Automação - Sensores

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Automação Industrial
Lista de Exercícios 3 Sensores
1– O que são sensores de contato mecânico?
São dispositivos eletromecânicos que consiste em um atuador mecanicamente ligado a um conjunto decontatos onde uma força entre o sensor e o objeto é necessária para efetuar a detecção do objeto(fechamento ou abertura dos contatos).
2- Exemplifique sensores de contato mecânico.
Chave manipulada pelo operador de processos Botoeira ou chave Push-button, chaves seletoras são asque incorporam uma operação e um mecanismo de chaveamento que apresenta várias posições, chave-limite ou de fim de curso usadas para detectar a posição de objetos ou materiais. Exemplos deaplicação: transportadores, portas, elevadores, válvulas, etc. Mecanismo mais comuns de acionamento:alavanca rolante
3 – O que são sensores de proximidade?
Os sensores de proximidade detectam o alvo pela proximidade ao sensor, existem 5 princípios defuncionamento de sensores discretos sem contato: indutivo, capacitivo,ultra-sônico, fotoelétrico e deefeito Hall:
4 – Exemplifique sensores de proximidade?
Indutivo: detecta alterações em um campo eletromagnético, próprio para objetos metálicos;Capacitivo: detecta alterações em um campo eletrostático; é próprio para objetos isolantes;Ultra-Sônico: usa ondas acústicas e ecos; próprio para objetos de grandes proporções;Fotoelétrico: detecta variações de luz infravermelha recebida;Efeito Hall: detecta alterações de campo magnético.
5 - A esteira de uma linha de produção transporta canecas nas cores vermelha, branca, azul e preta. As canecas devem ser automaticamente separadas e contadas conforme a sua cor. Quantos sensores óticos trabalhando por reflexão seriam necessários para tornar este projeto tecnicamente viável?
Seriam necessários 4 sensores, um para cada cor ou um sensor que distingue as 4 cores.
6 – O que deve ser considerado na escolha de sensores do tipo capacitivo e do tipo indutivo?
Deve-se considerar o material do objeto que se deseja detectar, sensor indutivo para detectar materiais metálicos devido a sua sensibilidade à presença de ferromagnético através da variação de campo magnético provocada pela sua aproximação ou sensor capacitivo para detectar material isolante e materiais não condutores.
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.
7– Uma prensa industrial, quando aberta, apresenta um vão de 1 m de largura por 1,2 m de altura, por onde o operador insere continuamente peças a serem estampadas. Como garantir que a prensa não seja acionada enquanto as mãos do operador estiverem na área de prensagem? Explique as características do equipamento utilizado neste projeto.
Sensores Ópticos de Barreira
Baseia-se na interupção ou incidência de um feixe luminoso sobre um foto-receptor, o qual provoca uma ação (comutação) eletrônica.
A emissão de luz é proveniente da emissão de raios infra-vermelhos em grande parte das aplicações, bem como laser.
 
Para conseguir-se maxima eficiencia a luz é modulada ou pulsada a uma frequencia maxima de 1,5khz, frequência que será interpretada por um receptor óptico sincronizado a essa frequencia o que imuniza o sistema de interferencias da recepção luminosa ambiente.
É um sistema formado por sensores alinhados:
Aplicações
 
Além das aplicações habituais, como contagem de peças, proteção do operador, etc, o sistema pode trabalhar com emissão de luz visível, para sistemas de alarme tanto em ambientes internos quanto externos, formando uma barreira que ao ser interrompida, pode causar diversos acionamentos no sistema.
	
No depósito de um supermercado queremos separar automaticamente, na esteira transportadora, papel higiênico de garrafas de água. Que sensor utilizar e por que?
Sensores Capacitivos
Baseia-se no princípio da mudança de freqüência de oscilação de um circuito ressonante com a alteração do valor de capacitância formada pela placa sensível e o ambiente, devido à aproximação de um corpo qualquer. Esta capacitância pode ser alterada pode ser alterada, praticamente por qualquer objeto que aproxime-se do campo de atuação do sensor. 
A mudança de freqüência ocasionada pela alteração da capacitância da placa sensível, é enviada a um circuito detector que transforma a variação da freqüência em nível de tensão. O circuito trigger, trata de receber o sinal de tensão gerado nodetector e transformá-lo em onda quadrada adequada à excitar um circuito de comutação o que já é o suficiente para acionar circuitos externos.
As modificações do comportamento do oscilador são interpretadas pelo trigger de modo a obter uma saída de sinais ALTO-BAIXO, ou seja, uma onda quadrada, capaz de excitar um circuito de potência, tal como um transistor, obtendo assim uma chave liga-desliga em estado sólido, com condições de efetuar um chaveamento sobre bobinas de reles, pequenos contatores, ou mesmo circuitos lógicos.
Todo esse conjunto eletrônico é montado em forma bastante moderna utilizando técnicas avançadas, o qual é alojado em invólucros de plástico ou metálicos e encapsulados com resina de alta densidade, formando um bloco sólido à prova d'água, vibrações e intempéries, podem ser de corrente alternada (AC), corrente continua (DC), com saídas normalmente aberta (NA), normalmente fechadas (NF), ou mesmo a transistor NPN ou PNP facilmente integrado a controladores lógico programáveis (CLP).
Utilização
Os sensores capacitivos são largamente utilizados para a detecção de objetos de natureza metálica ou não, tais como: 
Madeira, papelão, cerâmica, vidro, plástico, alumínio, laminados ou granulados, pós de natureza mineral como talco, cimento, argila e etc. 
Os líquidos de maneira geral são ótimos atuadores para os sensores capacitivos, não importando se são condutivos ou não, a viscosidade ou cor. 
Desta forma excelentes sistemas para controle de níveis máximos e mínimos de líquidos ou sólidos são obtidos com a instalação de um ou dois sensores, mesmo que mergulhados totalmente no produto. 
Mesmo para outros fins de detecção, tais como contagem de garrafas, caixas, pacotes ou peças, o sensor capacitivo dotado de ajuste de sensibilidade é extremamente versátil, resolvendo problemas de automação, de difícil solução com sistemas convencionais.