ESTUDO DO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS SENSORES DE POSIÇÃO

ESTUDO DO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS SENSORES DE POSIÇÃO

Os sensores de posição são comumente utilizados em processos industriais ou comercias, em que a precisão e a sensibilidade dos instrumentos devem ser ajustados em função do tipo de operação. Seguem dois tipos de sensores:

1. Sensores de Proximidade Indutivos (DC e AC);

2. Sensores de Proximidade Capacitivos.

1.SENSORES DE PROXIMIDADE INDUTIVOS

1.1- SENSORES DE PROXIMIDADES INDUTIVOS (DC)

São dispositivos de proximidade sem contato que utilizam campo de frequênca com um oscilador de uma bobina.

Este tipo de sensor na presença de um objeto metálico altera o campo de frequência e o circuito eletrônico do sensor pode detectar esta alteração.

Um sensor de proximidade indutivo é composto de um Circuito Oscilador LC, um Comparador de Sinal e um Chaveador.

Se o objeto metálico se aproxima da face do sensor, são induzidas as correntes de Foucault (nome dado à corrente induzida em um material condutor que por sua vez, estará em movimento cortando as linhas de um campo magnético. https://www.sabereletrica.com.br/corrente-de-foucault/).

As perdas resultantes tiram energia do campo oscilador, diminuindo as oscilações. O comparador de sinal atrás do oscilador LC, converte esta oscilação em um sinal.

A figura abaixo mostra o diagrama de bloco do funcionamento.

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O amplificador de saída incorporado ao sensor é constituído de um transistor que pode ser NPN ou PNP.

Há chaves de aproximação indutivas para corrente continua comum com circuito independente para a alimentação.

A modalidade de ligação do sistema eletrônico deve ser conforme abaixo:

• Chaves de aproximação acionadas em P (PNP), ligam o potencial positivo à carga.

• Chaves de aproximação acionadas em (NPN), ligam o potencial negativo à carga.

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1.2- SENSORES INDUTIVOS (AC)

Neste tipo de sensor o amplificador de saída incorporado é constituido de um tiristor, que atua diretamente sobre um relé, contator ou chave magnética.

A ligação da chave é construída segundo um sistema de dois condutores. A ligação é efetuada de forma idêntica as das chaves de fim de curso mecânicas, em série com a carga.

A chave recebe sua tensão de alimentação por meio da carga e assim está pronta para entrar em operação. Passa também pela carga uma pequena corrente de eszasiamento, onde a chave acionada provoca uma queda de tensão de ~8V.

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1.3-CARACTERÍSTICAS GERAIS

• Não possuem peças móveis e atuam sem contato físico;

• São totalmente vedados, tornando possível o uso em água, óleos, poeira, etc.

• Têm grande precisão na repetição do ponto de comutação (repetibilidade).

• Substituem com vantagens as chaves fim de curso e microchaves.

1.4-APLICAÇÃO

Os detectores de proximidade são concebidos para realizar as seguintes tarefas:

• Controle de presença ou ausência, fim de curso;

• Detecção de passagem, de posicionamento;

• Contagem de peças;

Sua utilização é particularmente recomendada quando:

• A velocidade de ataque e o funcionamento são elevados;

• Em condições ambientais severas, presença de poeira, óleo de corte, agentes químicos, umidade, vapores, choques e vibrações;

• Peças a detectar são de pequenas dimensões ou frágeis;

• Automatismo estático.

Os detectores de proximidade são frequentemente utilizados em:

• Máquinas de montagem, máquinas operatrizes, sistemas de usinagem e prensas;

• Máquinas de embalagem, transporte e armazenagem

Automação de Máquina

2.SENSORES DE PROXIMIDADE CAPACITIVOS

Os sensores de proximidade capacitivos são projetados para operar gerando um campo eletrostático e detectando mudanças nesse campo que ocorre quando um alvo se aproxima da face ativa. A construção interna do sensor consiste em uma ponta capacitiva, um oscilador, um retificador de sinal, um circuito de filtragem e um circuito de saída.

Na ausência de um alvo, o oscilador está inativo e quando o alvo se aproxima ele aumenta a capacitância do circuito. Quando a capacitância atinge um valor determinado, o oscilador é ativado, o que ativa o circuito de saída, faz com que ele comulte