O DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO 

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS

BRENDA PEREIRA 

FELIPE CARVALHO

GABRIELA VICENTE

KEVIN CRISTIAN

LUCIANO BATISTA

SERGIO POLONIATO

WALYSON SOUZA

SENSORES INDUSTRIAIS

SÃO PAULO

2019

BRENDA PEREIRA , 917200264

FELIPE CARVALHO , 317202133

GABRIELA VICENTE, 917205125

KEVIN CRISTIAN , 317109479

LUCIANO BATISTA , 917200593

SERGIO POLONIATO , 917207196

WALYSON SOUZA , 417201670

SENSORES INDUSTRIAIS

Apresentação do Projeto Integrador em Ciências e Tecnologias dos Materiais do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Nove de Julho, como requisito parcial para a obtenção do grau a ser alcançado.

                                                            Professor Orientador:

LUIS ALBERTO CCOPA IBARRA

                     LUIZ CARLOS LEONARDO

SÃO PAULO

2019

RESUMO

Imagine se você não enxergasse, não ouvisse, não sentisse o toque, o cheiro, e até o gosto, como saberia que ele é de verdade? Nós existimos nesse mundo através dos cincos sentidos. São eles que transmitem ao cérebro uma série de sensações importantes. Nosso cérebro funciona, basicamente, através de pulsos elétricos. Os milhões de neurônios se constituem em uma rede interligada que é responsável por nossos movimentos, sensações, reações e até mesmo por nossos pensamentos, sentimentos e lembranças. O elemento sensor é o elo entre o mundo externo e o nosso cérebro. Raciocinando de forma análoga pode-se dizer que os elementos sensores são os responsáveis pela tradução dos fenômenos físicos em sinais compreensíveis ao controlador de processo. Um sensor pode ser definido como qualquer instrumento que mede algum tipo de característica física ou química e converte essa medição em um sinal que pode ser lido por um observador ou sistema automatizado de coleta de dados. Existem vários tipos de sensores que respondem a estímulos diferentes como, por exemplo: calor, pressão, movimento, luz e entre outros. A saída é geralmente um sinal que é convertido para exibição legível por humanos no local do sensor ou transmitido eletronicamente por uma rede para leitura ou processamento adicional. 

Palavras-chaves: sensações, reações, sensores.

LISTA DE FIGURAS

SÚMARIO

1. INTRODUÇÃO

             A história mostrou que os avanços na ciência e engenharia de materiais têm sido importantes impulsionadores no desenvolvimento de tecnologias de sensores. Por exemplo, a sensibilidade à temperatura da resistência elétrica em uma variedade de materiais foi observada no início de 1.800 e foi aplicada por Wilhelm Von Siemens em 1.860 para desenvolver um sensor de temperatura baseado em um resistor de cobre. A alta estabilidade de ressonância do quartzo monocristalino, bem como suas propriedades piezoeléctricas, possibilitaram uma gama extraordinariamente ampla de sensores acessíveis e de alto desempenho, que desempenharam um papel importante na vida cotidiana. Mais recentemente, uma nova era na tecnologia de sensores foi introduzida pelo desenvolvimento do processamento de silício em larga escala, permitindo que a exploração do silício criasse novos métodos para a transdução de fenômenos físicos em saídas elétricas que foram prontamente processadas por um computador. O avanço tecnológico nas últimas décadas, especialmente em sensores, permitiu um avanço considerável na automação industrial.

‘’A indústria 4.0 é um novo modelo de indústria inteligente com máquinas e sistemas conectados para tomar decisões que melhoram a produtividade. Essa é, na prática, a quarta grande reviravolta nos processos de fabricação de produtos e gestão empresarial, sendo, na atualidade, a Revolução Industrial’’. (LIDER JR, 2019)

    A estratégia de fabricação atual define os sistemas de fabricação em termos de sensores, atuadores, efetores, controladores e malhas de controle. Os sensores fornecem um meio de coletar informações sobre operações e processos de fabricação que estão sendo executados. Em muitos casos, os sensores são usados ​​para transformar um estímulo físico em um sinal elétrico que pode ser analisado pelo sistema de fabricação e usado para tomar decisões sobre as operações que estão sendo conduzidas. 

         Os atuadores convertem um sinal elétrico em um movimento mecânico. Um atuador atua sobre o produto e o equipamento através de um efetor. Os efetores servem como a “mão” que alcança a ação mecânica desejada. Controladores são computadores que recebem informações de sensores e de programação interna, e usa essas informações para operar o equipamento de fabricação (na extensão disponível, dependendo do grau de automação e controle). Os controladores fornecem comandos eletrônicos que convertem um sinal elétrico em uma ação mecânica. Sensores, atuadores, efetores e controladores estão vinculados a um loop de controle.

       O objetivo dos sensores é inspecionar o trabalho em andamento, monitorar a interface de trabalho em andamento com o equipamento de fabricação e permitir o auto-monitoramento da fabricação pelo computador do sistema de fabricação. O objetivo do atuador e do efetor é transformar o trabalho em andamento de acordo com os processos definidos do sistema de fabricação. A função do controlador é permitir graus variados de controle manual, semi-automático ou totalmente automatizado sobre os processos. 

        Um sistema de fabricação pode ser semi-automático, com uma parte do circuito de controle substituída por um computador. Essa abordagem atenderá às novas demandas dos requisitos do sistema de fabricação. Especificamente, para os sensores que devem fornecer dados de entrada contínuos para o operador e o computador. Os tipos apropriados de dados devem ser fornecidos em tempo hábil a cada um desses loops de controle. Os sistemas de fabricação semi-automatizados devem ter capacidade para um grau limitado de auto-monitoramento e controle associado à parte do computador do circuito de tomada de decisão.