Sensores Indutivos e Capacitivos

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FACULDADE BRASILEIRA 
 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Automação Industrial 
 
TRABALHO DE AUTOMAÇÃO – 1º BIMESTRE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIOGO ANTONIO SPERANDIO XAVIER 
IGOR MEIRA BONFIM 
ISAIAS DE OLIVEIRA BESSA 
JOSHUA DA VITORIA JANDOSO 
SICILIA MARQUES GIACOMAZZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VILA VELHA - ES 
 
2021 
 
 
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TRABALHO DE AUTOMAÇÃO – 1º BIMESTRE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIOGO ANTONIO SPERANDIO XAVIER 
IGOR MEIRA BONFIM 
ISAIAS DE OLIVEIRA BESSA 
JOSHUA DA VITORIA JANDOSO 
SICILIA MARQUES GIACOMAZZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Graduação de Curso de 
Engenharia Mecânica apresentado à 
Faculdade Brasileira – MULTIVIX, como 
requisito parcial para obtenção do título 
de Bacharel em Engenharia Mecânica. 
Orientador: Filipe Dondoni Ramos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VILA VELHA - ES 
 
2021 
 
 
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Sensores Indutivos 
 
Sensor indutivo é um tipo de sensor capaz de detectar objetos metálicos em pequenas 
distâncias, sendo um sensor de proximidade. Uma das características que tornam 
este sensor uma opção muito interessante em sistemas industriais é sua vida útil, pois 
não possuem partes móveis, e, além disso, os componentes são bem vedados, 
podendo ser utilizados em ambientes com poeira não metálica e em contato com 
líquidos. 
Figura 1 – Sensor Indutivo 
 
 
 
 
Fonte: Página RH Materiais Elétricos¹. 
 
Funcionamento 
A composição do sensor indutivo é feita por um núcleo de ferrita envolto por uma 
bobina, um circuito oscilador, e um circuito disparador (ativador) juntamente com um 
amplificador. 
Figura 2 – Funcionamento de um sensor indutivo 
 
 
 
 
 
Fonte: Página RH Materiais Elétricos². 
 
O oscilador em conjunto com a bobina gera um campo eletromagnético variável, 
quando um material metálico entra nesse campo, pequenas correntes parasitas são 
induzidas, com a indução no metal, a energia do campo diminui, consequentemente 
a amplitude do sinal proveniente do oscilador também. Ao sinal se tornar muito baixo, 
a mudança é percebida pelo circuito de disparo, que altera a tensão de saída, 
fornecendo uma resposta lógica, de nível alto ou baixo, para que possa ser utilizada 
no controle do processo. 
 
 
4 
 
Características do Sensor Indutivo 
Sensores indutivos podem ser encontrados com tensão de saída contínua ou 
alternada, os de saída contínua possuem modelos de dois a quatro fios, já os sensores 
de saída alternada apenas possuem dois fios, onde sua alimentação é feita em 
sequência com a carga. 
O chaveamento dos sensores de modelo com tensão de saída contínua pode ser 
normalmente aberto ou normalmente fechado, a escolha será de acordo com a 
necessidade do projeto. Nos modelos de saída contínua de três ou quatro fios, os 
transistores utilizados no circuito amplificador podem ser do tipo PNP ou NPN. 
Há dois principais formatos diferentes de perfis destes sensores, os tubulares 
(cilíndricos) e os retangulares. Os sensores indutivos cilíndricos possuem dimensões 
que variam em torno de 3 a 40 mm de diâmetro, podendo possuir rosca externa para 
fixação. Já os sensores indutivos retangulares variam suas dimensões e formatos de 
acordo com os fabricantes. 
Um sensor indutivo pode apresentar distâncias de detecção variantes de 1,5mm à 120 
mm, como no caso dos sensores indutivos especiais, próprios para longas distâncias. 
As conexões dos sensores indutivos podem ser feitas por meio de cabos, conectores, 
pinos ou terminais parafusados, variando de acordo com as características de 
montagem do sensor. 
 
Aplicações 
Existem diferentes funções relacionadas à percepção de proximidade que os sensores 
indutivos podem ser utilizados, as principais aplicações são: 
• 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); 
 
 
 
 
 
 
5 
 
Sensores Capacitivos 
 
Sensor capacitivo é o tipo de sensor que permite a detecção e a medição linear de 
pequenos deslocamentos sem contato, de aproximadamente zero até três 
centímetros. Sendo também um sensor de proximidade, assim como os sensores 
indutivos, porém apresentando características diferentes. 
 
Figura 3 – Sensor Capacitivo 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página RR Motores³. 
 
Funcionamento 
Para entender como funciona um sensor capacitivo, antes será necessário entender 
alguns conceitos relacionados a um capacitor. Capacitância é a capacidade de um 
material de armazenar carga elétrica, geralmente, sendo associado ao dispositivo 
armazenador de energia chamado capacitor. 
Um capacitor de placas paralelas possui duas placas de material condutor paralelas 
e entre elas, um material isolante (dielétrico). O valor da capacitância mútua é 
proporcional ao índice de permissividade do material dielétrico, sendo uma 
propriedade do material, e à área “A” das placas. E é inversamente proporcional à 
distância “D” entre as superfícies. 
 
O funcionamento do sensor capacitivo é similar ao funcionamento de um capacitor, 
baseando-se na variação do campo elétrico no espaço em frente ao do eletrodo do 
sensor, a chamada zona ativa. Quando um objeto se aproxima a uma certa distância 
em frente a zona ativa o sensor será acionado. 
Com a aproximação de um objeto na zona ativa, o valor da capacitância alterará, 
assim alternando a frequência do circuito oscilador, a mudança de frequência será 
enviada para o circuito detector. O circuito detector irá transformar a variação de 
frequência em sinal de tensão. O circuito trigger Schmitt transformará o sinal de tensão 
 
 
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em uma onda quadrada, e por fim o circuito comutador será onde a onda quadrada 
será excitada e transferida para os circuitos externos. 
 
Figura 4 – Sensor Capacitor 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Vida de Silicio⁴. 
 
Características do Sensor Capacitivo 
Sensores capacitivos são sensores de proximidade assim como os sensores 
indutivos, no entendo, muitas de suas características diferem. Os sensores 
capacitivos possuem alta resolução, podendo chegar até a precisões nanométricas, 
outro forte destes sensores são sua capacidade de detectar objetos e materiais 
líquidos, sólidos, gasosos metais e não metais, até mesmo através de outros materiais 
com uma alta velocidade de resposta. Em contraponto sensores capacitivos são muito 
sensíveis a fatores ambientais, como umidade, podendo afetar a distância em que o 
objeto ativa o sensor, além disso, estes tipos de sensores são capazes de medir e 
detectar objetos a uma distância muito pequena. 
 
Aplicações 
 Sensores capacitivos possuem alta precisão, por conta disso, a maior parte de suas 
aplicações estão relacionadas a sua medição precisa. Dentre as principais estão: 
• Controle de nível; 
• Controle do nível de grãos em silos; 
• Medidores de espessura; 
• Medidores de posicionamento com alta precisão; 
• Medição de umidade relativa; 
• Monitoramento da concentração de gases; 
 
 
 
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Sensores de Magnéticos 
 
A definição de sensor magnético é um sensor que é usado para perceber 
perturbações, bem como mudanças dentro de um campo magnético, como força, 
direção e fluxo. Existem diferentes tipos de sensores de detecção que podem 
trabalhar em algumas das características, como luz, pressão, temperatura. Esses 
sensores são separados em dois grupos. O primeiro é usado para calcular o campo 
magnético total, enquanto o segundo é usado para calcular os componentes vetoriais 
do campo. Os componentes vetoriais no campo magnético são pontos individuais e 
as técnicas usadas para fazer esses sensores estão principalmente envolvidas em 
uma variedade de combinações de eletrônica e física. 
 
Funcionamento 
 
Geralmente, o campo magnético pode ser cercadopor uma corrente elétrica e é 
perceptível por meio de sua força, caso contrário, a comunicação em ímãs, cargas 
elétricas, bem como produtos magnéticos. Aqui, a direção do campo magnético, bem 
como a força, pode ser calculada. As variações dentro do campo são detectadas, 
assim como as mudanças são feitas dentro da resposta das máquinas. 
O melhor exemplo disso é o campo magnético da Terra, que é medido e rastreado 
com a ajuda de sensores magnéticos. Esses são elementos das ferramentas de 
navegação projetadas por diferentes fabricantes, como a Honeywell. A maioria desses 
sensores é aplicável para medição em ferramentas de navegação, medição científica 
e processos industriais. 
 
Figura 5 – Sensores Magnéticos 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página WEG⁵. 
 
 
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Características 
 
A classificação dos sensores magnéticos pode ser feita com base na detecção da 
dissimilaridade dos sensores magnéticos, como sensores de campo baixo, campo 
terrestre e campo magnético de polarização. 
 
Sensores de Campo Baixo 
Esses sensores são usados para detectar valores extremamente baixos de campos 
magnéticos como 1uG (1 Gauss é igual a 10-4 Tesla). Os melhores exemplos disso 
são a procissão nuclear, fibra óptica e dispositivos SQUID. As aplicações de sensores 
de baixo campo incluem principalmente em nuclear, bem como campos médicos. 
 
Sensores de Campo Terrestre 
A faixa magnética para este tipo de sensor varia de 1uG a 10 G. Este sensor usa o 
campo magnético da Terra em várias aplicações, como em veículos e na detecção de 
navegação. 
 
Sensores de Campo Magnético Polarizado 
Esses sensores são usados para detectar os enormes campos magnéticos acima de 
10 Gauss. A maioria dos sensores usados nas indústrias usa ímãs permanentes como 
uma fonte do campo magnético percebido. Esses ímãs irão polarizar, caso contrário, 
magnetizarão os objetos ferromagnéticos que estão próximos ao sensor. Os sensores 
deste tipo incluem principalmente dispositivos Hall, sensores GMR e interruptores 
reed. 
 
Dispositivos Notáveis: 
Interruptores Reed 
Interruptor Reed é um sensor no qual peças de metal (palheta) que se estendem dos 
lados esquerdo e direito são colocadas em um tubo de vidro com uma lacuna na 
posição de sobreposição das palhetas. Quando um campo magnético é aplicado 
externamente, essas palhetas são magnetizadas. Quando as palhetas são 
magnetizadas, as partes sobrepostas se atraem e entram em contato, então a chave 
liga. 
 
 
 
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Elementos Hall 
Um elemento Hall é um dispositivo que usa o efeito Hall. “Hall” veio do nome do Dr. 
Hall para descobrir o efeito Hall. Baseia-se no fenômeno de que a força eletromotriz 
aparece na direção ortogonal à corrente e ao campo magnético ao aplicar um campo 
magnético perpendicular à corrente ao objeto através do qual a corrente está fluindo. 
Quando uma corrente é aplicada a um semicondutor de película fina, uma tensão 
correspondente à densidade do fluxo magnético e sua direção é emitida pelo efeito 
Hall. O efeito Hall é usado para detectar um campo magnético. 
Os elementos Hall podem detectar um campo magnético, mesmo no caso de um 
campo magnético estático, sem alteração na densidade do fluxo magnético. Portanto, 
os elementos Hall são usados em várias aplicações, como chaves sem contato 
usadas em combinação com ímãs, sensores de ângulo e sensores de corrente. 
Sensores geomagnéticos que usam elementos Hall são amplamente usados em 
smartphones e outras aplicações. 
 
Elemento Magnetoresistivo 
 Um elemento que detecta um campo magnético usando um material, cuja resistência 
muda quando a força magnética é aplicada, é chamado de elemento 
magnetorresistivo (MR). Além do elemento magnetorresistivo semicondutor (SMR), 
existem três tipos de sensores como exemplos representativos do elemento 
magnetorresistivo usando um material de filme fino ferromagnético, como o elemento 
magnetorresistivo anisotrópico, (AMR), elemento magnetorresistivo gigante (GMR) e 
magnetorresistivo de túnel elemento, (TMR). 
 
Aplicação 
 
O principal campo de atuação dos sensores magnéticos é o monitoramento, desde 
a área residencial, como no caso de portas e janelas, até a área industrial, no controle 
de válvulas lineares e cilindros pneumáticos. Um subtipo muito comum de sensor 
magnético é o sensor indutivo, cujo mecanismo de ação consiste em criar um 
pequeno campo magnético ao seu redor, que é alterado toda vez que algum objeto 
metálico entra em seu campo de interferência. Por esse motivo, na indústria, os 
sensores indutivos são aplicados na detecção de partes e peças metálicas metais 
como ferro, aço, alumínio, latão e aço inox. 
 
 
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Sensores Ópticos 
 
Sensor ópticos são uma classe de dispositivos que usam várias formas de interações 
luz-matéria (ou seja, fóton-átomo) para detectar, analisar e quantificar moléculas para 
várias aplicações. Um sensor óptico converte os raios de luz em um sinal eletrônico. 
Durante décadas, os sensores ópticos encontraram seu caminho em um número cada 
vez maior de aplicações. O desenvolvimento de semicondutores nas décadas de 1940 
e 50 levou a dispositivos de detecção de luz de baixo custo, compactos e eficientes. 
Fotodetectores foram usados em fotômetros, semáforos e contadores de tráfego. A 
fibra óptica permitiu que equipamentos sensíveis trabalhassem em ambientes 
eletricamente ruidosos. Sensores embalados com minúsculos circuitos integrados 
geraram detectores que eram mais simples de usar. Os sensores ópticos melhoraram 
a eficiência e a confiabilidade dos sistemas de controle a um custo razoável. 
 
Figura 6 – Sensor Óptico 
 
 
 
 
Fonte: Página WEG⁶. 
 
Funcionamento 
Um sensor óptico é composto de uma fonte de luz que gera ondas eletromagnéticas, 
uma plataforma de detecção na qual ocorrem as interações luz-matéria e um detector 
que identifica e quantifica os deslocamentos espectrais em ondas eletromagnéticas 
mediante interação com analitos alvo. O princípio de detecção de um sensor óptico é 
baseado em mudanças no sinal óptico característico de uma plataforma óptica 
resultante de interações com moléculas de analito, que são então traduzidas em 
medições quantitativas e / ou qualitativas. Como a plataforma de detecção caracteriza 
a interação luz-matéria, seu design e engenharia são cruciais. 
Avanços recentes na nanotecnologia agora possibilitam o desenvolvimento de 
plataformas de sensoriamento óptico com excelentes propriedades ópticas. 
Resumidamente, os sensores ópticos funcionam a partir da emissão e recepção de 
um feixe de luz. 
 
 
11 
 
Figura 7 – Sensor Óptico 
 
 
 
Fonte: Página MECAWEB⁷. 
 
A figura abaixo é de um sistema reflexivo, 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 8 – Sensor Óptico 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página MECAWEB⁷. 
 
No sistema por difusão, visto abaixo, 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. 
Figura 9 – Sensor Óptico 
 
 
 
 
 
Fonte: Página MECAWEB⁷. 
 
 
 
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Figura 10 – Sensor Óptico 
 
 
 
 
 
Fonte: Página MECAWEB⁷. 
 
No sistema por difração, visto acima, os elementos de emissão e recepção 
infravermelho estão montados justapostos assim como o de difusão em um único 
conjunto óptico, direcionados para um prisma, o feixe de luz retorna em direção do 
receptor.Quando este prisma, por exemplo, é mergulhado em qualquer líquido 
translúcido, os raios infravermelhos se dispersam, desviando assim a sua trajetória 
ocasionando uma comutação eletrônica. 
 
Características do Sensor Óptico 
 
O objetivo de um sensor óptico é medir uma quantidade física de luz e, dependendo 
do tipo de sensor, então traduzir isso em uma forma que seja legível por um dispositivo 
de medição integrado. Sensores ópticos são usados para detecção sem contato, 
contagem ou posicionamento de peças. Os sensores ópticos podem ser internos ou 
externos. Os sensores externos reúnem e transmite uma quantidade necessária de 
luz, enquanto os sensores internos são mais frequentemente usados para medir as 
curvas e outras pequenas mudanças de direção. As grandezas mensuradas possíveis 
por diferentes sensores ópticos são temperatura, nível de velocidade do líquido, 
pressão, deslocamento (posição), vibrações, espécies químicas, radiação de força, 
valor de pH, deformação, campo acústico e campo elétrico. 
 
Aplicações 
 
• Fotodetectores 
Semicondutores sensíveis à luz têm sido usados em uma variedade de componentes 
eletrônicos. Os fotodetectores variam de simples fotocélulas resistivas a fotodiodos e 
transistores. O detector deve fazer parte de um circuito de comutação ou amplificação; 
 
 
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por si próprios, eles podem transportar apenas pequenas quantidades de corrente. 
Eles são usados para controlar fechos de porta de elevador, contadores de peças de 
linha de montagem e sistemas de segurança. 
• Fibra ótica 
A fibra óptica tem vantagens sobre o cabeamento elétrico padrão para alguns 
ambientes. As fibras não transportam corrente, por isso são imunes a interferências 
elétricas. Eles não representam risco de faíscas ou choque se o cabo for danificado. 
Dependendo do projeto, a luz na fibra pode ser usada como um sensor ou pode servir 
como um caminho de sinal para um pacote de sensor separado. 
• Pirômetro 
Os objetos irradiam luz de acordo com sua temperatura e produzem as mesmas cores 
nas mesmas temperaturas. Um pirômetro estima a temperatura de um objeto ao sentir 
a cor da luz que ele emite. Um pirômetro óptico é um dispositivo mais antigo; o 
operador compara um filamento brilhante em um visor a um objeto quente para 
determinar sua temperatura. Pirômetros eletrônicos usam um semicondutor sensível 
à luz para medir a temperatura automaticamente. Os pirômetros são usados quando 
o contato direto é inconveniente, inseguro ou impossível. As aplicações incluem o 
monitoramento de fornos de fundição e a determinação da temperatura das estrelas. 
• Detector de proximidade 
Os detectores de proximidade em miniatura usam luz para detectar quando os objetos 
estão próximos. Eles contêm uma fonte de LED e um detector para medir a luz 
refletida. Medindo alguns milímetros de lado, eles são pequenos o suficiente para 
serem usados em pequenos aparelhos eletrônicos e telefones celulares. Eles têm um 
alcance de algumas polegadas, úteis para determinar o alinhamento do papel em uma 
copiadora, por exemplo, a presença de sua mão ou se a caixa de um laptop está 
aberta ou fechada. 
• Infravermelho 
Os sensores infravermelhos são usados em situações em que a luz visível seria 
inconveniente ou contraproducente. Eles podem ser usados para dizer se alguém está 
em uma sala, pelo calor liberado pelo corpo de uma pessoa. O infravermelho também 
é útil para sinalização, formando a base dos controles remotos de vídeo e áudio. 
 
 
 
 
 
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Sensores Ultrassônicos 
 
Esses sensores normalmente atuam nas tarefas mais complexas no que diz respeito 
a detecção de objetos e medição de nível com precisão milimétrica. O sensor 
ultrassônico é interessante pois tem uma escala grande e uma grande variedade de 
aplicações. O fato de serem extremamente potentes os torna uma excelente opção 
para condições ambientais de alta complexidade, sendo utilizados em praticamente 
todos os setores da indústria. 
Figura 11 – Sensor Ultrassônico 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Filipe Flop⁸. 
 
Funcionamento 
 
● Modo reflexivo e difuso: Utilizados com mais frequência que os demais 
sensores ultrassônicos, sendo um único transdutor ultrassônico utilizado como 
emissor e receptor (normalmente no mesmo invólucro). Para detecção com 
segurança de objetos complexos, a maioria deles é parametrizado por meio de 
softwares; 
● Tipo Barreira: Oferecem uma ampla variedade de distâncias de detecção em 
um invólucro compactado. Ao contrário do retroreflexivo e difuso, ele não 
alterna entre transmissão e recepção e não esperam um sinal de eco, tendo 
assim um melhor tempo de resposta e altas frequências de chaveamento. 
● Folha dupla: São sensores tipo barreira que foram otimizados especialmente 
para aplicações de alimentação de folha, incluindo a detecção de folha dupla, 
contagem de etiquetas e detecção de emendas. Tem a capacidade de distinguir 
espaços vazios, incluindo papel, metal, placas de madeira e até painéis de 
vidro. 
 
 
 
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Características 
 
Existem vários tipos e suas características podem variar. Esses tipos são: 
● Hidrostático; 
● Capacitivo; 
● Mercúrio; 
● Potenciômetro; 
● Pá rotativa; 
● Boia ou flutuador; 
● Chave de nível; 
● Medição de nível com sensor ultrassônico (mescla entre eles). 
 
Algumas características comuns entre eles são: 
● Alto desempenho; 
● Confiabilidade; 
● Versatilidade. 
 
Aplicação 
 
● Indústria de alimentos e bebidas; 
● Papel e celulose; 
● Setor Madeireiro; 
● Agricultura; 
● Movimentação de material e logística. 
 
 
 
 
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Sensores de Pressão 
 
Sensores de Pressão são componentes de tecnologia avançada, são extremamente 
importantes para setores da indústria. Sendo componentes que traduzem uma força 
de pressão exercida por um gás ou líquido em sua superfície. 
 
Figura 12 – Sensor De Pressão Eletrônico 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Mercado Livre⁹. 
 
Funcionamento, Características e Aplicação 
Entre os tipos de sensores de pressão estão: 
 
Sensor de Pressão Piezo-resistivo (Strain Gage): os sensores de pressão piezo-
resistivos funcionam com base na mudança da resistência elétrica com a 
deformação/contração como resultado da pressão aplicada. Sendo formados em sua 
maioria por elementos cristalinos interligados em ponte com outros resistores que 
provém o ajuste de zero, sensibilidade e compensação de temperatura. 
Entre as desvantagens destes sensores estão, o limite de temperatura em que é 
possível trabalhar. Além disso, por gerarem um sinal muito baixo de excitação, são 
utilizáveis em apenas níveis de variação de pressão baixos. 
 
Figura 13 – Sensor de Pressão Piezo-resistivo efeito 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Pressure Sensor Suppliers¹⁰. 
 
Sensor de Pressão Piezo-elétrico: Os sensores de pressão piezo-elétrico são 
sensores baseados em um cristal, geralmente quartzo, sal de Rochelle, titânio de bário 
e turmalina, que produz uma tensão diferencial proporcional a pressão aplicada em 
 
 
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suas faces. Cargas elétricas são acumuladas em certas áreas da estrutura cristalina 
ao sofrerem uma deformação física pela pressão. 
Sua vantagem é sua velocidade de resposta. Em contraponto estes sensores 
requerem um circuito de alta impedância e um amplificador de alto ganho, além disso, 
são suscetíveis à ruídos. 
 
Sensores de Pressão Ressonantes: Estes sensores possuem uma mola de fio 
magnético anexada ao diafragma, que ao ser submetido a um campo magnético e 
percorrido por uma corrente elétrica entra em oscilação. Na variante do sensor de 
silício ressonante, o silício é utilizado para ressonar ao em vez do fio. Sendo formado 
por uma cápsula de silício colocada em um diafragma que vibra ao se aplicar um 
diferencial de pressão, a variação da frequência de vibração dependerá da pressão 
aplicada. 
Em alguns dos sensores de pressão ressonantes serão exigidas técnicas complicadas 
de compensação emtemperatura, por meio de hardware ou software, aumento o 
número de componentes, exigindo mais placas eletrônicas, sendo assim, uma 
desvantagem. 
 
Sensores de Pressão Óticos: Os sensores de pressão óticos são compactos, e sua 
sensitividade é similar aos sensores convencionais. Estes sensores são construídos 
de maneira que uma membrana móvel, seja localizada em uma das extremidades da 
fibra. Entre as vantagens destes sensores vale destacar: seu tamanho reduzido, alta 
flexibilidade e resistência, alta sensibilidade, vida útil muito longa, longa distância de 
transmissão, peso baixo. Além disso, são ideias para operar em ambientes com risco 
de explosão, e de alta tensão, por conta da baixa reatividade química do material, e 
seu isolamento elétrico. É possível utilizar vários tipos de sensores em uma única 
fibra, podendo se medir pressão, temperatura e vibração. 
 
Aplicações de Sensores de Pressão: 
 
• Indústria de Controle e Medidas; 
• Medição de pressão de líquidos e gases; 
• Controle de pressão para regulação de bombas; 
• Aeronaves; 
• Instrumentação meteorológica; 
• Automóveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sensores de Temperatura 
 
Sensores de temperatura são utilizados para monitorar as variações de temperaturas 
em equipamentos industriais. O sensor emite dados que serão analisados para avaliar 
o funcionamento do equipamento, planejar reparos e aumentas o índice de 
disponibilidade do sistema. 
 
Funcionamento, Características e Aplicação 
Na indústria existem tipos de sensores de temperatura diversos, sendo cada um deles 
utilizado uma variedade de máquinas. Essa variedade permite que independente de 
sua área de atuação, todas as indústrias façam uso dessa tecnologia. Dentre os 
principais tipos de sensores de temperatura estão: 
 
Sensores Termopares 
 
Figura 14 - Sensor Termopar 
 
Fonte: Página AutoCore Robótica¹¹. 
 
Sensores termopares são sensores altamente sensíveis e de alta precisão, 
conseguindo detectar até mesmo as menores variações na temperatura ambiente, 
sendo por conta disso, um dispositivo altamente confiável, com ótima eficiência. 
Um par de fios metálicos de propriedades distintas criam uma diferença na tensão 
termoelétrica entre suas pontas, indicando a variação na temperatura entre as partes. 
Essa diferença será enviada até um computador, onde um software analisará e logo 
depois indicará a temperatura do item analisado. 
No entanto, sensores termopares também tem seus pontos fracos. Usa-los por longos 
períodos de maneira constante pode fazer com que apresente falhas. Além disso, a 
corrosão afeta este tipo de sensores, fazendo com que sua precisão diminua. 
 
Sensores de Temperatura de Resistência (RTD): 
 
Os sensores de temperatura de resistência, também chamados de RTD, são sensores 
feitos com um rolamento de fios, com a forma de uma mola. Eles são envolvidos por 
um material isolante, e alocados em um recipiente de metal. Ao serem aquecidos, 
indicam variação na temperatura ambiente. 
 
 
 
 
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Por conta de suas propriedades especiais, a platina é 
o material mais indicado para a produção destes 
sensores, porém, ele também pode ser feito utilizando 
fios de cobre ou níquel. No entanto, sensores utilizando 
fios de cobre ou níquel tem sua faixa de alcance de sua 
medição de temperatura reduzida. 
As principais vantagens dos sensores de temperatura 
de resistência é sua capacidade de permanecer 
estável por longos períodos, e por conta de seus 
componentes, estes sensores podem ser calibrados 
com facilidade. Além disso, sua medição de 
temperatura é altamente precisa. 
Entre suas desvantagens, podemos citar que os 
sensores de temperatura de resistência trabalham com 
níveis de temperatura mais baixos. Além disso, seu 
preço inicial é alto quando comparado a outros sensores. Fonte: Página Direct Industry¹². 
 
 
Sensores de Temperatura Termistor: 
 
Figura 16 - Sensor Termistor NTC 
 
Fonte: Página Natal Makers¹³. 
 
Os sensores de temperatura termistor são feitos com um semicondutor, cujos limites 
de resistência elétrica são equivalentes a temperatura. 
Os sensores de temperatura termistor são sensores extremamente sensíveis às 
variações de temperatura. No entanto, estes sensores trabalham apenas com um 
nível limitado de temperatura. 
Termistor com coeficiente de temperatura negativo (NTC): No modelo com o 
coeficiente de temperatura negativo, a resistência do dispositivo é reduzida, não 
linearmente, conforme a temperatura a qual ele está sendo exposto aumenta. 
 
Termistor com Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC): Já no modelo com 
coeficiente de temperatura positivo, sua resistência é elevada conforme a temperatura 
que ele deve medir cresce. 
 
Um dos principais benefícios pelos sensores de temperatura termistor é sua alta 
capacidade de precisão. Além disso, é um pequeno e durável dispositivo, facilitando 
sua utilização. No entanto, este dispositivo não pode ser usado para medir 
temperaturas mais elevados, reduzindo sua área de aplicação. 
 
 
 
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Sensores de Nível 
 
Os sensores de nível também são conhecidos como “chave de nível” ou “boia de 
nível”. Eles funcionam como contato reed switch e flutuador magnético. O movimento 
do flutuador abre ou fecha o contato do reed switch. Os sensores detectam o nível do 
líquido em tanques e reservatórios na altura em que forem instalados, com contato 
ON/OFF como saída. São considerados sensores de baixa potência, pois não são 
usados diretamente para o acionamento de bombas de água, que possuem potência 
e correntes altas. 
Figura 17 – Sensor de Nível 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Eicos¹⁴. 
 
Funcionamento 
Os sensores geram uma corrente suficiente para sinalizações de nível através de uma 
lâmpada ou aviso sonoro, em sistemas de controles digitais (Arduinos, 
microcontroladores, inversores de frequência) ou então para acionamento de relés, 
CLP e contatores para ligar/desligar bombas d’água, por exemplo. 
 
Características 
● Baixa potência (medição em baixos níveis de energia); 
● Fácil instalação; 
● Baixo custo. 
 
Aplicação 
● Cisternas e construção civil (Boia de caixa d’água); 
● Climatizadores, nebulizadores, aquecedores e saunas (quando repor a água); 
● Saneamento e tratamento de água; 
● Veículos (nível dos fluidos); 
● Chocadeiras, lavadoras, máquinas de gelo, entre outras. 
 
 
21 
 
Sensores de Vazão 
 
Sensores de vazão é um tipo de sensor capaz de medir o volume ou a massa em fluxo 
de um gás ou líquido em uma tubulação. Também podendo ser usados para medirem 
a vazão em canais abertos, como rios ou riachos, sendo mais comumente utilizados 
em tubos com fluídos. 
 
Funcionamento, Características e Aplicação 
 
Entre os tipos de sensores de vazão estão os sensores de vazão tipo turbina e os 
sensores ópticos de vazão. 
 
Sensores de Vazão tipo Turbina: 
 
Figura 18 – Sensor de Vazão tipo Turbina 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Omega¹⁵. 
 
Sensores de vazão tipo turbina funcionam a base de um motor, montado na tubulação, 
que apresenta aletas magnetizadas que giram durante a passagem de um fluido na 
tubulação. É utilizado um sensor de efeito hall para captar a passagem das hélices da 
turbina através da medição do campo magnético. O fluido passando irá gerar um 
pulso, a frequência desses pulsos será proporcional à velocidade do fluido, a vazão 
será determinada pela medida desses pulsos. 
 
Sensores Ópticos de Vazão: 
 
Figura 19 – Sensor de Vazão Óptico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Página Slide Share¹⁶. 
 
 
22 
 
Os sensores ópticos de vazão funcionam a base de um emissor, um LED 
infravermelho, que é responsável por emitir um feixe de luz que é refletido pelas aletas 
de uma turbina. O sensor captara um número de pulsos pelo receptor que será 
proporcional à velocidade da turbina, que será proporcional à vazão. 
 
Aplicações de Sensores de Vazão: 
• Industria automotiva: Medição da vazão de combustível nos veículos; 
• Indústria aeroespacial; 
•Medição de água para um vinhedo; 
• Medição de vazão em rios e riachos; 
• Medição de vazão em tubulações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
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