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Sensores Lgicos
Sensores
lgicos
so
utilizados
para
detectar
os
estados
de um processo;
Indica
apenas
a ocorrncia
ou
no
de um evento;
A indicao
lgica
representada
na
forma de um contato eltrico:
Contato abertoX=0
Sensor
Contato fechadoX=1
Sensor
Sensor capacitivo
>> indica
a presena
de um objeto
dieltrico
nas proximidades
do sensor.
Exemplo: detectar
a presena
de peas
de madeira.
Sensor Indutivo
>> indica
a presena
de um objeto
metlico
dieltrico nas
proximidades
do sensor.
Exemplo: deteco
de peas
metlicas
em
uma
esteira.
Sensor tico
>> indica
a presena
de um objeto
capaz
de refletir
ou bloquear
a passagem
de feixe
de luz.
carga
24V
+
-
Fonte CC
carga
24V
+
-Carga
24V
Fonte CC
Carga
+
-
Sensor
Carga
24V
Fonte CC
Carga
+
-
Carga
Sensor
24V
Fonte CC
+
-
Sensor
Carga
CLP Ligao de Sensores com sada NPN ao CLP
Fonte CC
24V
+
-
Sensor
Carga
CLP
Ligao de Sensores com sada NPN ao CLP
Fonte CC
Deteco de Presena
Existem duas formas de detectar presena:
1)
Atravs de contato: O sensor faz contato mecnico com o objeto. (Chave limite, chave de fim de curso,...)
2)
Atravs de proximidade: Sem contato mecnico entre objeto e sensor (sensor tico, sensor indutivo, sensor capacitivo ...)
Deteco de Presena
1) Chaves de contato (Contact Switches)
com acionamento mecnico:
So
disponveis
com contatos
de sada
NA e/ou
NF;
Possuem
invlucro
reforado
de modo
a suportar
esforos mecnicos
repetitivos.
Para diminuir
impactos
possuem
rolos
no ponto
de contato.
So
aplicadas
como
chave
limite
de movimento
mecnico
e/ou
como detector de peas.
Deteco de Presena
2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Sensores
ticos
necessitam
de um emissor
(fonte
de luz) e de um detector;
O feixe
de luz
produzido
no emissor
utilizando-se LEDs
e diodos lases, podendo
ou
no
estar
na
parte
visvel
do spectro;
Os detectores
so
constituidos
de photodiodes ou
phototransistors;
O emitter and detector so
posicionados
de modo
a que
um objeto ira
bloquear
o feixe;
Deteco de Presena
2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena
2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Retroflexivo
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Retroflexivo
com luz
polarizada
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
reflexo
difusa
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
alinhamento
de sensor tico
de oposio
(barreira)
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
tamanho
do objeto
para
bloqueio
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena 2) Sensores ticos (Foto-eltricos):
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos:
So utilizados principalmente para detectar a presena ou proximidade de um objeto dieltrico.
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos:
So utilizados principalmente para detectar a presena ou proximidade de um objeto dieltrico.
Deteco de Presena Sensores lgicos
capacitivos:
Quando um objeto entra na regio de ao do campo eltrico entre as placas, muda o valor da constante dieltrica do meio.
Deteco de Presena Sensores lgicos
capacitivos:
Quando um objeto entra na regio de ao do campo eltrico entre as placas, muda o valor da constante dieltrica do meio.
Deteco de Presena Sensores lgicos
capacitivos:
Podem detectar objetos a distncias de at
alguns centmetros
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos:
Um oscilador
usado para medir a reatncia capacitivaXC= 1/(C.2..fosc) entre as placas (fosc=freq. do oscilador)
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos:
Princpio de Funcionamento
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos: Princpio de Funcionamento
O sensor gera
um campo eltrico
e detecta
mudanas
provocadas quando
um alvo
se aproxima
da
face sensora.
Face sensora
Alvo
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos: Princpio de Funcionamento
Face sensora
Quando
o alvo
se aproxima
da
face sensora, a capacitncia
de uma
prova
capacitiva
cresce.
Alvo
C
Deteco de Presena Sensores lgicos capacitivos: Princpio de Funcionamento
Face sensora
O valor da
capacitncia
da
prova
cresce
diretamente
com o tamanho
do alvo
e com o valor da
constante
dieltrica
equivalente
do meio;
O valor da
capacitncia
da
prova
decai
com o aumento
da distncia
do alvo
face sensora.
Alvo
Climiar
Deteco de Presena
Sensores lgicos capacitivos: Princpio de Funcionamento
Os sensores
capacitivos
podem
ser tanto
do tipo
no-blindado quando
blindado.
Deteco de Presena
Sensores lgicos capacitivos: Princpio de Funcionamento
Os sensores
capacitivos
no-blindados
so
adequados
para
detectar materiais
com elevado
valor de constante
dieltrica.
Tipo de Material Constante dieltrica(Relativa ao Ar)
Solues aquosas 50-80
Alcool 25.8
Etanol 24
Acetona 19.5
Madeira mida 10-30
Deteco de Presena
Sensores lgicos capacitivos: Princpio de FuncionamentoOs sensores
capacitivos
blindados
so
mais
adequados
para
detectar
materiais
com valores
mais
baixos
de constante
dieltrica;
Apresentar
um campo eltrico
com linhas
de fora
mais concentradas.
Tipo de Material Constante dieltrica(Relativa ao Ar)
Cereais 3-5
Madeira Seca 2-7
Papel 1.6-2.6
Vidro 3.7
P
de Cimento 4.0
Aplicaes de Sensores Capacitivos
Indstria Madeireira
Aplicaes de Sensores Capacitivos
Deteco de nvel Em Silos de armazenamentoDe gros
Aplicaes de Sensores Capacitivos
Indstria Alimentcia
Especificaes
Com Blindagem,Sada NA PNP,Freq. Chaveamento 100 Hz
Especificaes
Material do Alvo Fator Correogua 1.00Solues Aquosas 0.98-1.00lcool 0.85Madeira mida 0.60 -
0.85
Cereais 0.15-0.30Gasolina 0.10Papel 0.10
Sensores Indutivos de Proximidade
1) Princpio de FuncionamentoSo sensores projetados para gerar um campo eletromagntico primrioe detectar o correspondente efeito deste campo na induo de correntesde eddy
em um objeto metlico ( target) que entra na regio de ao do
campo primrio.
O sensor consiste de uma bobina (coil) com ncleo de ferrite
, um oscilador, um circuito de trigger
e o circuito de sada (output circuit) que normalmente
um transistor bipolar( NPN ou PNP).
As correntes parasitas no alvo reduzem a amplitudedas oscilaes do campo primrio.
As correntes parasitas no alvo reduzem a amplitudedas oscilaes do campo primrio.
Alvo Padro
A face ativa de um sensor de proximidade indutivo
a extremidade por ondeemerge o campo eletromagntico primrio produzido pela sua bobina.
Denomina-se de Alvo Padro
um objeto de ao, na forma de uma chapa quadrada, cujo lado tem mesma medida do dimetro da face
ativa
do sensor ou da distncia nominal de deteco (a maior das duas).
A espessura do alvo padro
de 1mm.
Fatores de Correo de Acordo com o Tipode Alvo a Detectar
A distncia nominal de acionamento do sensor (Sn) normalmente determinada para o alvo padro.
Para outros materiais, necessrio utilizar um fator de correo.
A composio do alvo tem um grande efeito na distncia de acionamentode um sensor de proximidade indutivo.
Para obter a distncia de acionamento para outros materiais, basta aplicar a frmula:
Sncorrigida= Sn. FC
onde FC=Fator de Correo .
Tabela 1-
Fatores de correo para diversos matrias metlicos
Exerccio 1) Um objeto metlico de cobre
posicionado a umadistncia de 4,0 mm de face ativa de sensor indutivo de proximidade cuja distncia nominal de ativao, para um alvopadro,
de Sn=5,0 mm.
Determinar se a presena do objeto de cobre ser
detectada.
Soluo: Para um alvo de cobre, a distncia de ativao corrigida ser:
Sncorrigida= Sn. FCcobre= 5,0x0.40 = 2,0 mm
Dessa forma, o alvo de cobre s
ser
detectado para distancias iguais ou inferioresa 2,0 mm. Como a distancia de 4mm, na qual o alvo de cobre foi
posicionado,
superior a Sncorrigida
= 2,0 mm, a presena do alvo no ser
detectada pelo sensor.
OBSERVAES:
O tamanho e forma do alvo tambm podem afetar a distncia de acionamento. As seguintes recomendaes devem ser utilizadas:
i)
Alvos na forma plana so preferveis (em comparao com outras formas);
ii) Alvos arredondados podem necessitar de maior reduona distncia de acionamento;
iii) Alvos feitos de materiais no-ferrosos necessitam de maior reduo na distnciade acionamento;
iv) Alvos com dimenses inferiores s dimenses da face ativa do sensor necessitamde maior reduo na distncia de acionamento;
v) Alvos bem maiores do que a face ativa podem permitir um aumento da distnciade acionamento;
Histerese (percurso diferencial)
A diferena (em mm) entre o ponto em que o sensor opera e o ponto ondedeixa de operar (deixa de sinalizar a presena do alvo)
chamado de
histerese ou percurso diferencial.
Histerese (percurso diferencial)
O valor do quantitativo de percurso adicional necessrio para desacionar
o sensor aps uma
operao deve ser considerado quando o projetista estiver selecionando o alvo e a localizao do sensor.
O uso de histerese
necessrio para evitar o fenmeno de chattering
(liga-desliga rapidamente)
quando o sensor estiver sujeito a vibrao ou quando o alvo estiver estacionrio na distncia nominal.
As amplitudes da vibraes devem ser menores do que o valor da banda da histerese, para evitar o chattering.
Mxima Freqncia de Comutao (switching
frequency) do sensor
A freqncia mxima de comutao (switching
frequency)
a mxima velocidadede aproximao e afastamento do alvo, em que o sensor ainda consegue detectar de forma segura o alvo
Isso indica o maior nmero possvelde comutaes por segundo, dolgico contato de sada do sensor.
Esse valor
sempre dependentedo tamanho do alvo, da distnciade deteco facial, da velocidadedo alvo e do tipo de chave.
Consideraes de Montagem para Evitar Interferncias de Correntes
Elevadas
Montagem perpendicular a linha de corrente eltrica:
Consideraes de Montagem para Evitar Interferncias de Correntes
Elevadas
Montagem paralela a linha de corrente eltrica:
Consideraes de Montagem para Evitar Interferncias de Correntes
Elevadas
Associao em Srie de Sensores Lgicos
Sensores LgicosSlide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48Slide Number 49Slide Number 50Slide Number 51Slide Number 52Slide Number 53Slide Number 54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57Slide Number 58Slide Number 59Slide Number 60Slide Number 61Slide Number 62