Sensores, Transdutores e Atuadores

ROBÓTICA INSDUSTRIAL

PROF.º Eng.º DANILO COPPI CINTRA

SLIDE 1

TEMAS: SENSORES, TRANSDUTORES E ATUADORES.

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SENSORES:

TODO SENSOR TEM A FUNÇÃO DE DETECTAR A PRESENÇA, A PARTIR DE CERTA

DISTÂNCIA DE ALGUM MATERIAL.

PROF.º Eng.º DANILO CINTRA

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TIPOS DE SENSORES:

TIPO DO SENSORTIPO DO SENSOR MODO DE ACIONAMENTOMODO DE ACIONAMENTO APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

FIM DE CURSO ACIONAMENTO MECÂNICO. MESAS DE MOVIMENTO, PORTÕES AUTOMÁTICOS, ETC.


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INDUTIVOVARIAÇÃO DA INDUÇÃO COM APROXIMAÇÃO DE PEÇAS

METÁLICAS SEM A NECESSIDADE DE ENTRAR EM CONTATO COM O ELEMENTO DE DETECÇÃO.

DETECÇÃO DE COMPONENTES METÁLICOS, POSIÇÃO DE DISPOSITIVOS METÁLICOS, ETC.

CAPACITIVOVARIAÇÃO DA CAPACITÂNCIA COM APROXIMAÇÃO DE

QUALQUER OBJETO (METÁLICO OU NÃO) SEM A NECESSIDADE DE ENTRAR EM CONTATO COM O ELEMENTO DE DETECÇÃO.

AUTOMAÇÃO DE RESERVATÓRIO DE ÁGUA, DETECÇÃO DE QUALQUER OBJETO.


MAGNÉTICOATRAVÉS DE CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO PROVENIENTE DE

UM IMÃ PERMANENTE.

MONITORAMENTO DE PORTA DE SEGURANÇA, MONITORAÇÃO DE CILINDRO COM ÊMBOLO

MAGNÉTICO.


ÓPTICODETECÇÃO DA PRESENÇA DE LUZ INFRAVERMELHA EMITIDA

PELO PRÓPRIO SENSORBARREIRA DE SEGURANÇA, DETECÇÃO DE PEÇA

REFLETIVA EM DISTÂNCIA MAIORES, ETC.

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ULTRA-SÔNICODETECÇÃO DA DISTÂNCIA ATRAVÉS DA EMISSÃO DE SOM EM ALTA FREQUÊNCIA MEDINDO O TEMPO DE RETORNO DO SOM

MEDIÇÃO DIGITAL OU ANALÓGICA DE DISTÂNCIAS

TIPOS DE SAÍDAS:

- CONTATO SECO

- TRANSISTOR PNP

- TRANSISTOR NPN

- NAMUR

- CORRENTE ALTERNADA � AC

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CARACTERÍSTICAS PARA O

DIMENSIONAMENTO DOS SENSORES:

-FUNCIONAMENTO DA APLICAÇÃO;

-MATERIAL PARA DETECÇÃO;

-AMBIENTE DE TRABALHO;

-DISTÂNCIA DE DETECÇÃO (DISTÂNCIA SENSORA Sn);

-MODO DE FIXAÇÃO;

-TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO E SAÍDA;

-CARGA DE SAÍDA.

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TRANSDUTORES:

OS TRANSDUTORES SÃO EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA REALIZAR MEDIÇÕES

ONDE SE DESEJA SABER QUAL É O VALOR �EXATO� DA GRANDEZA MEDIDA.

EM GERAL PODE-SE TRANSFORMAR QUALQUER TIPO DE GRANDEZA EM SINAL ELÉTRICO. ALGUNS MEDIÇÕES MAIS UTILZADOS:

-DESLOCAMENTO LINEAR (MEDIÇÃO RESISTIVA, CONTAGEM DE PULSO, ETC.);

-DESLOCAMENTO ÂNGULAR (MEDIÇÃO RESISTIVA, CONTAGEM DE PULSO, ETC.);

-TEMPERATURA - PT-100 E TERMOPAR (GERAÇÃO DE ENERGICA POR AÇÃO TÉRMICA);

-PRESSÃO MAMOMÉTRICA (GERAÇÃO DE ENERGICA POR AÇÃO MECÂNICA);

-PRESSÃO DIFERENCIAL (TRANSDUTOR CAPACITIVO);

-NÍVEL (SONDA CAPACITIVA, ÓPTICO, ETC.);

-VAZÃO (MAGNETISMO, DIFERENÇA DE PRESSÃO, ETC.);

-TORQUE (GERAÇÃO DE ENERGICA POR AÇÃO MECÂNICA);

-PESO (GERAÇÃO DE ENERGICA POR AÇÃO MECÂNICA).

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TRANSDUTORES:

PRINCIPAIS FORMAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA UTILIZADO PELOS TRANSDUTORES:

AÇÃO TÉRMICA:

PODE-SE OBTER ENERGIA POR MEIO DO AQUECIMENTO DIRETO DA JUNÇÃO DE DOIS METAIS DIFERENTES.

AÇÃO DE LUZ:

PODE-SE OBTER ENERGIA POR MEIO DE LUZ, OCORRE QUANDO IRRADIÇÕES LUMINOSAS ATINGEM UM

FOTOELEMENTO.

AÇÃO MECÂNICA:

PODE-SE OBTER ENERGIA POR MEIO MECÂNICO

UTILIZANDO ALGUNS CRISTAIS, COMO QUARTZO, A TURMALIZA E OS SAIS ROCHELLE SUBMETIDOS A COMPRESSÃO OU TORÇÃO DESENVOLVEM UMA D.D.P..

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TRANSDUTORES:

O TRANSDUTOR IDEAL É AQUELE QUE TRANSFORMA LINEARMENTE A GRANDEZA

MEDIDA, FACILITANDO ASSIM A LEITURA PARA O OUTRO EQUIPAMENTO.

FUNÇÃO DO 1º GRAU

Y = A . X + B

ONDE: A = ÄY/ÄX

B = PONTO DE ENCONTRO DA RETA COM EIXO Y.

NORMALMENTE SE UTILIZA UM CONVERSOR PARA MELHORAR O SINAL COLETADO PELO TRANSDUTOR.

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SENSORES ROTATIVOS:

RESOLVER:

SEU FUNCIONAMENTO ESTÁ BASEADO NA

INDUÇÃO MUTUA ENTRE DOIS CIRCUITOS

ELÉTRICOS.

POSSUEM UM ESTATOR E UM ROTOR. INTERNAMENTE O ESTATOR TEM TRÊS

ENROLAMENTOS: UM ENROLAMENTO DO EXCITADOR E DOIR ENROLAMENTOS BIFÁSICOS. O ENROLAMENTO PRIMÁRIO É

EXCITADO POR UMA CORRENTE ELÉTRICA

SENOIDAL E NA SAÍDA SE OBTÉM TENSÕES

PROPORCIONAOS AO SENO E COSENO DO ÂNGULO DO ROTOR.

TACÔMETRO

EMITE UM DETERMINADO Nº DE

PULSOS A CADA GIRO, NÃO SENDO

POSSÍVEL IDENTIFICAR O SENTIDO DE GIRO.

NORMALMENTE UTILIZADO PARA CALCULAR A VELOCIDADE.

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SENSORES ROTATIVOS:

ENCODER INCREMENTAL:

FORNECE INFORMAÇÕES SOBRE O MOVIMENTO EXECUTADO E A DIREÇÃO DE

ROTAÇÃO DO MOTOR.

OS SINAIS DE SAÍDA SÃO CONSTITUÍDOS DE UM TREM DE PULSOS, GERADOS A PARTIR

DE LEDS PROVENIENTES DE DOIS SENSORES DEFASADOS 900 COLOCADOS NO DISCO ÓPTICO. AO MESMO TEMPO, OUTRO SENSOR DETECTA UMA MARCA DISPOSTA NO DISCO

ÓPTICO, QUE SE UTILIZA COMO PONTO DE INICIALIZAÇÃO DO SISTEMA.

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SENSORES ROTATIVOS:

ENCODER ABSOLUTO:

POSSUEM UM ÚNICO SISTEMA DE CODIFICAÇÃO ASSOCIADO A CADA POSIÇÃO

ÂNGULAR.

POSSUEM A CAPACIDADE DE INFORMAR A POSIÇÃO FÍSICA DO ROBÔ ASSIM QUE ELE É

ATIVADO, SEM A NECESSIDADE DE FIXAÇÃO DA POSIÇÃO INICIAL. ISTO É POSSÍVEL PORQUE

O ENCODER TRANSMITE, PARA O CONTROLADOR, UM SINAL DIFERENTE PARA CADA POSIÇÃO DA JUNTA.

ATUADORES:

OS ATUADORES SÃO EQUIPAMENTOS CAPAZ DE RECEBER UM ACIONAMENTO E

REALIZAR ALGUMA OPERAÇÃO DE MOVIMENTO LINEAR OU ÂNGULAR.

ATUADOR LINEAR:

O MAIS CONHECIDO É O CILINDRO E ESTE PODE SER ACIONADO ATRAVÉS PRESSÃO

PNEUMÁTICA OU HIDRÁULICA COMANDADA POR UMA VÁLVULA.

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ATUADOR ROTATIVO ÂNGULAR:


SÃO QUANDO GIRAM APENAS NUM

ÂNGULO LIMITADO.

CONTÍNUO:

TEM A POSSIBILIDADE DE REALIZAR UM Nº INDETERMINADO DE GIROS.

ÂNGULAR:

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