ELEMENTOS DE AUTOMAÇÃO - Aula 3 SENSORES INDUTIVOS, CAPACITIVOS E OPTICOS

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⦁Sensores Indutivos
⦁Sensores Capacitivos
⦁Sensores Óticos
⦁ Dica de Bibliografia
⦁ Sensores Industriais: 
Aplicações.
Fundamentos e
⦁ Autores: Daniel Thomazi & Pedro Urbano 
Braga de Albuquerque.
⦁ Objetivos de ensino: Entender como funciona
os sensores e suas aplicações.
⦁ Objetivos de aprendizagem: Aprender as
formas de ligação dos sensores indutivos,
capacitivos, óticos. Aprender também sobre
suas respectivas funções e aplicações.
⦁ Aplicações
⦁ Tanque com elementos sensores de nível e
temperatura, alarme e elemento de
aquecimento
⦁ Sensores Indutivos
⦁ Definição
⦁ Componentes Básicos
⦁ Funcionamento
⦁ Vantagens
⦁ Desvantagens
⦁ Sensores Indutivos
⦁ São dispositivos de proximidade que utilizam
um campo de radiofrequência de rádio com
um oscilador e uma bobina;
⦁ A presença de um objeto altera esse campo e
o circuito eletrônico do sensor pode
descobrir a alteração.
⦁ Componentes Básicos
🞄 Conj. do núcleo de bobina e ferrite;
🞄 Gera o campo eletromagnético.
🞄 Oscilador;
🞄 Fornece energia elétrica para o conjunto.
🞄 Detector;
🞄 Monitora as mudanças na amplitude de oscilação.
🞄 Saída;
🞄 Fornece um sinal elétrico de saída para outro dispositivo.
⦁ Sensores Indutivos
⦁ Sensores Indutivos
⦁ Sensores Indutivos (Funcionamento)
⦁ Se um objeto metálico se aproxima da face
do sensor, são induzidas as correntes de
Foucalt;
⦁ As perdas resultantes tiram energia do
oscilador, reduzindo as oscilações.
⦁ Sensores Indutivos
⦁ O oscilador de detecta a variação e o
comparador de sinal converte essa
informação em um sinal definido;
⦁ A medida de proximidade, posição e
deslocamento de objetos são essenciais em
muitas aplicações: posição de válvula,
detecção de nível etc.
⦁ Sensores Indutivos: Mudança da Amplitude de 
Oscilação
⦁ Sensores Indutivos (Vantagens)
• Não são afetados pela umidade;
• Não são afetados pelos ambientes com 
poeira/sujeiras;
• Sem partes móveis/sem desgaste mecânico;
• Não dependem da cor do objeto;
⦁ Sensores Indutivos (Desvantagens)
• Detectam somente a presença de alvos 
metálicos;
• A amplitude operacional é menor do que
em outras tecnologias sensoras;
• Podem ser afetados por campos 
eletromagnéticos fortes.
⦁ Sensores Capacitivos
⦁ Definição
⦁ Componentes Básicos
⦁ Funcionamento
⦁ Vantagens
⦁ Desvantagens
⦁ Sensores Capacitivos
⦁ Definição: Dispositivo que podem ser usados 
em detecção de qualquer tipo de material.
⦁ Sensor Capacitivo (De Proximidade)
🞄Componentes básicos
🞄Sonda ou placa capacitiva;
🞄A sonda capacitiva irradia um campo
elétrico, gerando um acoplamento
capacitivo entre a sonda e o material alvo
que esteja entrando no campo.
🞄Oscilador;
🞄 O oscilador fornece alimentação elétrica à
sonda/placa capacitiva.
⦁ Sensor Capacitivo
◦ Componentes básicos
🞄Detector;
🞄O detector monitora as alterações na amplitude 
de oscilação e envia um sinal para a saída
quando percebe que um alvo entrou ou saiu do
campo elétrico irradiado do sensor.
🞄Saída de estado sólido.
🞄 Uma vez que uma considerável alteração no
campo elétrico é detectada, a saída de estado
sólido comuta seu estado, enviando um sinal
elétrico.
⦁ Sensor Capacitivo (Funcionanemto)
• Ao aproximar ou encostar o objeto na placa 
capacitiva, ocorre alteração na capacitância
• A mudança é identificada pelo detector;
• Um sinal de saída é emitido para outro 
circuito ou equipamento.
⦁ Sensor Capacitivo (Vantagens)
• Detecção de metais e não metais, líquidos e
sólidos;
• Capacidade de detectar objetos dentro de
recipientes; por exemplo, conteúdo em uma
embalagem de papelão;
• A saída de estado sólido tem uma vida útil
maior que a baseada em contatos
eletromecânicos;
•
⦁ Sensor Capacitivo (Desvantagens)
• Pequena distância sensora nominal (25 mm ou
menos);
• A distância sensora depende do material a ser
detectado;
• Muito sensível aos fatores ambientais, por
exemplo, a umidade do ambiente pode afetar
seu funcionamento;
•
⦁ Sensores Óticos
⦁ Definição
⦁ Elementos
⦁ Funcionamento
⦁ Formas de Operação
⦁ Características
⦁ Definição
⦁ São equipamentos que utilizam o feixe de luz 
para identificar presença de um objeto
⦁ Elementos
⦁ Elementos:
⦁ Emissor ou Transmissor - pode ser um LED
(Diodo Emissor de Luz) ou uma lâmpada.
⦁ Receptor - é um componente fotossensível
(sensível à luz) como fototransistor,
fotodiodo, ou LDRs (resistores variáveis pela
luz).
⦁ Funcionamento
⦁ Princípio de funcionamento: baseado num
circuito oscilador que gera uma onda
convertida em luz pelo emissor.
⦁ Formas de Operação
⦁ 1) Barreira: o objeto bloqueia a passagem da 
luz, e a saída do sensor é comutada;
⦁ Formas de Operação
⦁ 2) Reflexão ou Refletivo: a luz é refletida no
objeto e o sensor é acionado. O Emissor e o
Receptor são instalados no mesmo invólucro.
Com a passagem de um objeto, o feixe é
bloqueado e o sinal é comutado.
⦁ Características
⦁ Não requerem contato mecânico para 
sensoriamento.
⦁ Não apresentam partes móveis.
⦁ Apresentam pequenas dimensões.
⦁ Apresentam chaveamento seguro.
⦁ Aplicações
⦁ Alinhamento e Balanceamento de Máquinas 
Rotativas
⦁ Contagem de Objetos
⦁ Aplicações
⦁ Contagem de Objetos e Distância
⦁ Aplicação: Alinhamento a laser
⦁ O Alinhamento usando sensores óticos
consiste em uma ferramenta conhecida como
“Alinhamento de Precisão”;
⦁ O “Alinhamento de Precisão” assegura que a
máquina instalada terá uma vida útil
maximizada.
⦁ Defeitos causados por desalinhamento: falhas
no rolamento, destrói os selos e acoplamento
antes da máquina atingir seu tempo de vida
útil;
⦁ Logo, falhas prematuras e catastróficas
podem ser retiradas de máquinas como:
bombas e compressores;
⦁ O prejuízo estimado pode ser 10 vezes maior
que o valor da manutenção.
⦁ Tipos de Alinhamento
⦁ Alinhamento de Eixo: são colineares em 
relação ao centro de massa.
⦁ Em caso de desalinhamento, chamados de
desalinhamento Paralelo ou OffSet
⦁ Desalinhamento angular: é dado pelos
ângulos formados entre o eixo da máquina
com o eixo da Máquina Motora;
⦁ Desalinhamento angular: ângulo entre o eixo 
da máquina estática e da máquina motora.
⦁ Desalinhamento 
“sintomas” de 
angular.
combinado: 
desalinhamento
apresentam 
paralelo e
problema, os⦁ Após ser identificado o 
sensores óticos são posicionados e são
medidos os valores conforme próximo slide.
⦁ Os valores 
instrumento
A, B e C são inseridos no
⦁ São feitos ajustes em:
⦁ Nível de Pé Manco (Elevando ou Diminuindo
a altura da estrutura)
⦁ Correções (Correções de Desalinhamento)
⦁ Sensores óticos (Aplicação)
⦁ Referências
⦁ CARMAGO, Valter Luís. Elementos de automação, 1ª 
Edição. São Paulo: Érica, 2014.
⦁ Sensores Industriais: Fundamentos e
Daniel Thomazi & Pedro Urbano
Aplicações.
Braga de
Albuquerque. São Paulo. Érica, 2011.
⦁ Sensor Capacitivo:
https://www.youtube.com/watch?v=gyYn2Wo3wAo
⦁ Sensor Indutivo:
https://www.youtube.com/watch?v=qyAZBEmiL1c
https://www.youtube.com/watch?v=gyYn2Wo3wAo
https://www.youtube.com/watch?v=qyAZBEmiL1c