaves são dispositivos mecânicos de manobra, que na posição aberta assegura uma distância de isolamento e na posição fechada mantêm a continuidade do circuito elétrico, nas condições especificadas.
Sensor Indutivo
Nos sistemas de automação, os sensores desempenham um papel fundamental. São responsáveis pela conversão de uma grandeza física para um sinal elétrico, que pode ser compreendido pelo controlador lógico programável (CLP). Dentre os inúmeros tipos de sensores com diferentes funções, existe o sensor indutivo. Este tipo de sensor apresenta a capacidade de detectar objetos metálicos em pequenas distâncias. Sendo, portanto, definido como um sensor de proximidade.
	
	Figura 1. Sensor indutivo
O sensor indutivo possui algumas características que tornam seu uso uma opção muito viável e vantajosa na aplicação em sistemas industriais. Por não possuírem partes móveis, o sensor indutivo possui uma vida útil prolongada em relação aos sensores fim de curso que utilizam contatos mecânicos. Adicionalmente, são componentes muito bem vedados e que podem trabalhar em ambientes com poeira (não metálica) e até mesmo em contato com líquidos. E apesar da pequena distância de detecção, apresenta ótima precisão e, portanto, repetibilidade em medições de proximidade.
Princípio de Funcionamento de um Sensor Indutivo
O sensor indutivo é composto por um núcleo de ferrite envolto por uma bobina, um circuito oscilador e, por fim, um circuito disparador em conjunto com um amplificador (Disparador de Schmitt). Como apresentado na figura2.
Figura 2. Esquema de funcionamento do sensor indutivo.
O princípio de funcionamento do sensor indutivo se dá a partir do um campo eletromagnético variável que é gerado pelo oscilador em conjunto com a bobina na extremidade do dispositivo. Quando um material metálico penetra este campo, são induzidas pequenas correntes parasitas. Com a indução no metal, ocorre uma diminuição na energia do campo e, consequentemente na amplitude do sinal proveniente do oscilador. Quando este sinal se torna muito baixo, o circuito de disparo percebe a mudança e altera a tensão de saída. Fornecendo uma resposta lógica, de nível alto ou baixo, que pode ser utilizada no controle do processo.
Categorias do Sensor Indutivo
Ao escolher um sensor indutivo, devem ser levados em conta alguns aspectos construtivos. Dentre os sensores de indução disponíveis no mercado, podem ser encontrados os que possuem tensão de saída em nível contínuo (CC) ou alternado (CA). Os sensores indutivos de saída CC possuem modelos de dois, três ou quatro fios. Enquanto os sensores CA apresentam somente dois fios, sendo sua alimentação feita em sequência com a carga.
Adicionalmente, o chaveamento do sensor CC pode ser normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF), que deve ser escolhido de acordo com a necessidade do projeto. Em alguns modelos, mais especificamente nos modelos CC de três ou quatro fios, os transistores utilizados no circuito amplificador podem ser do tipo PNP ou NPN. Portanto, se o sensor possuir característica PNP, o potencial positivo será ligado e, caso seja NPN, a ligação deverá ser feita pelo fio de potencial negativo.
Quanto aos perfis destes sensores, há dois principais formatos diferentes. Os sensores tubulares (cilíndricos) e os sensores retangulares. As dimensões dos sensores indutivos cilíndricos variam em torno de 3 a 40 mm de diâmetro. Podendo, ou não, possuir rosca externa para a fixação.  Já os do tipo dito retangular são encapsulados em dimensões e formatos que diversificados, de acordo com os fabricantes.
A distância de detecção que um sensor indutivo pode apresentar também pode variar de 1,5 mm até cerca de 120 mm no caso de sensores indutivos especiais para longas distâncias.
Quanto à forma de conexão dos sensores indutivos, esta pode ser feita por meio de cabos, conectores, pinos ou terminais parafusados. De acordo com as características de montagem do sensor.
Características
Superfície Ativa:
É a face sensível por onde o campo eletromagnético se espalha, existem basicamente duas maneiras de construir um sensor indutivo levando em consideração a superfícies ativa: 
Figura 3. Superfície ativada do sensor
Com superfície ativa faceada:
Esse tipo de sensor tem a superfície ativa de somente na parte frontal do sensor,
o que impede que objetos posicionados na lateral do sensor seja detectado.
Com superfície ativa protuberante:Nesse tipo de sensor a superfície ativa se sobressai ao sensor detectando desta forma objetos tanto frontais como lateralmente ao sensor. Ao especificar o sensor indutivo deve-se atentar qual tipo construção é a mais adequada, já que nem sempre a detecção lateral é desejada. Observe a diferença entre os tipos
Figura 4. Superfície ativada protuberante
Distância de Comutação Segura (Sa)
Esta medida garante o acionamento seguro do sensor sob as condições estabelecidas de temperatura e tensão. Ela pode ser escolhida entre 0 e 81% de SN (= ao S) ou seja: 
Onde: Sa é a distância segura e Sn a distância especificada pelo fabricante do sensor. Nota: A distância segura depende do material, sendo assim sendo alterado a distância de comutação também será alterada.
Figura 5. Distância de comutação segura
		Alguns Fatores de correção são:
	Cromo Níquel
	0,9 x Sn
	Aço Inox
	0,6 x Sn
	Bronze
	0,5 x Sn
	Alumínio
	0,4 x Sn
	Cobre
	0,4 x Sn
Histerese
Como sabido histerese é a tendência de um sistema de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo, ou seja, um retardo perante o estimulo sofrido, no caso dos sensores indutivos é a diferença (retardo) entre a distância de comutação e a descomutação, a qual pode variar de um sensor para o outro, devendo estar compreendida entre 3 e 15% de Sn. 
Figura 6. Histerese
Aplicações do Sensor Indutivo
Os sensores eletrônicos de proximidade são utilizados largamente em todos os lugares onde as condições de trabalho são extremas, tais como: óleos lubrificantes, óleos solúveis, óleos de corte, vibrações, onde são exigidos altos níveis de vedação e robustez. No caso especifico dos sensores indutivos a necessidade de detecção de metais é o principal motivo de escolha desse tipo de sensor.
É largamente empregado na indústria em: Máquinas operatrizes, injetoras de plástico, máquinas para madeira, máquinas de embalagem, linhas transportadoras, industrias automobilística, indústria de frascos de vidro, indústria de medicamentos e etc.; e para a solução de problemas gerais de automatização.
Os sensores indutivos podem ser aplicados em diferentes funções relacionadas à percepção de proximidade. Dentre as principais aplicações deste tipo de sensor estão:
Detecção de presença ou ausência de um material metálico;
Detecção de passagem de material;
Detecção de fim de curso;
Contagem e reconhecimento de pulsos por meio de componente mecânico dentado;
Identificação de materiais metálicos;
Leitura de posição (longa distância);
O sensor indutivo é um dispositivo que apresenta versatilidade, oferece segurança nas aplicações de automação e, portanto, possui grande utilidade na indústria.
Vantagens do Sensor Indutivo
Existem muitas vantagens na sua utilização, porém as principais são:
 
Funcionam em quaisquer condições de ambiente (vide especificações do fabricante).
Acionamento sem contato físico (existe uma distância mínima entre o sensor e o dispositivo a ser detectado que é suficiente para comutá-lo).
Chaveamento eletrônico totalmente em estado sólido.
Alta durabilidade.
Manutenção praticamente inexistente.
Alta velocidade de comutação.
Sensor Capacitivo
Sensores ou transdutores capacitivos são componentes com funcionamento baseado nos princípios básicos do capacitor. A diferença básica está na forma como as placas estão dispostas, tendo o ar como dielétrico. Quando algum objeto é aproximado do sensor ocorre variação de capacitância e o sistema de controle passa atuar em razão desta variação. Sua aplicação está voltada para monitorar objetos não metálicos, podendo ser utilizado nas mais diversas aplicações da área eletroeletrônica. Este tipo de sensor permite a detecção sem contato e a medição linear de pequenos deslocamentos, da ordem de aproximadamente zero até três centímetros com uma resolução que pode chegar à nanométrica.
Figura 7. Sensor capacitivo
Princípio de Funcionamento de um Sensor Capacitivo
O capacitor é um componente capaz de armazenar corrente potencial elétrica e resistência elétrica. Geralmente composto por placas condutoras separadas por um material isolante chamado dielétrico. O processo de armazenamento da carga elétrica consiste em retirar elétrons de uma placa e transferir para outra. Esta movimentação dos elétrons é igual à energia potencial elétrica armazenada no capacitor devido à diferença de potencial entre as placas. A diferença básica entre um sensor capacitivo e um capacitor convencional está na forma como suas placas estão dispostas. Nos capacitores as placas são dispostas uma sobre a outra e nos sensores capacitivos uma ao lado da outra. Nos sensores capacitivos o dielétrico é o ar, que tem constante dielétrica igual a 1. Assim quando algum objeto, com constante dielétrica maior do que 1, é aproximado da zona de atuação do sensor o valor da capacitância sofre alteração.
O princípio de funcionamento dos sensores capacitivos baseia-se na variação de capacitância de um elemento sensor para determinar a frequência de um oscilador, circuito ressonante, no circuito de controle que processa a variação da frequência acionando um circuito de comutação, suficiente para acionar circuitos externos ao sensor, podendo ser facilmente integrado a controladores lógicos programáveis (CLP) ou até mesmo a pequenos controladores.
Figura 7.1. Representação de um capacitor de placas paralelas.
Para melhor entendimento, considere um capacitor de placas paralelas. Este tipo de capacitor possui duas placas de material condutor posicionadas paralelamente e, entre elas, existe um material isolante (dielétrico). O valor da capacitância mútua é proporcional ao índice de permissividade do material dielétrico, que é uma propriedade do material, e à área “A” das placas. E é inversamente proporcional à distância “D” entre as superfícies.
O sensor capacitivo opera de forma similar ao capacitor. No entanto a capacitância do sensor é variável de acordo com a distância entre a superfície de leitura do sensor e o material a ser detectado. Também podem ocorrer mudanças na capacitância do sensor pela captação de material condutivo ou dielétrico. A alteração da capacitância por fim representa uma variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo.
Sensores de Proximidade: Sensor Capacitivo x Sensor Indutivo
Considerando o efeito de campo elétrico do sensor capacitivo e o efeito de campo magnético do sensor indutivo, diversas diferenças de operação são notáveis. A tabela 1 apresenta uma análise comparativa entre as duas famílias de sensores de acordo com determinados fatores de operação.
Tabela 1. Comparação resumida entre as categorias de sensor capacitivo e indutivos.
De acordo com a tabela 1 é possível verificar que, em determinadas situações, a escolha do sensor capacitivo é mais adequada. Como por exemplo, situações em que é necessária a instalação de sensores lado a lado ou em embutidos partes metálicas, onde o campo magnético do sensor indutivo pode causar maior interferência.  Além de detectar também materiais não condutores.
Por outro lado, os sensores indutivos possuem melhor alcance e permitem melhor operação sujeita a poeira e sujeira. Visto que possuem uma vedação muito boa além de não captar os materiais não condutores.
Aplicações do Sensor Capacitivo
Os sensores capacitivos são bastante dinâmicos, podem ser aplicados em várias situações onde há necessidade de detectar, de forma precisa, objetos ou materiais de natureza não metálica. Veja alguns tipos de aplicações:
Detectar o conteúdo de caixas em linha de produção;
Controle do nível de grãos em silos;
Monitorar a concentração do pó de arroz em silos;
Contagem de garrafas, cheias ou vazias, em linha de produção;
Identificar falha no envaze de produtos embalados em frascos de plástico;
Medidores de posicionamento com alta precisão;
Medidores de espessura;
Identificar a composição de materiaiscom base na permissividade;
Identificar posicionamento de fim de curso;
Contadores em linhas de produção;
Medição de umidade relativa;
Analise de óleo mineral, de soja, entre outros;
Sensores de pressão (utilizado na fabricação de microfones) e
Monitoramento da concentração de gases.
Controle de nível;
O avanço da tecnologia tem favorecido a utilização das técnicas de sensoriamento capacitivo aumentando ainda mais as possibilidades de aplicações e nos mais variados produtos, como exemplo, telas e painéis táteis facilmente identificados em televisores, monitores de vídeo, computadores, tablets e smartphones
 
Vantagens do Sensor Indutivo
Entre as vantagens de utilizar sensores capacitivos, destacam-se as seguintes:
Detectam objetos e materiais líquidos, sólidos, gasosos, metais e não metais;
Capazes de detectar materiais ou objetos através de outros;
Detectam objetos com dimensões reduzidas;
Possui diversas configurações que facilitam a montagem;
Alta resolução e precisão na diferenciação dos materiais;
Acionamento sem contato físico;
Chaveamento em estado sólido, que aumenta a durabilidade;
Alta velocidade de resposta;
Excelente MTBF.
Sensor Ultrassônico
 
O sensor ultrassônico é um dispositivo muito utilizado na indústria para medição de distância e detecção de posição de materiais granulados, materiais em pó e fluidos.
O grande diferencial deste tipo de sensor é que ele pode medir variáveis como enchimento, curvatura e altura sem a necessidade de contato. Pode também funcionar como contador de objetos e monitorar a presença dos mesmos. Outro ponto positivo é que o sensor ultrassônico opera independentemente do acabamento superficial ou da cor do produto. A transparência, poeira, sujeira ou vapor não representam problemas e podemos afirmar que tudo que reflete o som pode ser detectado e consequentemente medido a distância. Podem medir distâncias que variam de 20mm a 20 metros com erro de medição de 1% do valor medido. Assim podemos perceber o quanto o sensor ultrassônico é preciso e confiável.
Figura 8. Sensor ultrassônico
Princípio de Funcionamento de um Sensor Ultrassônico
O princípio de funcionamento dos sensores ultra-sônicos está baseado na emissão de uma onda sonora de alta freqüência, e na medição do tempo levado para a recepção do eco produzido quando esta onda se choca com um objeto capaz de refletir o som.
Eles emitem pulsos ultra-sônicos ciclicamente. Quando um objeto reflete estes pulsos, o eco resultante é recebido e convertido em um sinal elétrico
Figura 9. Funcionamento do sensor ultrassônico
A detecção do eco incidente, depende de sua intensidade e esta da distância entre o objeto e o sensor ultra-sônico. Os sensores ultra-sônicos funcionam medindo o tempo de propagação do eco. Isto é, o intervalo de tempo medido entre o impulso sonoro emitido e o eco do mesmo.
A construção do sensor faz com que o feixe ultra-sônico seja emitido em forma de um cone.
Modos de Operação
Figura 10. Modo Difuso
Figura 11. Modo Retro-Reflectivo
Figura 12. Modo Emissor e Receptor
Aplicações do Sensor Ultrassônico
Tabela 2. Aplicações do sensor ultrassônico
	Aplicação
	 Descrição
	
	1 – Detecção de objeto
Imagine uma linha em que você precisa classificar produtos de diferentes alturas ou até mesmo monitorar se falta algum produto dentro da embalagem. O sensor ultrassônico é ideal para estes tipos de aplicações.
	
	2 – Rompimento de fio
O sensor ultrassônico é muito bom para detectar a presença do fio na operação de bobinamento e desbobinamento de cabos de aço e consequentemente para a detecção de rompimento de fios.
	
	3 – Verificação de presença
Algumas aplicações necessitam de detecção de presença ou não de produtos em caixas ou em pallets. O sensor ultrassônico pode ser utilizado a fim de garantir a quantidade correta de produtos que devem ser embalados e consequentemente enviados aos clientes.
	
	4 – Posicionamento
chapas metálicas ou outras superfícies planas são facilmente detectáveis pelo sensor ultrassônico. Vale lembrar que independe de cor ou rugosidade.
	
	5 – Detecção de pessoas
Pode ser utilizado para a detecção da presença ou não de pessoas em ambientes abertos ou fechados.
	
	6 – Detecção de altura de pilha
O sensor ultrassônico mede com precisão a altura de pilhas de tijolos,  chapas de madeira, lâminas de vidro ou chapas de plástico colorido, assim como qualquer pilha de produto que haja a necessidade de tal finalidade.
	
	7 – Monitoramento de quebra de folha
Muitas aplicações em indústrias de celulose a alumínio requerem o monitoramento de quebra de folhas. Nestes casos, o sensor ultrassônico torna-se uma boa opção, mesmo em processos que possuem ondulações de folha, onde podemos aplicar o ultrassônico juntamente com um sensor refletor difuso.
	
	8 – Medição de altura e largura
Podemos fazer combinações de sensores ultrassônicos para medir largura, altura e comprimento, permitindo medições tridimensionais a fim de garantir a qualidade do produto.
	
	9 – Monitoramento de nível de enchimento
Vários processos precisam de medição de nível sem contato com o produto. Sendo assim, os sensores ultrassônicos são ideais para todo tipo de material a granel (por exemplo, areia, cascalho, carvão, grãos) em silos, depósitos ou demais recipientes incluindo produtos líquidos de diversos tipos.
	
	10 – Posicionamento de dispositivos robóticos
Devido às suas pequenas dimensões, o sensor ultrassônico é ideal para o posicionamento preciso de braços robóticos nas mais diversas aplicações.
Vantagens do Sensor Ultrassônico
Para detecção de objetos a distâncias determinada
Detecção de objetos de diferentes materiais, formas e cores
Detecção de objetos pequenos em longa distância
Pode ser usado:
Como sensor de proximidade com supressão de fundo
Como barreira de reflexão
Para saída da distância de objeto de forma digital ou analógica
Funcionamento constante sem manutenção
Sensor Óptico
Os sensores são dispositivos capazes de detectar movimentos e ações que ocorrem em processos e projetos eletroeletrônicos. Os sensores ópticos, emulam basicamente a visão, são fabricados segundo a tecnologia da emissão e recepção de irradiação infravermelha. De modo geral, apresentam uma vida útil praticamente infinita, e são mais precisos quando comparados a outros tipos de sensores. 
Figura 12. Sensor Óptico
Princípio de Funcionamento de um Sensor Óptico
O princípio funcionamento baseia-se na emissão de um feixe de luz, o qual é recebido por um elemento fotossensível, basicamente são divididos em três sistemas: Barreira, Difusão e Reflexão, são utilizados em diversas áreas: Industrial em sistema automáticos e de segurança pessoal, residencial e predial como alarmes.
Funcionamento por Sistema de Barreira
Baseia-se na interrupção ou incidência de um feixe luminoso sobre um fotorreceptor, o qual provoca uma ação (comutação) eletrônica.
A emissão de luz é proveniente da emissão de raios infravermelhos em grande parte das aplicações, bem como laser.
Para conseguir-se máxima eficiência a luz é modulada ou pulsada a uma frequência máxima de 1,5khz, frequência que será interpretada por um receptor óptico sincronizado a essa frequência o que imuniza o sistema de interferências da recepção luminosa ambiente.
Figura 13. Sistema de Barreira
Funcionamento por Sistema de Difusão
No sistema por difusão, os elementos de emissão e recepção infravermelho estão montados justapostos em um mesmo conjunto óptico, direcionados para a face sensível do sensor.
Os raios infravermelhos emitidos pelo transmissor, refletem sobre a superfície de um objeto e retornam em direção do receptor, a uma distância determinada (distância de comutação), que provoca o chaveamento eletrônico, desde que o objeto possua uma superfície não totalmente fosca e permita a reflexão.
Figura14. Sistema de Difusão
Funcionamento por Sistema de Reflexão
É um sistema formado pelo dispositivo emissor de luz e dispositivo receptor montados no mesmo conjunto, neste caso o feixe de luz emitido é refletido em uma superfície refletora e retorna ao ponto de origem atingindo o dispositivo receptor que está ao lado do dispositivo emissor.
Figura 15. Sistema de Reflexão
Aplicações do Sensor Óptico
Existem infinitos tipos de aplicação dos sensores fotoelétricos ou ópticos, por exemplo:
Detecção de qualquer tipo de substância ou material, cor, distância, contraste, transparência, marca, etc.
Além de solucionar problemas em Automação em Geral
Tabela 3. Aplicações do sensor óptico
	
	
	
Sensor de Chuva 
Fabricante: 
Bosh
 
Sensor que ao detectar pingos de chuva no 
pára-brisa
 do automóvel e aciona os limpadores.
Vantagens do Sensor Óptico
Alta durabilidade.
Acionamento sem contato físico.
Manutenção praticamente inexistente.
Alta velocidade de comutação.
Qualidade e precisão em detecção.
Podem detectar pequenos objetos a longas distâncias;
Os objetos podem ser opacos ou pouco translúcidos;
Devido à sua habilidade de detectar através de ambientes sujos, como pó, óleo, entre outros, esses sensores fornecem grande confiabilidade e necessitam de pouca manutenção.
Chaves Seccionadoras
São dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um circuito elétrico. Em condições normais e com seus contatos fechados, elas devem manter a condução de sua corrente nominal, inclusive de curto-circuito até a abertura do disjuntor, sem sobreaquecimento. Basicamente a seccionadora é uma extensão do condutor que, se desloca quando acionado, abrindo e fechando através dos contatos fixo e móvel. Normalmente em média tensão seu controle é manual através de alavanca ou bastão.
Figura 16. Chave Seccionadora
Tipos de Chaves
Os tipos mais empregados em circuitos são de 5000 volts (600 a 1200 ampères), 15.000 volts (400 a 630 ampères), 25.000 volts (400 ampères). Podemos classificar as seccionadoras de Média Tensão em função de suas características de operação.
Enfocando as características de operação, as chaves seccionadoras podem ser:
 Chave Seccionadora sem Carga
Cada fase é munida de um isolador para sustentação do contato fixo e outro para sustentação do braço de acionamento (varão), um eixo rotativo, que quando acionado através de uma alavanca manual, provoca o fechamento ou abertura simultânea das três facas (contatos móveis).
Figura 17. Chave Seccionadora sem Carga
Esse tipo de seccionadora pode, também, ser dotada de fusíveis (fase a fase) que, quando queimado, interrompe a alimentação da respectiva fase, porém, sem provocar a abertura da seccionadora.
Figura 18. Chave Seccionadora com fusível
Chave Faca Unipolar
A operação de abertura e fechamento é realizada manualmente através de um bastão isolante, cada fase é acionada individualmente.
Figura 19. Chave faca unipolar
Chave Fusível
Também conhecida como chave Mattews, executa tanto a função normal de comando sem carga, quanto a de proteção perante um curto-circuito, pela queima do fusível que, em condições normais, também faz a vez de contato móvel. A operação desta chave é idêntica à da chave faca unipolar.
Figura 20. Chave fusível
Chave Seccionadora Sob carga
Também chamada de interruptor tripolar de média tensão, possui um dispositivo destinado a abrir e fechar um circuito sob carga. É projetada para ser instalada em ambiente abrigado.
O arco elétrico é dissipado dentro de uma câmara e os contatos são acionados com o auxílio de molas para acelerar a abertura e fechamento.
 Figura 21. Chave seccionadora sob carga
Esse tipo de seccionadora pode, também, operar com fusíveis (fase a fase) que, quando queimam, provocam o acionamento de um disparador (espoleta) que, por sua vez, aciona o dispositivo de abertura da chave, seccionando o circuito.
Figura 21. Chave seccionadora sob carga com fusível
Mecanismo de Operação
Podemos definir mecanismo de operação como sendo um subconjunto que possibilita a operação mecânica da seccionadora, quando das manobras de abertura e fechamento.
O mecanismo de operação das chaves seccionadoras possui, de forma geral, o mesmo princípio de funcionamento e pouca variação de detalhes construtivos em razão dos vários fabricantes.
Em geral, as chaves seccionadoras de média tensão, possuem dispositivo de bloqueio dotado de fechaduras (bloqueio KIRK), que impede a operação do mecanismo e consequentemente a manobra da seccionadora, sem a necessária observância dos procedimentos de segurança.
Figura 21. Mecanismo de operação
Trabalhando com Segurança
Antes de dar início às rotinas de inspeções e manutenções, recomenda-se a elaboração da Análise Preliminar de Riscos com vistas a garantir a máxima segurança dos técnicos executantes. Nesta análise, devem ser observados ao menos, os seguintes procedimentos:
1 - Verificar todos os equipamentos de proteção individual - EPI´s necessários para garantir a integridade dos técnicos executantes.
2 - Impedimento da seccionadora.
 3 - Assegurar-se de que a fonte de energia dos circuitos auxiliares de comando, esteja desligada. 
4 - Não utilizar ferramentas inadequadas e não padronizadas. 
5 - Instrumentos e utensílios devem ser inspecionados antes do início dos trabalhos, verificando-se seu estado, qualidade e quantidade. 
6 - Delimitar e sinalizar a área de trabalho e/ou diferenciar os equipamentos energizados, dos equipamentos desenergizados.
Após a conclusão dos trabalhos, também são necessários alguns procedimentos mínimos de segurança:
1 - Remover todos os utensílios utilizados, tais como materiais de limpeza e ferramentas.
2 - Limpeza do local, com a remoção de todos os detritos originados durante a execução dos trabalhos.
3- Inspeção final do equipamento e do respectivo painel.
4 - Desimpedimento do equipamento.
Identificando a Seccionadora
Conhecer a informação contida em uma placa de identificação, é de fundamental importância para a correta avaliação técnica da seccionadora. Segue abaixo, um exemplo:
Figura 22. Identificação de seccionadora
 Inspeção e Manutenção
Na operação e na manutenção dos equipamentos elétricos existentes em uma subestação, é de fundamental importância conhecer e cumprir as regras e procedimentos de segurança.
Somente pessoal habilitado e autorizado, reconhecido pela empresa como possuidor de conhecimentos técnicos inerentes às subestações elétricas, deve ser responsável pela operação, inspeção ou pela manutenção dos equipamentos.
Embora pequena a diversidade construtiva entre as várias marcas de seccionadoras, há sempre a necessidade de o operador/inspetor conhecer plenamente o equipamento a ser manobrado, seguindo rigorosamente os procedimentos pré-estabelecidos.
Os procedimentos devem ser criados partindo-se da consulta ao manual de operação do equipamento, da experiência técnica e da observação das normas existentes. A falta de observação dos procedimentos é o principal fator de ocorrência de danos nas seccionadoras nas operações de fechamento e abertura.
A segurança pessoal do operador/ inspetor deve estar sempre em primeiro plano. Além do necessário conhecimento da seccionadora, deve-se também observar a distância mínima de segurança para operação de acordo com a tensão nominal.
É inegável que, atualmente, os processos produtivos vêm sendo compelidos a atingir níveis crescentes de qualidade e eficiência, face aos grandes desafios de um mercado consumidor cada vez mais competitivo.
Na esteira, e como fator de alavancagem do desenvolvimento, o Setor Elétrico, evidentemente estará subordinado a metas envolvendo qualidade e produtividade.
Nesse cenário, as Inspeções e Manutenções adquirem dimensões significativamente importantes, como elos dacadeia de procedimentos que permitirá ao Setor atingir padrões adequados de desempenho exigidos pelos consumidores.
 Inspeção Conceito
Exame visual periódico das características principais da seccionadora em serviço, sem qualquer espécie de desmontagem. Este exame é geralmente feito, observando-se a conexão dos contatos e a poluição das partes isolantes, compreendendo também as operações de lubrificação e limpeza das partes que podem ser acessadas com a seccionadora em serviço. As constatações feitas durante uma inspeção deverão instruir relatório técnico e podem indicar a necessidade de manutenção preventiva e/ou corretiva.
 Manutenção Conceito
Conjunto de operações previstas pelas inspeções e revisões programadas. A manutenção executada por técnicos experientes, contemplando medições elétricas para avaliação funcional dos equipamentos, limpeza e lubrificação dos pontos recomendados; além das correções requeridas no relatório técnico das inspeções e/ou manutenções anteriores, sugerem a forma indicada para evitar ou diminuir a incidência de paradas não programadas. As manutenções podem ser: preditiva, preventiva e corretiva.
Manutenção Preditiva 
São técnicas preditivas as atividades de inspeção, controle e ensaio, realizadas em um item, sem indisponibilidade operativa, com o objetivo de predizer/estimar o ponto ótimo para intervenção da manutenção preventiva. A técnica preditiva mais utilizada para seccionadoras é a inspeção termográfica. Recomenda-se a inspeção termográfica em intervalos de 4 a 6 meses, de acordo com as características do circuito e/ou do local onde as seccionadoras estão instaladas, tais como: indústrias químicas, siderúrgicas e áreas litorâneas (maresia).
Manutenção Preventiva
Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo a substituição de peças que tenham atingido ou ultrapassado os limites de desgaste estabelecidos, com exceção da substituição de peças devido a uma falha ou defeito;
Esse tipo de manutenção visa manter o funcionamento satisfatório da seccionadora e prevenir contra possíveis ocorrências que acarretem a sua indisponibilidade.
São itens básicos a serem observados durante a manutenção preventiva:
- Limpeza geral do equipamento
- Lubrificação dos pontos de articulação
- Reaperto das conexões elétricas
- Ajuste e limpeza dos contatos fixos e móveis, com ênfase na verificação de desgastes
- Lubrificação e regulagem do mecanismo de acionamento
- Inspeção e testes do circuito de sinalização (contatos auxiliares)
- Inspeção, limpeza e verificação da continuidade dos fusíveis
- Inspeção, limpeza e lubrificação do bloqueio KIRK
- Realização dos ensaios elétricos:
- Resistência ôhmica dos contatos
- Resistência ôhmica da isolação dos contatos principais
- Testes operacionais
Figura 23. Manutenção de seccionadora
Manutenção Corretiva
Parte das operações de inspeção e revisão, compreendendo, unicamente, a substituição de peças por causa de um defeito ou de uma falha revelada ou em estado latente; pode também ter como objetivo a operação de modificação de uma parte do aparelho ou de uma peça, aplicada sistematicamente a uma categoria de seccionadoras, tendo em vista evitar que ocorra nessas seccionadoras, uma possível falha ou defeito.
Em outras palavras, é todo serviço efetuado em seccionadoras, com a finalidade de corrigir as causas e efeitos motivados por ocorrências constatadas que acarretem, ou possam acarretar, sua indisponibilidade em condições quase sempre não programadas. A manutenção corretiva pode ser de emergência ou programada. 
Manutenção corretiva de emergência é todo serviço de manutenção corretiva executado com a finalidade de se proceder de imediato o restabelecimento das condições normais da seccionadora, sempre observando as regras de segurança total do equipamento e do técnico executante.
 Manutenção corretiva programada é todo serviço de manutenção que tem por objetivo, corrigir defeitos de menor influência no desempenho funcional da seccionadora, e que possa ser postergado com o objetivo de ser inserido em programa de manutenção para restabelecimento das condições normais de operação. É recomendado que se aproveite o tempo de parada da seccionadora quando da realização da manutenção corretiva para aplicação também do conteúdo descrito para manutenção preventiva, com o objetivo de se obter a máxima confiabilidade do equipamento.
 Intervalo de Inspeção e Manutenção
Os intervalos entre inspeções e revisões de seccionadoras não devem ser tão longos, que coloquem em risco sua confiabilidade e nem tão curtos que redundem em despesas e trabalhos desnecessários. Para se determinar os períodos das inspeções e revisões periódicas programadas, deve-se ter em vista as partes principais da seccionadora: 
-Estrutura;
 -Isoladores; 
-Contatos fixos e móveis; 
-Mecanismo de operação; 
-Bloqueio KIRK e -Intertravamentos.
 Os períodos devem ser estabelecidos tendo-se em vista cada uma delas separadamente. Os períodos das inspeções e revisões comumente adotados são principalmente das seguintes espécies: por tempo definido e pelo número de operações. Eles são estabelecidos conforme as instruções do fabricante e a experiência adquirida pelo usuário da seccionadora. O período por tempo definido é aquele em que o intervalo de tempo entre as inspeções e revisões é dado em semanas, meses ou anos. Os intervalos estabelecidos pelo número de manobras podem ser variáveis, uma vez que o número de operações, em geral, depende de fatores muitas vezes aleatórios. Independentemente do critério adotado, recomenda-se a intervenção técnica sempre que se verificar a ocorrência de curto-circuito número de operações, em geral, depende de fatores muitas vezes aleatórios. Independentemente do critério adotado, recomenda-se a intervenção técnica sempre que se verificar a ocorrência de curto-circuito.
 Manutenção – Equipamento Alvo
Há uma tendência natural das equipes técnicas em identificar como alvo da manutenção equipamentos freqüentemente manobrados, pois, tendem a apresentar maior desgaste mecânico e dos contatos, deixando as seccionadoras de menor atividade relegadas a segundo plano.
Por estarem em repouso e sem manutenção durante um longo período, também estão sujeitas às seguintes situações:
A- Emperramento do mecanismo de operação devido a:
- Acúmulo de poeira;
- Umidade;
- Fadiga das molas;
- Lubrificação ressecada;
- Acionamento travado
B- Oxidação dos contatos ocasionando aumento em sua resistência ôhmica.
C- Baixa isolação provocada por acúmulo de poeira e absorção de umidade.
 Falta de Manutenção
A falta de manutenção pode acarretar desde pequenos problemas de acionamento até a perda total de uma subestação. A falta de manutenção pode acarretar prejuízos materiais de grande importância, não só devido à perda dos equipamentos, como também, devido à paralisação da produção, trazendo inclusive, riscos à segurança pessoal dos operadores.
Registro das Anormalidades Encontradas
Após a avaliação dos tópicos acima recomenda-se o registro das anormalidades e medidas corretivas aplicáveis. As anormalidades devem ser anotadas em livro de ocorrências e/ou relatório técnico, com vistas à programação de manutenção corretiva ou preventiva futura.
Ensaios
São medições elétricas realizadas com o objetivo de efetuar avaliação funcional dos equipamentos.
Resistência Ôhmica dos Contatos
Este ensaio é destinado a constatar a real condição dos contatos principais da seccionadora. Neste ensaio, verificam-se também: 
- Qualidade do tratamento de prateação dos contatos
- Qualidade das molas de pressão dos contatos 
- Desgaste das pastilhas de prata
- Estado das conexões
Por exemplo, para a realização deste ensaio podemos utilizar um instrumento chamado Microohmímetro, que mede a resistência de contato através da avaliação da corrente e da queda de potencial na resistência.
Figura 24. Microohmímetro
A medição é realizadaa quatro fios, para se eliminar as resistências de conexão e dos cabos de medição. Deve-se tomar por base como referência, os resultados obtidos no ensaio realizado pelo fabricante quando do fornecimento do equipamento novo ou, principalmente, em experiências vivenciadas em manutenções.
Resistência Ôhmica da Isolação dos Contatos
A medição da resistência de isolamento das seccionadoras é de grande valor para detectar, diagnosticar e prevenir falhas de sua isolação. O ensaio é realizado aplicando-se à isolação uma tensão contínua e medindo-se a corrente elétrica que se escoa através ou por sua superfície. É um teste não destrutivo e por isso não é uma medição da rigidez dielétrica da isolação.
Os instrumentos utilizados neste tipo de medição são conhecidos pela denominação de Megôhmetros, pois, a resistência de isolamento costuma ser dada em mega-ohm (M Ω)
Figura 25. Megôhmetro
Registros periódicos são fundamentais para uma boa avaliação dos componentes isolantes empregados em uma seccionadora. Quando encontrados valores excessivamente baixos, estes geralmente são indicativos de acúmulo de poeira, isolantes úmidos e/ou danificados. Equipamentos instalados em ambientes com elevada umidade relativa do ar, requerem periodicidade mais freqüente para este ensaio.
Aplicações das Chaves Seccionadoras
Em instalações onde a chave seccionadora está localizada próxima do disjuntor (em geral de 3 a 5m) aplica-se usualmente a seccionadora seca, visto que o próprio disjuntor desempenha a função de proteção contra sobrecorrentes. Nas instalações onde se dispõe o disjuntor distante da seccionadora (em geral acima de 5m), recomenda-se a utilização de seccionadoras com fusíveis para proteção, inclusive dos cabos condutores e, até mesmo, para melhoria da seletividade. As chaves seccionadoras que operam sem carga são, em geral, dispostas entre disjuntores e para isolação dos circuitos. Utiliza-se, normalmente, a chave seccionadora sob carga em circuito de alimentação de transformadores de pequeno porte. Na figura 26 podemos ver um exemplo de utilização de chave seccionadora em um circuito de distribuição elétrica. No caso abaixo, foi seccionado o circuito para manutenção de um transformador:
Figura 26. Exemplo abertura de chave seccionadora em um circuito para manutenção de um transformador.
Transporte e Armazenagem
É de fundamental importância acondicionar a seccionadora para o transporte de forma a protegê-la contra impactos que possam danificá-la. É também importante que a seccionadora seja cuidadosamente envolta em plástico antes de ser colocada no engradado, protegendo-a assim, contra o acúmulo de poeira e absorção de umidade, fatores que podem prejudicar seu funcionamento e suas características de isolação.
Figura 27. Transporte
A seccionadora deve permanecer embalada, enquanto estocada. Nota: Jamais deve-se permitir o transporte de seccionadoras de modo a danificar os contatos móveis e/ou isoladores.
Figura 28. Sinalização
A embalagem deverá conter a sinalização de instruções para transporte.
Vantagens das Chaves Seccionadoras
Alta segurança na operação.
Dimensões reduzidas.
Elevado número de manobras.
Facilidade na instalação.
Facilidade de Manutenção
Conclusão
 
Esse trabalho possibilitou-se conhecer os principais tipos de sensores elétricos e entender o seu funcionamento sendo estes como: Sensor indutivo, capacitivo, óptico e ultrassônico.
Sensores indutivos são sensores que operam com campo eletromagnéticos, portanto detectam apenas materiais ferromagnéticos.
Sensores capacitivo são sensores que operam com o princípio de capacitância, detectam todos os tipos de materiais.
Sensores ópticos são sensores que operam com emissão de luz, estes detectam todos os tipos de materiais.
Sensores ultrassônicos são sensores que operam com emissão e reflexão de um feixe de ondas acústicas. A saída comuta quando este feixe é refletido ou interrompido pelo material a ser detectado.
Relacionaram-se possíveis aplicações desses sensores de acordo com suas especificações e cuidados como: tipo e tensão de alimentação, corrente máxima, número de acionamentos (comutações), sensibilidade, tipo de fixação e um dos itens mais considerados na indústria mundial o custo. Os sensores elétricos têm hoje um amplo campo de aplicações e mercado, com inúmeros modelos e dimensões, com alta tecnologia se desenvolvendo cada vez mais. Por esses motivos são os mais usados na indústria, sendo ela no ramo da saúde, processos, fundição, metalurgia, automobilística, entre os mais diversos ramos de atividade, podendo ser aplicados nos mais diversos ambientes
Por fim concluímos que chave seccionadora são equipamentos são dispositivos destinados a realizar manobras de seccionar e isolar um circuito elétrico. Em condições normais e com seus contatos fechados, elas devem manter a condução de sua corrente nominal, inclusive de curto-circuito até a abertura do disjuntor, sem sobreaquecimento.
Todo equipamento elétrico, novo ou recondicionado, ao ser retirado do estoque, deve ser cuidadosamente inspecionado, limpo e ensaiado (comissionado) por equipe técnica especializada, antes de ser colocado em operação.
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https://planetamecanica.wordpress.com/2017/09/15/sensores-industriais/
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 Av. dos Remédios, 810 – Vila dos Remédios
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