Eletromagnetismo

SENSORES

 Funcionamento

 Características

 Aplicação

 Referencia

Engenharia Eletrica 7°A

Nome: Carla Clausielen Gomes Moreira RA: 1099267221

Rafael Valente da Mota 0894806

Sensores

São dispositivos que mudam alguma de suas características mensuráveis sob a ação

de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente, ou indiretamente, um sinal que

indica as condições desta grandeza. Quando operam diretamente, convertendo uma forma

de energia noutra, são chamados transdutores. Os de operação indireta alteram suas

propriedades, como a resistência, a capacitância ou a indutância, sob ação de uma

grandeza, de forma proporcional, linearmente ou não, e neste caso seu uso pode restringirse

a uma certa região de variação da grandeza.

O sinal de um sensor pode ser usado para detectar a presença de um material,

medir alguma grandeza ou, ainda, auxiliar nesta tarefa.

Características

Linearidade: É o grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza física.

Quanto maior, mais exata é a resposta do sensor ao estímulo. Procura-se utilizar os

sensores que apresentem maior linearidade em dada faixa de valores, pois, seu resultado

será mais confiável. Os sensores não lineares são usados em faixas limitadas, nas quais

seu resultado apresenta desvios aceitáveis, ou através de dispositivos e circuitos que

fazem a linearização de sua saída.

Faixa de atuação: É o intervalo de valores da grandeza em que pode ser usado o sensor,

sem destruição ou imprecisão, ou, ainda, dentro de sua faixa linear.

1.Sensores de Temperatura

O controle de temperatura está presente em, praticamente, todas as plantas

industriais, seja alimentícia, têxtil, transformação de plástico, refinarias e usinas e muitas

outras. Os sensores de temperatura podem ser por contato direto, mais comuns e baratos, ou

sem contato direto, através da medida da emissividade de um dado material.

NTC e PTC

Também chamados termistores. São componentes cuja resistência elétrica é

dependente da temperatura. Sua construção é feita através do uso de materiais

semicondutores.

O NTC (Negative Temperature Coeficient, Coeficiente Negativo de Temperatura),

tem resistência inversamente proporcional à temperatura. Segue a equação abaixo:

R = A e B/T

A e B são coeficientes que variam com a composição química e "e" é o número de

Neper, 2.718.T é a temperatura, em Kelvin (some 273 à temperatura em Celsius, para conversão).

Curva do NTC

Devido a seu comportamento não linear, o NTC é utilizado numa faixa pequena de

temperaturas, normalmente próximas a temperatura ambiente, em que a curva é próxima de

uma reta, ou com um circuito de linearização.

O NTC é empregado em temperaturas até cerca de 150º C.

O PTC (Positive Temperature Coeficient) tem resistência diretamente proporcional

à temperatura. A variação da resistência é maior que a de um NTC, na mesma faixa. Seu

uso é mais freqüente como sensor de sobretemperatura, em sistemas de proteção, por

exemplo, de motores.

Diodos

O diodo comum de silício, polarizado diretamente com corrente de 1mA, tem queda

de tensão próxima de 0.62V, a 25oC. Esta tensão cai aproximadamente 2mV para cada ºC

de aumento na temperatura, e pode ser estimada pela equação:

Vd = A - BT

A e B variam conforme o diodo. Esta equação é de uma reta, e vale até cerca de

125 ºC, limite para o silício.

Uso do diodo

O diodo é encontrado em controles e termômetros de baixo custo e razoável

exatidão, até cerca de 100 ºC, e também na medida de compensação de temperatura

ambiente em controladores e indicadores com entrada para termopar.

Termopar

Sua construção é feita pela união de dois fios de metais diferentes, soldados em uma

de suas extremidades. Um termopar oferece um resultado em mV, proporcional à diferença

de temperatura entre a extremidade soldada e a de medição. Apresentam linearidade em

certas faixas bem determinadas de temperatura. Os termopares, juntamente com os Pt100,

são os sensores de temperatura mais usados na indústria. Um termopar segue a equação

abaixo:

V=KT