Sensores MecnicosDenominamos sensores mecnicos aqueles que sensoriam movimentos, posies ou presena usando recursos mecnicos como, por exemplo, chaves (switches).Nessa categoria inclumos os micro-switches e chaves de fim de curso.

Figura 01Esses sensores, como o nome sugere, so interruptores ou mesmo chaves comutadoras que atuam sobre um circuito no modo liga/desliga quando uma ao mecnica acontece no seu elemento atuador. possvel usar esses sensores de diversas formas, como para detectar a abertura ou fechamento de uma porta, a presena de um objeto em um determinado local, ou ainda quando uma parte mecnica de uma mquina est numa certa posio.Uma variao desse tipo de sensor o sensor de fim-de-curso que, conforme o nome indica, detecta quando uma parte mecnica de um dispositivo atinge seu deslocamento mximo.A finalidade da chave de fim-de-curso evitar que o motor do sistema, por exemplo, continue atuando mesmo depois que a pea que ele movimenta chega ao seu ponto mximo. Isso poderia forar o mecanismo ou ainda causar uma sobrecarga do motor ou do prprio circuito de acionamento.Na figura abaixo apresentamos um exemplo de aplicao em um porto automtico em que a chave de fim-de-curso desliga o motor quando ele est totalmente aberto ou totalmente fechado.

Sensores tipo Reed-SwitchEsses sensores podem ser usados para detectar a posio de uma pea ou de uma parte de um mecanismo pela posio de um pequeno m que preso a ela. Poderamos classificar esses sensores tambm como sensores magnticos, uma vez que eles atuam com a ao de um campo, mas como so interruptores acionados por campos, ser melhor separ-los em outra categoria, dentro de uma classificao de atuao mais simples.O princpio de atuao desse tipo de sensor que tanto pode ser usado para detectar a simples aproximao de uma pea quanto gerar pulsos de controle a cada passagem de uma pea mvel.

Encoders pticosOs encoders ou codificadores pticos podem ser enquadrados na categoria dos sensores fotoeltricos, m as como tm uma aplicao um pouco diferente, estamos separando-os para anlise nesse artigo.Os encoders pticos podem ser lineares ou rotatrios e ainda incrementais ou absolutos. O tipo bsico rotatrio incremental consiste em um disco com faixas claras e escuras que tanto pode operar no modo refletivo quanto por transparncia usando uma chave ptica, conforme veja a figura a seguir.

O movimento do disco com as faixas sensoriado pelo sensor ptico, sendo produzidos pulsos que permitem determinar tanto a posio do disco quanto sua velocidade. Com o uso de dois sensores em lugar de um apenas, possvel tambm estabelecer seu sentido de rotao, como j vimos no caso das chaves pticas.No caso de um sensor linear em lugar de um disco com faixas, temos uma linha ou tira com faixas que tambm pode operar no modo refletivo ou por transparncia.

O encoder absoluto fornece informaes sobre a posio real do disco com as barras ou regies claras e escuras gravadas, na forma de um sinal digital.Assim, se um disco tiver 4 faixas de claros e escuros, para serem lidas por 4 sensores teremos 16 combinaes possveis de sadas, fornecendo sinais de 4 bits com uma resoluo de 360/16 = 22,5 graus. Evidentemente, com 8 faixas teremos 256 combinaes de valores, e com isso uma resoluo de 1,40 graus.

Para um encoder incremental linear, as regies de claros e escuros so gravadas numa tira, observe a figura abaixo.

O nmero de faixas vai determinar a resoluo do encoder e, portanto, a preciso na determinao da posio do objeto que est sendo sensoriado.

Sensores de ImagemOutra categoria de sensores que opera com luz e semicondutores sensveis a ela a dos sensores de imagem. Podemos dizer que se trata de um sensor que, na realidade, formado por uma matriz de uma boa quantidade de sensores fotoeltricos individuais.Nessa categoria inclumos os sensores CCD (Charged Coupled Devices), que so usados no sensoriamento de imagens em micro-cmeras e mesmo em cmeras de vdeo convencionais, conforme mostra a figura abaixo.

Acoplados a circuitos inteligentes, ou seja, microcontroladores e microprocessadores, esses sensores possibilitam a anlise do formato, cor e outras caractersticas de um objeto, favorecendo assim um controle de uma linha de montagem com a separao de produtos que tenham determinadas caractersticas, conforme ilustra a figura 28.

Evidentemente, esses sensores exigem tanto um circuito complexo para o processamento de seus sinais bem como software apropriado que permita a programao das caractersticas dos objetos que devem ser sensoriados.

Sensores de pHA medida de pH feita por dois eletrodos: o eletrodo de vidro (glass electrode) e o de referencia (reference electrode).Uma combinao particular de materiais de vidro produz uma superfcie sensvel a pH.1) Eletrodo de vidroO eletrodo de vidro o que se usa mais amplamente entre os eletrodos sensveis ao hidrognio. A sua operao depende do potencial eltrico que se desenvolve quando uma membrana de vidro fica imersa numa soluo; este potencial uma funo linear da concentrao do on hidrognio na soluo. Desde que a soluo de cido clordrico interna tenha concentrao constante, o potencial do eletrodo de prata-cloreto de prata que mergulhado nela ser constante, assim como o potencial entre a soluo de cido clordrico e a superfcie interna do bulbo de vidro. O nico potencial que pode variar o que existe entre a superfcie externa do bulbo de vidro e a soluo problema na qual estiver imerso; assim o potencial global do eletrodo ser governado pela concentrao do on hidrognio na soluo problema.A concentrao da soluo dentro do bulbo de vidro fixa, por esta razo estabelece-se uma condio de equilbrio que induz a um potencial constante no lado interno do bulbo do eletrodo. Do lado de externo do bulbo, o potencial que se estabelece depende da concentrao dos ons de hidrognio na soluo onde o bulbo est mergulhado. Entre a camada externa e a camada interna do vidro, est uma parede de vidro seco na qual a condutividade eltrica se deve migrao intersticial dos ons sdio dentro da rede de silicato do vidro.

2) Eletrodo de referncia um tipo deeletrodoque mantm um potencial constante em relao ao qual o potencial de outrameia-pilhapode ser medido. Na prtica o potencial de um eletrodo de referencia depende apenas da temperatura do meio onde realizada a medida.Um eletrodo de referncia ideal apresenta um potencial conhecido e constante em relao ao eletrodo padro de hidrognio (mesmo com a passagem de pequenas correntes). desejvel que este eletrodo seja robusto, de fcil construo e insensvel composio da soluo do analito. Usualmente, este eletrodo isolado do meio reacional atravs de uma juno nica por eletrlito. Existem eletrodos de dupla juno, onde se adiciona uma segunda juno com um eletrlito diferente. Com isso possvel eliminar a interferncia de certos ons.

Bibliografia

Ttulo: Sensores Industriais Fundamentos e aplicaesAutor: Daniel Thomazini & Pedro Urbano Braga de AlbuquerqueEdio: 8Editora: RICAAno: 2011

Ttulo: Sensores e Sistemas de Controle na IndstriaAutor: Sabrie SolomanEdio: 2Editora: LTCAno: -

Ttulo: Apostila Sensores UNESPAutor: Prof. Marcelo WendlingAno: 2010Link: http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/4---sensores-v2.0.pdf