TransdutoresModificadores “conversores” de sinal

FunçãoAdequação dos sinais

Ajustá-los aos níveis de operação dos atuadores - Intensidade Adequar a modalidade do sinal de condução e interconexão,

sensor / controlador / atuador . Conversão de sinais, eletrônicos em elétricos ou pneumáticos em eletrônicos.

Principais modalidades de sinal de condução / geração

Pneumáticos - normalmente operados na faixa de 3 a 15 psig Sinais elétricos entre 4 a 20 mA

Outros:

Fluido hidráulico

Aumentar a resolução de uma medida.

Conversão de sinais analógicos/digitais e digitais /analógicos

Constam estes transdutores basicamente de: um fole, alimentado através de um duto com fluxo constante de ar sob pressão, uma alavanca para ampliar o movimento e uma palheta posicionada a frente do fluxo de ar. Com a maior ou menor aproximação da palheta frente ao orifício, ocorre restrição no fluxo de ar acarretando aumento na pressão. Quando a palheta está próxima ao orifício, a pressão no fole aproxima-se da pressão da linha. Nesta condição a pressão de saída é máxima (20 psig). O emprego deste sistema pode apresentar diferentes arranjos, sendo comuns transdutores que medem pressão diferencial, tendo estes, em um dos braços de uma balança interfixa, dois foles (em posições opostas), os quais movimentam a alavanca. Em uma das extremidades tem-se um outro dispositivo, fole ou bobinas, o primeiro baseado no dispositivo de palheta enviará um sinal de pressão proporcional para manutenção da pressão. No segundo caso, se em ambos os braços da alavanca estiverem bobinas, o movimento de um dos núcleos gerará um campo magnético proporcional, que a semelhança do sistema anterior restabelecerá o sistema em equilíbrio.

Transdutores pneumáticos

Entrada de sinal Saída de sinal

Configurações de transdutores empregando sinal pneumático

Elemento básico constituinte:

Fole ou, Diafragma

Indutivo

Capacitivo

Strain gage

Ótico

Piezoelétrico

Potenciométrico

Fio Ressonante

Auguns Tipos de transdutores

Transdutor I/P - corrente /pressão - eletropneumáticos

Obs. Instalação: campo ou nos painéis de comando como receptor/transmissor

Sinal de alimentação : 4 a 20 mA CC , com alimentação pneumática (1,2 kgf/cm2)Sinal de saída : 0,2 a 1,0 kgf/cm2Uso: acionamento de posicionador ou atuador de válvula

Transdutor P/I -Conversão de sinal pneumático para eletrônico

Sinal de entrada 0,2 a 1,0 kgf/cm2Sinal de saída 4 a 20 mA cc

Trandutor E/I - tensão / correnteSinal de entrada mVSinal de saída 4 a 20 mA cc

Menos comum: 1 a 5 V cc saída 10 a 50 mA CC

Transdutor tensão / pressão – E/P

Conversão Corrente/corrente

Relés

São instrumentos que operam comparação e seleção de sinais e ainda processam a soma, subtração, multiplicação, divisão, extração de raiz, comparam sinal, etc.

Amplificação mecânica de sinais

Por deslocamento angularTrem de engrenagens - corresponde a um arranjo de

engrenagens, que tem como objetivo ampliar o ângulo de rotação, possibilitando uma expansão de escala. Podendo também multiplicar em número de voltas, ou ainda associar contadores, integrando uma medida, (rotâmetro) pelo giro contínuo e consecutivo.

Alavancas – Geralmente empregada para uma ampliação direta de um movimento

angular. A ampliação é diretamente proporcional ao braço da alavanca. Esta

ampliação permite não só aumentar a resolução do sinal, com o objetivo de facilitar a leitura, como também pode, às vezes, ser empregada para melhorar a sensibilidade de um sinal.

Tem por objetivo ampliar o curso de um movimento.Ex: O movimento de uma bobina ou magneto, presa ao eixo, que por extensão movendo-se no interior de outra bobina gerará nesta uma corrente proporcional ao deslocamento.

Formas construtivas mais comuns empregando este princípio:

Ampliação mecânica por deslocamento linear

CA

Saída do instrumento de medida

Saída para I indicador

Ferrite

Ferrite

Ponte indutiva

Reproduz de forma similar o movimento do elemento (normalmente) no interior do instrumento (selado).

Motor síncrono – Empregam-se dois motores idênticos. O primeiro motor, ao receber uma forçaexterna sobre o seu eixo (rotor), induz uma corrente no seu estator que emconseqüência alimentará o segundo motor com idêntica rotação.

Transformador diferencialCom o arranjo de enrolamentos primários e secundários é possível ampliar o sinal, obtendo-se grande deslocamento no secundário.

Sinal

CA

Ferrite

Para o instrumento

Transdutores capacitivos

Bibliografia

Perry H. Robert, Perry’s Chemical Engineering Handbook,Mc Graw Hill, 5ª Ed.

Sighieri, L., Nishinari, A. Controle Altomático de Processos Industriais, 2ª Ed.Ed, Edgar Blücher, 1973

Bega, E. A. Delmée. G.J, Cohn, P.E., Bulgarelli, R., Kock,R. Finkel, V.S. Instrumentação Industrial, Ed. Interciência - 2006