Seminário Medidas Elétricas Juliano Valério Filardo

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    18-Apr-2015

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<ul><li> Slide 1 </li> <li> Seminrio Medidas Eltricas Juliano Valrio Filardo </li> <li> Slide 2 </li> <li> Sensores pticos Princpios e Aplicaes </li> <li> Slide 3 </li> <li> Tecnologia ptica ptica geomtrica incluindo lentes prismas grades de difrao tica fsica com laser giroscpio de fibra tica converso de freqncia fenmenos no lineares. sensores pticos. </li> <li> Slide 4 </li> <li> Processos de Controle informaes relativas as variveis que esto sendo controladas grandeza fsica das variveis controladas so grandezas no eltricas, como por exemplo: posio, velocidade, presso, vazo, fora, temperatura e umidade necessrio transformar tais grandezas fsicas em grandezas eltricas (corrente ou tenso) informaes na gerao das aes de controle O elemento que realiza a transformao de uma forma de energia em outra denominado transdutor O transdutor um sistema completo que produz um sinal eltrico de sada proporcional grandeza sendo medida. O sensor apenas a parte sensitiva do transdutor. </li> <li> Slide 5 </li> <li> Radiao A radiao EM uma forma de energia em movimento, ou melhor, esta se propaga pelo espao. Um objeto que libera ou emite tal radiao perde energia. E aquele que absorve radiao ganha energia. Desta forma nos devemos descrever como esta energia se apresenta como radiao EM. </li> <li> Slide 6 </li> <li> Freqncia e Comprimento de Onda A freqncia representa a oscilao por segundo quando a radiao passa por algum ponto fixo no espao. O comprimento de onda representa a distancia espacial entre dois mximo ou dois mnimos sucessivos da onda na direo de propagao. </li> <li> Slide 7 </li> <li> Slide 8 </li> <li> Diviso Segundo Resposta Espectral (O intervalo de comprimento de onda ou freqncia que o detetor responde). Estes tipos so: a) Detetor de banda larga; b) Detetor de banda estreita. Princpio de operao os detetores podem ser divididos em vrios grupos. a) Detetores Trmicos; b) Detetores Fotoeltricos. Como esse trabalho tem por objetivo enfocar os detetores ( sensores ) no grupo de Sensores Fotoeltricos ou pticos, ser desconsiderado os detetores trmicos </li> <li> Slide 9 </li> <li> Slide 10 </li> <li> Princpio de Funcionamento dos Sensores pticos Proximidade difusa ou Difuso Retro-reflexivos ou de reflexo Barreira ou interrupo de luz </li> <li> Slide 11 </li> <li> Sensores Fotoeltricos Uma fonte de luz ou transmissor de luz (LED) [1] Um receptor (Fototransistor) [2] Um conversor de sinal [3] Um amplificador[4]. </li> <li> Slide 12 </li> <li> Transmissor O transmissor envia o feixe de luz atravs de um fotodiodo, que emite flashes, com alta potncia e curta durao, para evitar que o receptor confunda a luz emitida pelo transmissor com a iluminao ambiente. </li> <li> Slide 13 </li> <li> Foto-diodo um diodo semicondutor em que a juno est exposta luz. A energia luminosa desloca eltrons para a banda de conduo, reduzindo a barreira de potencial pelo aumento do nmero de eltrons, que podem circular se aplicada polarizao reversa. A corrente nos foto-diodos da ordem de dezenas de mA com alta luminosidade, e a resposta rpida. H foto-diodos para todas as faixas de comprimentos de onda, do infravermelho ao ultravioleta, dependendo do material. O foto-diodo usado como sensor em controle remoto, em sistemas de fibra ptica, leitoras de cdigo de barras, scanner (digitalizador de imagens, para computador), canetas pticas (que permitem escrever na tela do computador), toca-discos CD, fotmetros e como sensor indireto de posio e velocidade. </li> <li> Slide 14 </li> <li> Circuito </li> <li> Slide 15 </li> <li> Receptor O receptor composto por um fototransistor sensvel a luz, que em conjunto com um filtro sintonizado na mesma frequncia de pulsao dos flashes do transmissor, faz com que o receptor compreenda somente a luz vinda do transmissor. </li> <li> Slide 16 </li> <li> Foto-transistor um transistor cuja juno coletor-base fica exposta luz e atua como um foto- diodo. O transistor amplifica a corrente, e fornece alguns mA com alta luminosidade. Sua velocidade menor que a do foto-diodo. Suas aplicaes so as do foto-diodo, exceto sistemas de fibra-ptica, pela operao em alta freqncia. </li> <li> Slide 17 </li> <li> Circuito </li> <li> Slide 18 </li> <li> Converso do Sinal Os pulsos de luz que so recibidos pelo fototransistor so convertidos em sinais eltricos,os quais so processados para se determinar se correspondem a uma trasmiso de luz. Realizada a verificao a sada do sensor comuta a chave de acordo com o sinal. </li> <li> Slide 19 </li> <li> Transformao do Sinal </li> <li> Slide 20 </li> <li> Diagrama Esquemtico Fenmeno Fsico Transdutor Sinal Eltrico proporcional grandeza fsica Transferncia de energia que sensibiliza o elemento sensor </li> <li> Slide 21 </li> <li> Condicionamento de Sinais O condicionamento de sinais analgicos proporciona a operao necessria para transformar a sada de um sensor em uma forma necessria e adequada para interfaciar com outros elementos do loop de controle de processo </li> <li> Slide 22 </li> <li> Funcionamento Macro </li> <li> Slide 23 </li> <li> Mtodo dos sistemas de deteo por sensores pticos Sistema por Barreira O transmissor e o receptor esto em unidades distintas e devem ser dispostos um frente ao outro, de modo que o receptor possa constantemente receber a luz do transmissor. O acionamento da sada ocorrer quando o objeto a ser detectado interromper o feixe de luz. </li> <li> Slide 24 </li> <li> Sistema por Difuso Neste sistema o transmissor e o receptor so montados na mesma unidade. Sendo que o acionamento da sada ocorre quando o objeto a ser detectado entra na regio de sensibilidade e reflete para o receptor o feixe de luz emitido pelo transmissor. </li> <li> Slide 25 </li> <li> Sistema Refletivo Este sistema apresenta o transmissor e o receptor em uma nica unidade. O feixe de luz chega ao receptor somente aps ser refletido por um espelho prismtico, e o acionamento da sada ocorrer quando o objeto a ser detectado interromper este feixe. </li> <li> Slide 26 </li> <li> Imunidade Iluminao Ambiente Normalmente, os sensores pticos possuem imunidade iluminao ambiente, pois operam em frequncias diferentes. Podem ser afetados por uma fonte muito intensa, como por exemplo, uma lmpada fluorescente de 40W a 15cm do sensor, ou um raio solar incidindo diretamente sobre as lentes. </li> <li> Slide 27 </li> <li> Comparaes das Frequencias </li> <li> Slide 28 </li> <li> Utilizao dos sistemas de sensores pticos Sensores de LUZSensores de LUZ Alm de seu uso em fotometria (incluindo analisadores de radiaes e qumicos), a parte de sistemas de controle de luminosidade, como os rels fotoeltricos de iluminao pblica e sensores indireto de outras grandezas, como velocidade e posio (fim de curso)Alm de seu uso em fotometria (incluindo analisadores de radiaes e qumicos), a parte de sistemas de controle de luminosidade, como os rels fotoeltricos de iluminao pblica e sensores indireto de outras grandezas, como velocidade e posio (fim de curso) </li> <li> Slide 29 </li> <li> Exemplo </li> <li> Slide 30 </li> <li> Sensores de velocidades No sensor de reflexo : Um feixe luminoso atinge um disco com um furo ou marca de cor contrastante, que gira. O sensor recebe o feixe refletido, mas na passagem do furo a reflexo interrompida (ou no caso de marca de cor clara a reflexo maior), e gerado um pulso pelo sensor. O sensor de interrupo de luz Usa tambm um disco com furo, e a fonte de luz e o sensor ficam em lados opostos. Na passagem pelo furo, o feixe atinge o sensor, gerando um pulso. A freqncia destes pulsos igual velocidade, em rps, nos dois tipos. As vantagens destes sensores so o menor tamanho e custo, a maior durabilidade e a leitura distncia. usado em sistemas de controle e tacmetros portteis. </li> <li> Slide 31 </li> <li> Exemplos </li> <li> Slide 32 </li> <li> Sensores de posio H duas formas bsicas de usar estes: S. por reflexo, que detectam a posio pela luz que retorna a um fotosensor (fotodiodo ou f. transistor, LDR ), emitida por um LED ou lmpada e refletida pela pea, e S. por interrupo, no qual a luz emitida captada por um fotosensor alinhado, que percebe a presena da pea quando esta intercepta o feixe. Este sensor usado para contagem de peas, numa linha de produo, alm das aplicaes como fim-de-curso. </li> <li> Slide 33 </li> <li> Exemplos </li> <li> Slide 34 </li> <li> Sensores de posio especfica </li> <li> Slide 35 </li> <li> Slide 36 </li> <li> OBRIGADO ! </li> </ul>