Trabalho Instrumentação - Sensores Capacitivos

8/19/2019 Trabalho Instrumentação - Sensores Capacitivos

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Sumário

Introdução.........................................................................1

Sensores de Proximidade Capacitivos..........................2

Princípio de funcionamento:.......................................2

Materiais Detectáveis:.................................................3

Montagem do Sensor Capacitivo:...............................3

Características:.............................................................4

Características técnicas: *........................................5Identicação:.................................................................6

Custos:............................................................................8

p!icaç"es:.....................................................................8

Conc!usão.......................................................................9

#efer$ncias %i&!iográcas............................................10


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Introdução

O mundo é apresentado ao homem através de cinco

sentidos distintos: a audiço! o tato! a viso! o o"#ato! e! por

$m! o pa"adar. O e"emento sensor é o e"o entre o mundo

e%terno e o nosso cére&ro.

'ensando de maneira an("o)a podese di+er ,ue os

e"ementos sensoriais so os respons(veis pe"a

interpretaço dos #en-menos #sicos em sinais

compreensveis ao nosso cére&ro. /ssa necessidade dedeterminar as vari(veis #sicas do am&iente tam&ém é

presente nos sistemas comerciais! automo&i"sticos!

domésticos! industriais! etc.! e este é o tra&a"ho dos

sensores.

ensores tm como o&etivo in#ormar um circuito

e"etr-nico a respeito de um evento ,ue venha a ocorrer

e%ternamente! so&re o ,ua" e"e deva atuar! ou a partir do

,ua" e"e deva comandar uma determinada aço.

ssim como os sentidos do homem! h( di#erentes tipos

de sensores atua"mente no mercado! e ca&e a este tra&a"ho

a&ordar os sensores de pro%imidade dos tipos capacitivos.


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Sensores de Proximidade Capacitivos

Os sensores de pro%imidade capacitivos so

e,uipamentos e"etr-nicos capa+es de detectar a

apro%imaço ou a presença de materiais met("icos! no

met("icos! p"(sticos! ps! ",uidos! madeiras! papéis! etc.

Princípio de funcionamento:

O princpio de #uncionamento de um sensor capacitivo&aseiase na mudança de #re,uncia de osci"aço de um

circuito ressonante com a a"teraço do va"or de

capacitncia #ormada pe"a p"aca sensve" e o am&iente!

devido apro%imaço de um corpo ,ua",uer.

7m campo e"étrico é )erado na #ace sensora do

sensor! proetando o campo e"étrico para #ora do sensor!

#ormando assim um capacitor onde seu die"étrico é o ar.

o apro%imar um o&eto ,ua",uer #ace sensora! o

die"étrico a"i presente no ser( mais o ar e sim o materia"

do ,ua" este o&eto é composto. esta #orma! a

capacitncia da p"aca sensve" é a"terada e essa variaço

causa uma mudança de #re,uncia ,ue é enviada a um

circuito detector ,ue trans#orma a variaço de #re,uncia

em nve" de tenso na ausncia de um o&eto! o osci"ador

est( inativo! e ,uanto mais pr%imo o o&eto est( dosensor! maior ser( a #re,uncia e a amp"itude da onda

)erada pe"o osci"ador . /nto! o circuito do )ati"ho rece&e o

sina" de tenso do detector! e o trans#orma em uma onda

,uadrada ade,uada a acionar um circuito de comutaço!

onde ( se torna o su$ciente para acionar circuitos

e%ternos.


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Materiais Detectáveis:

O o&eto a ser detectado! assim como a distncia de

comutaço! é uma #unço direta do materia" ,ue o sensor

est( tra&a"hando! sendo a constante die"étrica sua principa"vari(ve". uanto maior a constante die"étrica de um

materia"! mais #(ci" e"e é detectado e! por sua ve+! mais

distante pode ser comutado. e)ue a&ai%o uma ta&e"a

e%pondo materiais e suas constantes die"étricas.

Materia! Constante Materia! Constante

cetona 19!5 ;a,ue"ite 3!6

#esina crí!ica 2!< 4!5 ;en+ina 2!3r 1!000264 i%ido de

=ar&ono1!000985

'!coo! 25!8 'etr"eo 2 2!2

m(nia 15 25 >esina de'o"iéster

2!8 8!1

ni!ina 2!9 'o"ieti"eno 2!3

So!uç"es)uosas

50 80 'o"ipropi"eno 2 2!3

'o"iestireno 3

Montagem do Sensor Capacitivo:

O sensor pode ser insta"ado de duas #ormas di#erentes:

*m&utidos: parentes:


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Características:

7m sensor capacitivo tem em uma de suase%tremidades um capacitor! ,ue é denominada como #ace

sensora. /sta ponta é constituda por duas p"acas circu"ares

met("icas ,ue so carre)adas com car)as opostas entre si!

#ormando assim um campo e"étrico ,ue é proetado para o

"ado do o&eto a ser identi$cado.


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Bre,uncia de chaveamento: 10 500 C+

=orrente de consumo: 15m

@emperatura de tra&a"ho: 0 50D

'roteço: =ontra inverso de po"aridade

=ontra picos reversos na car)a=ontra so&recar)as nas sadas

=ontra curtocircuito nas sadas

E/ indicador do acionamento

=a&o com 2 metros.

*ados da Einha = Fe)


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Identicação:

identi$caço de um sensor capacitivo é dado por umcdi)o! onde o primeiro campo indica as si)"as do tipo de

sensor! e%emp"o: = G ensor =apacitivo

O se)undo campo indica a distncia de comutaço do

sensor! este nHmero é indicado em mi"metros. /m se)uida

o campo de identi$caço do auste de sensi&i"idade. Io

,uarto campo mostra a medida! em mi"metros! do

dimetro do sensor. se)uir o tipo de inv"ucro! podendo

ser em #ormato de ane" JK! #ormato ci"ndrico J=K! #ormato#or,ui"ha JBK! #ormato ci"ndrico com rosca JLK e #ormato

retan)u"ar J>K. O se%to campo indica os tipos de sadas das

"i)açMes. /m se)uida os tipo de materia" do inv"ucro. / por

H"timo os tipos e"étricos.


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Custos:

'es,uisa do sensor de pro%imidade capacitivo emmercado naciona".

= O =N >66!40 >113!05

P>@BEOQ >84!00

P/>=O ENA>/ >230!00

'es,uisa de preço do sensor de pro%imidade capacitivo

em mercado internaciona".

/;R 7

EN/S'>/ 76!58 7192!00

p!icaç"es:

Os sensores de pro%imidade capacitivos tem amp"a

(rea de ap"icaço. Ear)amente usados em sistemas para

detectar o&etos met("icos ou no met("icos! como é o

e%emp"o de p"(sticos! madeira! vidro! cermica! ",uidos

a"umnio! )ranu"ados! ps e etc. Os ",uidos de maneira

)era" so timos atuadores para os sensores capacitivos

no importando se so condutivos ou no! a viscosidade ou

cor. ssim sendo! so e%ce"entes sistemas para contro"e denveis m(%imos e mnimos de ",uidos ou s"idos. 7m ou

dois sensores podem ser insta"ados! mesmo ,ue

mer)u"hados tota"mente no produto. o ideais para

ap"icaçMes em sistemas de automaço! tais como!

conta)em de )arra#as! cai%as! pacotes ou peças em )era"! e

so e%tremamente vers(teis em ap"icaçMes de di#ci"

so"uço ,uando comparados com so"uçMes convencionais.


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Conc!usão

ensores capacitivos conse)uem praticar a mesma#unço ,ue o indutivo! porém tem custo mais e"evado.

ituaçMes em ,ue h( necessidade de detectar produtos

dentro de em&a"a)ens o sensor capacitivo se destaca em

e$cincia! assim como em situaçMes de mediço de nve"

em ,ue no h( possi&i"idade de introdu+ir um sensor no

reservatrio! o = pode ser acop"ado do "ado de #ora do

reservatrio ,ue seu #uncionamento no é preudicado.

e acordo com a necessidade do sistema! os sensorescapacitivos so uma &oa opço! "evando em conta sua

&ai%a distncia sensora Jem&ora amp"a mar)em de

materiais detect(veisK! custos "evemente e"evados! a"ta

sensi&i"idade aos #atores e%ternos umidade em especia"

e necessidade de circuitos comp"ementares.


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#efer$ncias %i&!iográcas

OLIVEIRA, André Schneider de. Controle e Automação: Controle e

processos industriais. Curitiba: Livro Técnico, 2012. 120 p.

CURZEL, Jeferson L..SENSORES INDUSTRIAIS.2013. Disponível

em: . Acesso

em: 26 out. 2015.

MAGALHAES, D. V..Instrumentação e Sistemas de

Medidas:Sensores. 2014. Disponível em:

. Acesso em: 21 out. 2015.

FUENTES, Rodrigo C..Apostila de Automação Industrial.2005.

Elaborada pelo Professor M.Eng. Rodrigo Cardozo Fuentes.

Disponível em:

. Acesso em:

21 out. 2015.

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