sensores

Páginas: 6 (1341 palavras) Publicado: 5 de outubro de 2014
Sensores - Parte 2
SUMÁRIO
1) SENSORES DE PRESSÃO
2) SENSORES DE TEMPERATURA
3) SENSORES DE VAZÃO
4) SENSORES DE NÍVEL LÍQUIDO
REFERÊNCIA
KILIAN,
Christopher.
Modern
Control
Technology:
Components & Systems, Capítulo 6. Delmar, 2a Ed., 2004.

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1) SENSORES DE PRESSÃO
Pressão: força por unidade de área que um material exerce
sobre o outro.
Unidades comuns: psi (lb/in2) ePa (N/m2).
Sensores de pressão são compostos por duas partes:
Conversão de pressão numa força ou deslocamento.
Conversão de força ou deslocamento em sinal elétrico.
Medidas de pressão feitas para gases e líquidos.
Tipos de medida de pressão:
Gauge pressure - diferença entre a pressão de
interesse e a presão ambiente
Pressão diferencial - diferença de pressão entre dois
pontos distintos nocircuito
Pressão absoluta - medida por um sensor de pressão
diferencial
com
um
dos
lados
em
0
psi
(aproximadamente vácuo).

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Tubo de Bourdon

O movimento é proporcional à pressão aplicada.
O deslocamento pode ser linear ou angular.
Um sensor de posição, como um LVDT, transforma o
deslocamento num sinal elétrico.
Disponível para pressões de 30 a 100.000 psi.
Usotípico: medida de pressão gauge de vapor d'água e
água.

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Fole (Bellow)

Foles de metal
movimento linear.

para

transformar

pressão

em

um

Medidor de pressão diferencial: fole dentro de recipiente
(canister).
Mais sensíveis que o tubo de Bourdon nas pressões de 0 a
30 psi.

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Sensores de pressão a semicondutor

Utilizam a propriedade piezoelétrica dosilício.
Pressão - resistência elétrica - voltagem.
Não há partes móveis.
Pressões nas faixas de 0-1,5 psi a 0-5000 psi.

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Sensor comercial ST2000 da Sym Inc.
Pode ser utilizado para medir pressão de fluidos e gases.
Possui amplificador interno.
Saída: voltagem proporcional à tensão absoluta.

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2) SENSORES DE TEMPERATURA
Fornecem uma saída proporcional à temperatura.Sensores de temperatura bimetálicos

Utilizados para controle ON-OFF.
Fechamento de contato por mercúrio.
Termopares
Efeito Seebeck: uma voltagem proporcional à temperatura
pode ser produzida por um circuito composto por dois
metais distintos.
Exemplo: termopar de ferro-constantan, uma liga (alloy),
fornece 0,35V/oC.

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Junção quente: ponta de prova (probe).
Junção fria:referência de temperatura.
Vnet = Vhot - Vcold

Na prática: termopares conectados a cabos de cobre - três
junções se formam.
Junções com os cabos de cobre devem ser mantidas à
mesma temperatura (bloco isotérmico).
Também utilizam-se cabos de compensação.
Originalmente junção fria imersa em um banho de gelo
(ice-water bath).
Vcold fica então constante e conhecida.
Modernamente não é maisnecessário o banho de gelo,
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utilizam-se, por exemplo, um sistema de acondicionamento
de temperatura para a junção fria.
Pode-se
compensar
numericamente
o
efeito
da
temperatura da junção fria, consultando numa tabela a
tensão correspondente Vcold à temperatura ambiente e
somando a Vnet, obtendo-se diretamente Vhot.

Pode-se também usar um diodo sensível à temperatura.
A junção fria eo diodo são mantidos à mesma temperatura
por um bloco isotérmico.

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Termopares comerciais são disponíveis para diversas faixas
de temperatura e valores de sensibilidade.
Exemplo 6.14

Um forno é suposto estar mantido a 1000oF por um sistema
de controle, mas você suspeita que a temperatura está
bem mais fria. Você dispõe de um termopar tipo J e um
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voltímetro.Descreva como usar o equipamento para
verificar a temperatura do forno.
Resistance Temperature Detector (RTD)

Sensor de temperatura baseado no fato de que os metais
aumentam sua resistência elétrica com o aumento de
temperatura.
Metal mais usado: platina.
Encapsulamento em barras de cerâmica.
Coeficiente de temperatura positivo, para a platina 0,0039
//oC.
PT 100: resistência de 100...
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