03-08-2000
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RobóticaRobótica
6ª aula - Sensores e transdutores
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6. 2.
Robótica
Sensores e Transdutores
■SensoresSensores ■TransdutoresTransdutores
• Detecção de movimento (mudança de posição)
• Elementos binários(0/1; on/off; ...)
• Não possuem estados intermédios.
Exemplos: Fins de curso
Termostato
• Transformação de uma grandeza noutra (normalmente eléctrica)
• Elementos analógicos (tensão/corrente proporcionais)
• Também designados sensores analógicos.
Exemplos: Potenciómetro linear
Termopar
Fornecem a informação sobre o estado do processo, necessária ao controlador
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6. 3.
Robótica
Sensores Eléctricos de Posição■Fins de cursoFins de curso
• Contacto eléctrico
• Actuação mecânica
■ReedReed
• Contacto eléctrico
• Actuação magnética
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6. 4.
Robótica
■FotoeléctricosFotoeléctricos • Fonte emissora de luz
• Receptor foto sensível
• Actuação sem contacto
■Ultra-sónicosUltra-sónicos• Feixe de ultra-sons
• Receptor ultra-sónico
• Actuação sem contacto
• Pode ser analógico (medição de distâncias)
Feixe directo Por reflexão
Com reflector
Por reflexão
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6. 5.
Robótica
■Indutivos• Modificação campo magnético
(alta frequência)
• Detecção corpo ferromagnético
• Actuação sem contacto
• Detecção de proximidade (1 a 5 mm)
■Capacitivos• Variação da frequência de oscilação (oscilador por malha RC)
• Detecção de um qualquer corpo que modifique C (variação do dieléctrico)
• Actuação sem contacto
• Detecção de proximidade (5 a 40 mm)
• Forma idêntica aos indutivos
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6. 6.
Robótica
■MagnéticosMagnéticos
• Magneto permanente
• Detecta apenas materiais magnéticos
• O alvo tem de estar em movimento
• Não detecta alvos estacionários
Indutância/Relutância
• Variação de H (logo I) por colocação de um corpo junto do magneto
• Dependente da temperatura
Efeito de Hall
• Variação de H por colocação de um corpo junto do sensor
• Produção de impulsos de tensão
• Necessita de magnetos exteriores
Efeito de Wiegand
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6. 7.
Robótica
Sensores Pneumáticos de Posição
■Válvulas de fim-de-cursoVálvulas de fim-de-curso
• 3/2 ou 5/2
• Accionamento mecânico
Válvula 3/2
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6. 8.
Robótica
■Variação de pressãoVariação de pressão• Variação de Po
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6. 9.
Robótica
■Interruptores de jacto de arInterruptores de jacto de ar• Variação de Po
Insensível à sugidade
Actuação remota
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6. 10.
Robótica
Outros tipos de sensores■Sensores de nívelSensores de nível
BóiaFotoeléctricosPneumáticos
■Sensores de pressão Sensores de pressão (pressostatos)(pressostatos)
DiafragmaDiscos metálicos
■Sensores de temperatura Sensores de temperatura (termóstatos)(termóstatos)
Bimetais (histeresis)TermistoresTermoparesResistência
■Sensores de caudalSensores de caudalRelés tipo REED Existência de histeresis
Banda morta
ActuaçãoDesactuação
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6. 11.
Robótica
Escolha de sensores• Valor da tensão, corrente ou pressão
• Contacto mecânico permissível?
• Espaço disponível
• Condições ambientais
• Objecto a detectar: dimensão, forma, material
• Distância de detecção
• Precisão de posicionamento
• Velocidade do objecto a detectar
• Velocidade de comutação do sensor
• Fiabilidade e tempo de vida: Qual o custo da substituição?
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6. 12.
Robótica
Bibliografia Folhas da Cadeira de Automação Industrial:
Mestrado em Engenharia Mecânica - IST (1995/96)
Rui Loureiro