Olá amigos no artigo de hoje quero compartilhar com você sobre 2 tipos de sensores muito utilizado nas industrias, são eles os sensores indutivos e sensores capacitivos vocês sabem para que serve cada um deles? Então vamos aprender juntos..
Sensor indutivo é dispositivo eletrônico que é capaz de reagir a proximidade de objetos metálicos, esses dispositivos exploram o princípio da impedância de uma bobina de indução, que ao conduzir uma corrente alternada tem esta alterada quando um objeto metálico ou corrente elétrica é posicionado dentro do fluxo do campo magnético radiante.
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Sensores Capacitivos
Neste artigo, abordaremos o funcionamento, vantagens e desvantagens do sensor capacitivo ou sensor detector de proximidade de efeito capacitivo. Este tipo de sensor permite a detecção sem contato e a medição linear de pequenos deslocamentos, da ordem de aproximadamente zero até três centímetros com uma resolução que pode chegar à nanométrica.
Embora apresente a mesma função principal, o sensor capacitivo possui algumas características diferentes em relação aos sensores de proximidade que operam a partir de corrente parasita, tais como os sensores indutivos.
Funcionamento e construção do sensor capacitivo
Antes de entender o funcionamento de um sensor capacitivo, são necessárias algumas definições. Capacitância é a capacidade de um material de armazenar carga elétrica. No campo da eletrônica, este princípio é geralmente associado ao dispositivo armazenador de energia chamado capacitor.
Para melhor entendimento, considere um capacitor de placas paralelas. Este tipo de capacitor possui duas placas de material condutor posicionadas paralelamente e, entre elas, existe um material isolante (dielétrico). O valor da capacitância mútua é proporcional ao índice de permissividade do material dielétrico, que é uma propriedade do material, e à área “A” das placas. E é inversamente proporcional à distância “D” entre as superfícies.
O sensor capacitivo opera de forma similar ao capacitor. No entanto a capacitância do sensor é variável de acordo com a distância entre a superfície de leitura do sensor e o material a ser detectado. Também podem ocorrer mudanças na capacitância do sensor pela captação de material condutivo ou dielétrico. A alteração da capacitância por fim representa uma variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo.
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Sensores de proximidade: sensor capacitivo X sensor indutivo.
Nas aplicações industriais, existem casos em que o sensor capacitivo leva vantagem. Em outros casos, os sensores de indução oferecem maiores vantagens. E existem situações em que as demais categorias de sensores, como os ópticos ou ultrassônicos, podem suprir melhor a necessidade do projeto por possuírem maior alcance.
Considerando o efeito de campo elétrico do sensor capacitivo e o efeito de campo magnético do sensor indutivo, diversas diferenças de operação são notáveis. A tabela 1 apresenta uma análise comparativa entre as duas famílias de sensores de acordo com determinados fatores de operação.
De acordo com a tabela 1 é possível verificar que, em determinadas situações, a escolha do sensor capacitivo é mais adequada. Como por exemplo, situações em que é necessária a instalação de sensores lado a lado ou em embutidos partes metálicas, onde o campo magnético do sensor indutivo pode causar maior interferência. Além de detectar também materiais não condutores.
Por outro lado, os sensores indutivos possuem melhor alcance e permitem melhor operação sujeita a poeira e sujeira. Visto que possuem uma vedação muito boa além de não captar os materiais não condutores.
Aplicações do Sensor Capacitivo
Devido a sua alta precisão, boa parte das aplicações destes sensores tem relação com a medição de precisão. Algumas destas aplicações específicas dos sensores capacitivos estão listadas abaixo:
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Portanto, conclui-se que o sensor capacitivo é muito útil quando uma resolução alta é necessária. Além de possuir funções que complementam certas limitações dos sensores indutivos e vice-versa.
Simbologia do Sensor Capacitivo
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| Imagem de alguns dos modelos de sensores indutivos |
Sensor indutivo é dispositivo eletrônico que é capaz de reagir a proximidade de objetos metálicos, esses dispositivos exploram o princípio da impedância de uma bobina de indução, que ao conduzir uma corrente alternada tem esta alterada quando um objeto metálico ou corrente elétrica é posicionado dentro do fluxo do campo magnético radiante.
Isso ocorre pois o objeto absorve parte do campo magnético essa variação é detectada pelo circuito do sensor que produz um sinal de saída, podendo ser a atuação de um contato NA ou NF para corrente alternada ou contínua, um transistor ou ainda um sinal variável de tensão ou de corrente (saída analógica).
Um sensor indutivo é composto por quatro parte sendo:
Um oscilador verifica as mudanças de corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC).
Um núcleo de ferro envolto em fios ou em uma bobina cria um campo magnético que será afetado pela presença de metal.
Os dispositivos de sensoriamento monitoram o circuito do campo magnético e as mudanças de campo causadas por metais passando nas proximidades.
Um processador de saída leva a informação ao circuito do sensor e envia um sinal para outros equipamentos.
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Aplicação de um Sensor Indutivo
Foram introduzidos no mercado na em meados de 1960, geralmente aplicados para a substituição de chaves-fim-de-curso pois não requerem contato físico para atuar. esse fator proporciona uma maior durabilidade, segurança e velocidade de trabalho do equipamento.
Possuem grande aplicação também na industrial para sendo utilizados em maquinas para contar peças, medir velocidade, detectar materiais de baixa resistência mecânica, entre muitas outras aplicações.
Simbologia de Sensores Indutivos
Neste artigo, abordaremos o funcionamento, vantagens e desvantagens do sensor capacitivo ou sensor detector de proximidade de efeito capacitivo. Este tipo de sensor permite a detecção sem contato e a medição linear de pequenos deslocamentos, da ordem de aproximadamente zero até três centímetros com uma resolução que pode chegar à nanométrica.
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| Sensor Capacitivo |
Embora apresente a mesma função principal, o sensor capacitivo possui algumas características diferentes em relação aos sensores de proximidade que operam a partir de corrente parasita, tais como os sensores indutivos.
Funcionamento e construção do sensor capacitivo
Antes de entender o funcionamento de um sensor capacitivo, são necessárias algumas definições. Capacitância é a capacidade de um material de armazenar carga elétrica. No campo da eletrônica, este princípio é geralmente associado ao dispositivo armazenador de energia chamado capacitor.
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| Representação de um Capacitor com placas paralelas |
Para melhor entendimento, considere um capacitor de placas paralelas. Este tipo de capacitor possui duas placas de material condutor posicionadas paralelamente e, entre elas, existe um material isolante (dielétrico). O valor da capacitância mútua é proporcional ao índice de permissividade do material dielétrico, que é uma propriedade do material, e à área “A” das placas. E é inversamente proporcional à distância “D” entre as superfícies.
O sensor capacitivo opera de forma similar ao capacitor. No entanto a capacitância do sensor é variável de acordo com a distância entre a superfície de leitura do sensor e o material a ser detectado. Também podem ocorrer mudanças na capacitância do sensor pela captação de material condutivo ou dielétrico. A alteração da capacitância por fim representa uma variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo.
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Sensores de proximidade: sensor capacitivo X sensor indutivo.
Nas aplicações industriais, existem casos em que o sensor capacitivo leva vantagem. Em outros casos, os sensores de indução oferecem maiores vantagens. E existem situações em que as demais categorias de sensores, como os ópticos ou ultrassônicos, podem suprir melhor a necessidade do projeto por possuírem maior alcance.
Considerando o efeito de campo elétrico do sensor capacitivo e o efeito de campo magnético do sensor indutivo, diversas diferenças de operação são notáveis. A tabela 1 apresenta uma análise comparativa entre as duas famílias de sensores de acordo com determinados fatores de operação.
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| Tabela 1. Comparação resumida entre as categorias de sensor capacitivo e indutivos. |
De acordo com a tabela 1 é possível verificar que, em determinadas situações, a escolha do sensor capacitivo é mais adequada. Como por exemplo, situações em que é necessária a instalação de sensores lado a lado ou em embutidos partes metálicas, onde o campo magnético do sensor indutivo pode causar maior interferência. Além de detectar também materiais não condutores.
Por outro lado, os sensores indutivos possuem melhor alcance e permitem melhor operação sujeita a poeira e sujeira. Visto que possuem uma vedação muito boa além de não captar os materiais não condutores.
Aplicações do Sensor Capacitivo
Devido a sua alta precisão, boa parte das aplicações destes sensores tem relação com a medição de precisão. Algumas destas aplicações específicas dos sensores capacitivos estão listadas abaixo:
- Medição de posicionamento com alta precisão:
- Medição de espessura:
- Testes de linha de produção/verificação de uniformidade nas dimensões dos mecanismos produzidos.
- Identificação da composição de certos materiais de diferentes permissividades.
- Aplicações gerais de sensores: Chave fim de curso sem contato, contador, entre outras funções.
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Portanto, conclui-se que o sensor capacitivo é muito útil quando uma resolução alta é necessária. Além de possuir funções que complementam certas limitações dos sensores indutivos e vice-versa.
Simbologia do Sensor Capacitivo
Fonte compartilhada - Sensores Capacitivos
Fonte compartilhada - Sensores Indutivos
No proximo artigo falaremos sobre outros 3 tipos de sensores, que são eles: Sensores Magnéticos, Foto Emissor e Foto Receptor, você pode ser avisado desses artigos no e-mail se inscrevendo aqui.