Transdutores

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Transdutores

Sensores







Temperatura
Pressão
Vazão
Nível
Deslocamento
Força

• Outros

14

Diversas formas de Transdução
Sistema
eletrônico de
processamento
de sinais

Sensores
Luminoso

Atuadores
Luminoso

Mecânico

Mecânico

Térmico

Térmico
Domínio
Elétrico

Modificador

Domínio
Elétrico

Elétrico

Elétrico

Magnético

MagnéticoQuímico

Químico

Transdutores utilizados para medidas em Engenharia
–Medidas Mecânicas
•Medidas de aceleração
•Medidas de força
•Medidas de pressão
•Medidas de deslocamento
•Medidas de densidade
•Medidas de nível
•Medidas de vazão

–Medidas Elétricas
•Medidas de tensão, corrente e
potência
•Medidas de frequência

–Medidas de Radiação
•Medidas com fotodiodos
•Medidas comfotodetetores sensíveis
a posição

–Medidas Químicas
–Medidas Térmicas
•Medidas de temperatura
•Dispositivos semicondutores de
junção

•Medidas analíticas (Voltametria)
•Medidas de composição química
(Espectroscopia de massa)

–Medidas Magnéticas
•Medidas com efeito Hall

Medição de Temperatura

Medição de Temperatura
• Termopar
• Termoresistência
• Termistor

15 Termopares





Junção de dois materiais (ligas) metálicas
Diversos tipos (T, J, K, E, R, S, B)
Baseia-se no efeito Thompson
Geram tensão CC, função da temperatura

Termopares

16

Termopares
Termopar de Isolação Mineral

Termopares
• Sensibilidade termelétrica de alguns materiais
em relação a Platina
Material

uV/ºC

Constantan

-35

Cobre

+6,5

-15

Ouro+6,5

Níquel
Alumel

-13,6

Carbono

+3

Alumínio
Prata

Material

Tungstênio

uV/ºC

+7,5

Ferro

+18,5

+3,5

Chromel

+25,8

+6,5

Silício

+440

17

Termopares
• Termopar
Junta 1
T1

Metal A

V

Metal A

Junta 2
T2

Metal B

• Circuito Elétrico Equivalente (V = E1 – E2)
V
E1

E2

Termopares
• Tensão V é função do ∆T = T1 - T2
• V =E2 - E1
• V é da ordem de dezenas de milivolts para
∆T de centenas de graus centígrados

18

Termopares
• Termopar
Junta 1
T1

Metal A

Metal C

Metal B

Junta 2
(T2)
Metal C

V

• Circuito Equivalente (V = E1 – E2)
V
E1

E2

Termopares
Exemplo:
Junta 1
T1

Metal A

Metal C

Metal B

Junta 2
(T2)
Metal C

V

Termopar tipo K (Chromel/Alumel), tensãomedida
em V de 12,4 mV e a temperatura ambiente (T2) é
37ºC. Quanto vale a temperatura T1?

19

Termoresistência






Resistor metálico de prata ou platina
Curva de resistência padronizada (ex.: Pt-100)
Resistência aumenta com T
Para medidas de precisão

• De tres e de quatro fios

Termoresistência
Termoresistência de 3 fios

Termoresistência de 4 fios

20 Termoresistência

Curvas de Resposta (Pt-100)

Termoresistência

Circuitos de Medição a 2, 3 e 4 fios

21

Instalação no Processo
Poço de conexão flangeada
e caixa de conexão

Poço de conexão roscada,
caixa de conexão e
caixa de selagem

Transmissor de Temperatura
• Utiliza termopar ou RTD
• Saída 4/20 mA ou field-bus
• Instalação mais barata, não
requer cabos de compensação
•Permite utilizar entradas com
redundância de um SDCD

22

Termistor
• Composição
• Curva de resposta
• Tipos NTC e PTC
• Aplicações

Medição de Pressão

23

Medidor de Pressão Tubo de Bourdon
O tubo (de Bourdon) tende a se
endireitar sob pressão, causando a
rotação do ponteiro

Entrada de Pressão

Manômetro de Tubo de Bourdon

Medidor de Pressão Tubo de Bourdon

Outrosformatos de Tubo de Bourdon
• Existem transdutores de pressão constituídos de um
Tubo de Bourdon acoplado a um sensor elétrico de
deslocamento angular ou linear

24

Medidor de Pressão Capacitivo

Corte de Transmissor Capacitivo

Medidor de Pressão Capacitivo
1-Diafragma Sensor
2-Diafragma Isolador
3-Fluido de Enchimento
Cerâmica
4-Superfície Metalizada
Vidro
Aço Inox

25...
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