Sensores elétricos o que são e quais tipos encontramos?

Fala galera, no artigo de hoje vamos abordar um tema bem legal falaremos sobre os sensores elétricos em geral que serão eles:
  • Sensor de Contato com Acionamento Mecânico
  • Sensor de Contato com Acionamento Magnético
  • Sensor de Proximidade
  • Sensor Fotoelétrico
  • E outros sensores 
Primeiro o que é um sensor?



São componentes que captam as informações necessárias no decorrer do processo automatizado e enviam ao circuito elétrico de controle.

Então temos:


O que seria o Sensor de Contato com Acionamento Mecânico?

Galera é uma chave elétrica acionada mecanicamente pelo movimento dos elementos de trabalho através do dispositivo atuador localizado no sensor. O elemento atuador pode ser curto, convencional, longo, com roletes, com salso rolete e, ainda, com rolete escamoteável.

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O acionamento através de rolete escamoteável ocorre somente em um sentido do movimento, enquanto nos outros tipos de atuadores, o acionamento ocorre nos dois sentidos.

O sensor de contato mecânico apresenta três terminais acessíveis, sendo o comum (C), o normalmente aberto (NA) e o normalmente fechado (NF), conforme mostro o exemplo abaixo:


Figura acima representa um Sensor de Contato com Acionamento Mecânico.

Quando o número de comutação do sensor é muito grande, seu uso não é aconselhável devido ao desgaste mecânico de seus contatos elétricos.

Sensor de Contato com Acionamento Magnético

Galera sensores magnéticos é uma chave acionada pelo campo magnético de um ímã. Esse tipo de sensor é utilizado quando se necessita de um grande número de comutação, quando as condições ambientais são adversas (poeiras, umidades etc.) e quando não há espaço suficiente para montagens de sensores com acionamento mecânico.

No cilindros com êmbolo magnético, o sensor é fixado sobre seu corpo, deixando sua haste completamente livre.

Esse tipo de sensor apresenta dois terminais acessíveis, podendo ser, construtivamente, normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF), conforme exemplo abaixo:


A figura acima representa sensores de contato com acionamento magnético.

Sensor de Proximidade

Galera sensores de proximidade são sensores com circuitos eletrônicos capaz de detectar aproximação de peças, fluidos, componentes, elementos de máquinas etc.

O acionamento ocorre sem que haja o contato físico entre o acionador e o sensor, aumentando com isso a vida útil do sensor.

O estágio de saída desse sensor é um transistor PNP ou NPN, podendo-se ter, ainda, as seguintes configurações elétricas: função NA de três terminais, função NF três terminais e a saída complementar (com quatro terminais acessíveis), como indica o desenho abaixo:

Desenho acima configurações Elétricos dos Sensores de Proximidade

Na saída do transistor PNP, a carga a ser acionada pelo sensor deve ser conectada entre o terminal negativo e o terminal NA ou NF. Já na saída com transistor NPN, a carga deve ser conectada entre o terminal positivo e o terminal NA ou NF, conforme a lógica de controle utilizada.

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O sensor de proximidade pode ser indutivo ou capacitivo, e sua simbologia pode ser observada abaixo:


Sensor de Proximidade Indutivo

Galera esse tipo de sensor detecta a aproximação de metais. O seu principio de funcionamento baseia-se na detecção da variação do campo magnético de alta frequência devido à aproximação de um objeto metálico, conforme exemplo abaixo:

Princípio de Funcionamento do Sensor Indutivo


Sensor de Proximidade Capacitivo

Galera esse tipo de sensor detecta a aproximação de materiais orgânicos, plásticos, pós, líquidos, madeiras, papeis, metais etc. O seu principio de funcionamento baseia-se na detecção da variação do campo elétrico de alta frequência devido à aproximação do objeto, conforme exemplo abaixo:

Princípio de Funcionamento do Sensor Capacitivo
Sensor Fotoelétrico

Sensor fotoelétrico é conhecido também como sensor óptico, e baseia-se na transmissão e recepção de luz infravermelha, que pode ser refletida ou interrompida pelo objeto a ser detectado. Esse sensor é composto por dois circuitos básicos, sendo um transmissor (LED - Diodo Emissor de Luz), responsável pela emissão do feixe de luz, e o receptor (fototransistor ou fotodiodo), responsável pela recepção do feixe de luz.

Sistema de Barreira

Os circuitos transmissor e receptor são encapsulados em unidades distintas e devem ser colocados um em frente ao outro, de modo que o receptor possa receber a luz transmissor. O sensor é acionado quando o objeto a ser detectado interrompe o feixe de luz, conforme exemplo abaixo:

Sistema de Barreira

O exemplo abaixo apresenta as configurações elétricas PNP e NPN do estágio de saída do sensor fotoelétrico com sistema de barreira.

Configurações Elétricas do Sistema de Barreiras
Sistema de Difusão

Os circuitos transmissor e receptor são encapsulados em uma única unidade. O acionamento desse sensor ocorre quando o objeto a ser detectado interrompe e reflete o feixe de luz emitido pelo transmissor, de acordo com o exemplo abaixo:

Sistema de Difusão
As configurações elétricas do estágio de saída do sensor fotoelétrico com o sistema de difusão são idênticas às do sensor de proximidade, como foi visto no exemplo acima.

Outros Sensores

Pessoal existem outras grandezas físicas importantes em alguns sistemas eletropneumáticos automatizados que devem ser consideradas. São elas, pressão, temperatura, massa etc.

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Até já falamos sobre esses sensores aqui no Blog Ensinando Elétrica mas vamos revisar novamente.

Sensor de Pressão ou Pressostato

Você pode consultar esse artigo completo clicando aqui, o pressostato é um dispositivo eletromecânico acionado pela pressão do ar ou de outros fluidos, tais como óleo, água, vapor e gás.

A atuação ocorre quando a pressão P do fluido é maior que a pressão regulada Pr na mola de contrapressão. Essa regulagem da mola é realizada por um parafuso existente no sensor P>Pr, a chave elétrica do pressostato é acionada, conforme exemplo abaixo:

O pressostato
Sensor de temperatura ou termostato

Você pode encontrar esse artigo completo clicando aqui, o termostato é um elemento movido pela ação da temperatura. A atuação acontece quando a temperatura T de um determinado ambiente é maior que a temperatura regulada Tr. Essa regulagem de temperatura é feita por potenciômetro graduado incorporado ao termostato. Quando T>Tr, a chave elétrica desse dispositivo é acionada, como exemplo abaixo:

Termostato Regulável

Quando a temperatura a ser controlada é fixa e sem muita precisão, a solução é utilizar um sensor acionado pela dilatação térmica de uma lâmina bimetálica, o exemplo abaixo apresenta esse dispositivo:


Concluímos então:

Para a escolha dos sensores elétricos devemos levar em considerações, entre outros, as seguintes especificações:
  • tecnologia usada e tipo de fixação
  • tensão de alimentação e corrente máxima de acionamento da carga
  • frequência máxima de comutação
  • histerese e ajuste de sensibilidade
Bom galerinha fico por aqui e até o próximo artigo, esterei preparando um artigo voltado para a área da elétrica pneumática.

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