Usinagem (Parâmetros de corte)

Processos de Usinagem: Parâmetros de Corte

As peças fabricadas pelo processo metalúrgico convencional como: forjamento, fundição, etc, geralmente apresentam superfícies mais ou menos grosserias que necessitam de acabamento.

Usinagem é um processo de fabricação ao que modifica a forma de uma peça através da remoção de material.

O material removido é normalmente chamado de “cavaco", ou também, “limalha" ou “apara".

“Usinar peças não é assim do nada, para se produzir um produto de qualidade, é necessário ter os dados técnicos (parâmetros de corte) antes e durante a usinagem”.

PROCESSOS DE USINAGEM

Aplainamento é um processo usado na fabricação de peças cuja superfície pode ser gerada por um movimento alternativo retilíneo realizado por uma ferramenta monocortante.
Torneamento é um processo usado na fabricação de peças com superfícies de revolução, realizado com o auxilio de uma ferramenta monocortante.
Fresagem  é um processo versátil de fabricação, no qual a ferramenta, geralmente multicortante, gira e se desloca em uma trajetória qualquer em relação a peça.

PARÂMETROS DE CORTE

Parâmetros de corte são grandezas numéricas que definem, na usinagem, os diferentes esforços, velocidades,etc. a serem empregados. Eles nos auxiliam na obtenção de uma perfeita usinabilidade dos materiais, com a utilização racional dos recursos oferecidos por uma determinada máquina-ferramenta.

Dependem dos valores do tipo de trabalho que vai ser executado: frezamento, furação, torneamento, do material a ser usinado (aço, alumínio, ferro fundido) e do material da ferramenta (geometria e material da ferramenta).

               AVANÇO f ou a

É o deslocamento que a ferramenta de corte ou a peça faz em uma volta da peça ou da ferramenta. O avanço por rotação ou curso, medido no plano de trabalho. O avanço máximo que pode ser utilizado depende dos seguintes fatores: potência da máquina, estabilidade, material da peça, formato e tamanho da pastilha, raio de ponta, quebra-cavacos, classe e ângulo de posição. Outro fator muito importante é o acabamento superficial exigido.

•              f = a= Avanço em mm/rot

 

Tempo de Usinagem:      É o tempo durante o qual a ferramenta remove cavaco. Sua expressão vem da velocidade de Avanço:

Δt= ΔS/vf  =  l / nf (min)

Metrológia Básica - Tolerância e Ajustes

Tolerância e Ajustes – NBR 6173/80 TB C14

    O objetivo da presente norma e definir os termos mais usados nas normas de tolerância e ajuste.

Dimenção efetiva (Def) - Valor obtido durante a medição da peça, cota escrita no projeto.

Dimenção nominal (Dn) – Dimenção básica que fixa a origem dos afastamentos, cota medida com o aparelho.

Afastamento nominal ou Afastamento – Diferença entre a dimenção limite e a nominal.

Afastamento Inferior – Diferença entre as dimenções minimas e a nominal. Ela é representada por: Ai para furos e ai para eixos.

Afastamento Superior – Diferença entre as dimenções máximas e a nominal. Ela é representada por: As para furos e as para eixos.

Tolerância – Variação permicivél da dimenção de uma peça dada entre os afastamentos nominais.

Tolerância para o eixo => t= as –ai;

Tolerância para o furo => T = As – Ai ;

ou T = Dmax – Dmin; A diferença entre as dimenções maximas e a minima.

Eixo – Termo convencionalmente aplicado para fins de tolerância e ajuste, como sendo qualquer parte de uma peça cuja superficie externa e destinada a alojar-se na superficie interna de outra.

Furo – Termo convencionalmente aplicado para fins de tolerância e ajuste, como sendo todo o espaço delimitado pela superficie interna de uma peça destinada a alojar num eixo.

Ajuste – É o comportamento dimensional de um eixo num furo, ambos com a mesma dimenção nominal e caracterizado pela folga ou interferncia apresentada.

Folga – Diferença entre as dimenções do furo e o eixo quando o eixo é menor que o furo.

Interferência – Diferença entre a dimenção do eixo e do furo quando o eixo é maior que o furo.

Folga Máxima- Diferença entre as Dmax. e a dmin, ou seja, diferença entre a dimenção maxima do furo e a dimenção minima do eixo, sendo o eixo menor que o furo.

Folga Minima – Diferença entre as dimenções mínimas do furo (Dmin) e a dimenção máxima do eixo (dmax), sendo o eixo menor que o furo.

Fig. 1 - Representação de um ajuste e a nomenclatura empregada.

Fig.2 -Representação de um ajuste com folga.

Ex.1 – Calcule a tolerância para o ajuste.

Diâmetro nominal do furo = 180 mm (As = 740um e Ai = 1030um);

Diâmetro nominal do eixo = 180 mm (as = 830 mm e ai= 580 mm).

Temos: As = 740 um = 0,740mm, Ai = 1030 um = 1,030 mm;

Ai = 830 um = 0,830 mm, ai = 580 um= 0,580 mm.

Assim: T = As – Ai => T = 0,740 – 1,030 => T = -0,29mm.

t = as – ai => t = 0,830 – 0,580 => t = 0,25mm.

Ex. 2 – Para o sistema.

Diâmetro nominal do furo = 200 mm ( As = 0,033 mm e Ai = -0,015mm);

Diâmetro nominal do eixo = 200 mm ( as = 0,015 mm e ai = - 0,015 mm).

Calcular:

a) Dimensão máxima do furo.

b) Dimensão máxima do eixo.

c) Dimensão mínima do furo.

d) Dimensão mínima do eixo.

e) Tolerância do furo.

f) Tolerância do eixo.

g) Folga Máxima.

h) Folga Mínima.

a) Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 200,000 + 0,033 => Dmáx = 200,033mm.

b) dmáx = dnom + as => dmáx = 200,000 + 0,015 => dmáx = 200,015mm.

c) Dmín = Dnom +Ai => Dmín = 200,000 + 0,015 => Dmín = 200,015mm.

d) dmín = dnom + ai => dmín = 200,000 + (-0,015) => dmín = 199,985mm.

e) T = As – Ai => T = 0,033 – 0,015 => T = 0,018 mm.

f) t = as – ai => t = 0,015 – (-0,015) => t = 0,030mm.

g) Fmáx = Dmáx – dmín => Fmáx = 200,033 – 199,985 => 0,048mm.

h) Fmín = Dmín – dmáx => Fmín = 200,015 – 200,015 => 0,000mm.

Outros Conceitos.

Interferência Máxima (Imáx) – É a diferença entre as dimensões máximas do eixo e a mínima do furo, quando o eixo é maior que o furo.

Interferência Mínima (Imín) – É a diferença entre a dimensão mínima do eixo e a máxima do furo, quando o eixo é maior que o furo.

Ajuste Incerto – É aquele em que o afastamento superior do eixo é maior que o afastamento inferior do furo e o afastamento inferior do eixo é menor do que o afastamento superior do eixo.

Ajuste com interferência – Aquele em que o afastamento superior do furo é menor ou igual ao afastamento inferior do eixo.

Ajuste com folga – Ajuste em que o afastamento superior do eixo é menor ou igual ao afastamento inferior do furo.

Eixo Base – Eixo que o afastamento superior é pré estabelecido como sendo igual a zero, e as dimensões nominais e máximas coincidem. D0,0.

Furo Base – Furo no qual o afastamento inferior e pré estabelecido como sendo igual a zero, e as dimensões nominais e mínimas coincidem. D0,0.

Posição Simétrica – É aquela em que o afastamento inferior é simétrico ao superior em relação a linha zero.

Dimensão nominal – Dimensão básica que fixa a origem dos afastamentos.

Dimensão Limite – Variação permissível da dimensão da peça.

Para o sistema.

Dimensão do furo : 42mm (As = 0,000mm , Ai = -0,025mm),

Dimensão do eixo: 42 mm ( As = 0,069mm , Ai = 0,042 mm).

a) Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 42,000 + 0,000 => Dmáx = 42,000mm.

b) dmáx = dnom + as => dmáx = 42,000 + 0,069 => dmáx = 42,069mm.

c) Dmín = Dnom + Ai => Dmín = 42,000 + (-0,025) => Dmín = 41,975mm.

d) dmín = dnom + ai => dmín = 42,000 + 0,043 => dmín = 42,043mm.

e) T = As – Ai => T = 0,000 – (-0,025) => T= 0,025mm.

f) t = as – ai => t = 0,069 – 0,043 => 0,026 mm.

g) Fmáx = Dmáx – dmín => Fmáx = 42,000 – 42,043 => Fmáx = -0,043mm.

h) Fmín = Dmín – dmáx => Fmín = 41,975 – 42,000 => Fmín = - 0,025mm.

i) Imáx = dmáx – Dmin => Imáx = 42,069 – 41,975 => Imáx = 0,094mm.

j) Imín = dmín – Dmáx => Imín = 42,043 – 42,000 => Imín = 0,043mm.

Fig. 3 – Ajuste para o sistema.

k) Podemos constatar que trata de um ajuste com interferência.

Um furo possui dimensão nominal de 25 mm. O afastamento superior admitido é de 0,005 mm e o inferior é de -0,015mm. Determinar as dimensões máximas e mínimas e a tolerância admitida.

Dnom = 25mm; As = 0,005 mm; Ai = -0,015 mm.

Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 25,000 + 0,005 => Dmáx = 25,005mm.

Dmín = Dnom + Ai => Dmín = 25,000 + (-0,015) => Dmín = 24,985mm.

T = As – Ai => T = 0,005 – (-0,015) => T = 0,020mm.

Um ajuste possui dimensão nominal de 14 mm. O afastamento superior do furo é de 12um e inferior é -0,001mm. O afastamento superior do eixo é de 11um e o inferior é de 5um. Determine qual a classe de ajuste.

Dnom = 14mm; As = 12um; Ai = -0,001mm; as = 11um; ai = 5um.

Dmín = Dnom + Ai => Dmín = 14,000 + (0,001) => Dmín = 13,999mm.

Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 14,000 + 0,012 => Dmáx = 14,012mm.

dmáx = dnom + as => dmáx = 14,000 + 0,011 => dmáx = 14,011mm.

dmín = dnom + ai => dmín = 14,000 + 0,005 => dmín = 14,005 mm.

Fig. 4 – Ajuste do sistema.

    Podemos verificar que trata-se de um ajuste incerto.

    Em um acoplamento a tolerância do eixo é de 10um e a tolerância do furo é de 10um. Sabendo que a folga mínima admitida é de 5um. Determine o valor da folga máxima.

Fmáx = T + t + Fmín => Fmáx = 10 + 10 + 5 => 25um = 0,025mm.

Faça o ajuste, 18H5/n6.

a) Dimensão máxima e mínima do eixo e do furo.

b) Tolerância do eixo e do furo e do eixo.

c) Dizer qual o tipo de ajuste.

Pela tabela de ajuste podemos verificar que o ajuste H5/n6 corresponde a:

H5 => furo com As = 0,000 mm, Ai = 0,009mm.

N6 => eixo com as = 0,028 mm, ai = 0,015mm.

a) Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 18,000 + 0,009 => Dmáx = 18,009mm.

Dmin = Dnom + Ai => Dmín = 18,000 + 0,000 => Dmín = 18,000mm.

dmáx = dnom + as => dmáx = 18,000 + 0,028 => dmáx = 18,028mm.

dmin = dnom + ai => dmín = 18,000 + 0,015 => dmín = 18,015mm.

b) T = As – Ai => T = 0,009 – (0,000) => T = 0,009mm.

t = as – ai => t = 0,028 – 0,015 => t = 0,013mm.

c) Imáx = As – ai => Imáx = 9 – 15 => Imáx = -6um = -0,006mm.

Fmáx = as – Ai => Fmáx = 28 – 0 => Fmáx = 28um = 0,028mm.

Classifique o ajuste dado.

Dimensão nominal do furo : 40 (As= 0,000mm , Ai = -0,025mm);

Dimensão nominal do eixo : 40 ( as = 0,059mm , ai = 0,043mm).

Dmáx = Dnom + As => Dmáx = 40,000 + 0,000 => Dmáx = 40,000mm.

dmáx = dnom + as => dmáx =40,000 + 0,059 => dmáx = 40,059mm.

Dmín = Dnom + Ai => Dmín = 40,000 + (-0,025) => Dmín = 39,975mm.

dmín = dnom + ai => dmín = 40,000 + 0,043 => dmín = 40,043mm.

Imáx = dmáx – Dmin => Imáx = 40,059 + 39,975 => Imáx = 0,084mm.

Imin = dmín – Dmáx => Imin = 40,043 – 40,000 => Imín = 0,043mm.

   Podemos constatar que trata de um sistema com ajuste com interferência, pois tanto a interferência máxima quanto a mínima é positiva.

Tolerância e Ajustes – NBR 6173/80 - Cont

Autor: Augusto J L Neto

Projeto: Contador Crescente

Projetando um contador de 0 à 9.

1. Introdução.

Este projeto irá mostrar um circuito simples, um contador de década, trata-se de um circuito que efetiva a contagem em números binários de 0 a 9 ( 10 algarismos), segue a sequência do código BCD 8421 de 0000 a 1010. Esse contador mostra o tempo no formato digital, consta de um display de catodo comum, mostrador da numeração decimal. O circuito é baseado na lógica sequencial, ou seja a saída depende das varias entradas e/ou de seus estado anterior que permanece armazenado, sendo um sistema pulsado, denominado clock. O Projeto trata de um contador crescente, neste constará um CI 74192 que possuem flip-flops.

 2. Objetivos Gerais

Tendo o curso de eletrônica digital poucas práticas, este trabalho tem como objetivo iniciar e aplicar as teorias aprendidas em sala de aula, na utilização de Circuitos Integrados, Flip-flops, contadores, registradores, decodificadores, portas lógicas, etc.

3. Desenvolvimento do Projeto.

Iremos mostrar neste trabalho um contador , este é composto basicamente de um contador, um decodificador e um display de 7 segmentos, ver fig.1, que mostra o esquema básico da configuração. Lembrando que não existe projeto 100% digital, e que o mesmo apresenta componentes analógicos.

      Fig.1- Configuração Básica do contador 0 a 9.

Nesse projeto utilizaremos os contadores assíncronos também são chamados de contadores por pulsação. Um circuito típico de um contador assíncrono é mostrado na fig. 1.

Neste contador de pulso ele apresenta o sistema binário em sequência. O circuito básico apresenta um grupo de quatro flip-flop do tipo T ou JK com entradas iguais a 1 gerada a cada descida do clock.

        Fig. 2: Contador assíncrono utilizando flip-flops J-K

3.1 Calculando o número de flip-flop.

Para o contador de 0 a 9 será necessário esses quatro FF pois:

Pelo modulo de contagem temo o numero necessário de FF.

M = 2 n => n = nº de flip-flop.

Assim; M = 2 x 4 = 8

Sabendo que 3 flip- flop não são suficiente para a contagem, utilizaremos então 4 (quatro) flip-flop, no qual encontramos no CI 74192, utilizado no projeto.

Fig. 3 - Estado D C B A Decimal.

3.2 - Limitando a contagem

Queremos contar até 9 (nove), construir o circuito utilizamos o contador de pulsos, interligado a entrada clear dos flip-flops. Para que o contador conte somente de 0 a 9 deve-se jogar um nível 0 na entrada clear, assim que surgir 10 (1010), ou seja, no décimo pulso.

         Fig. -3 Contador de 0 a 9.

Neste foi utilizado como exemplo um contador até nove, mais pode ser aplicado da mesma forma para qualquer contador de 0 a n.

         Fig. 4 – Clock de entrada.

O mesmo apresentou uma frequência de 20 Hz, sendo que na saída o mesmo apresentou 5Hz, pois;

F = 20 Hz/ 4 = 5 Hz.

3. 3 - Decodificadores/Driver BCD para 7 Segmentos

Como os displays usados são formados com LEDs, cada segmento do display necessita de uma corrente alta para acender. Circuitos TTL e CMOS não tem capacidade de fornecer corrente suficiente e por isso não são usados para acionar diretamente os displays. Os decodificadores/driver BCD para 7 segmentos podem acionar diretamente displays de LEDs.

 Fig. 5: Decodificador BCD

               Contadores BCD são bastante usados em circuitos onde pulsos devem ser contados e mostrados num display. Inicialmente todos os contadores estão em 0 e, no display, é mostrado 0. A cada borda de descida do sinal de clock, o contador de unidades é incrementado e o valor é mostrado no display. Quando o valor é 009 (1001), o próximo pulso fará com que o contador BCD de unidades vá a 0. O contador ira para 0 iniciando a contagem novamente. Neste projeto foi utilizado o decodificador do CI 4511, aplicado para decodificar o numero binário enviado pelo contador 74192.

3.4 Algumas informações do temporizador.

Fig. 6 - Circuito de um oscilador utilizando o temporizador 555

3.5 - Cálculo para achar o tempo para amostragem no display.

th=0,693(RA+RB) C

p/ C=47uF e RA=2K

th=0,693(2K+RB)47uF

0,5=0,693(2K+RB)47uF

RB=13,3K

th=0,693*13,3K*47u

th=433,19ms T=1s

                                                      Fig. 7. Projeto montado.

Fig. 8 – Circuito para o contador 0 a 9.

 

4 - Lista de Componentes:

1 capacitor 100u

1 display 7 seguimentos

decodificador 4511(IC)

74192(IC) contador

555 clock timer

1 potenciômetro

1 resistor de 50k

7 resistor de 220R

5. Considerações.

O projeto apresentado no circuito, trata-se então de um contador que utiliza vários componentes, analógicos e digitais, necessários ao funcionamento do display, onde queremos mostrar a contagem crescente. Para isso utilizamos um temporizador de operação astável, o CI 555 visto na fig. , utilizado para fixar um intervalo de temporização do sinal de saída. Utilizamos o contador que gerou a sequência binária necessária à contagem, através do CI 74192, que manda uma sequência de quatro bit ao decodificador que ira fornecer a sequência de acendimento dos Leds do Display de sete segmentos.

6 . Conclusão.

Este projeto serviu para a complementação dos conhecimentos de eletrônica digital, fixando o conhecimento e possibilitando praticar a montagem de circuitos envolvendo circuitos integrados, bem como componentes analógicos, assim podem concluir o curso com bom aproveitamento.


                                                                                                                                              JLN, Augusto 

                                                                                                             CONTADOR CRESCENTE: 0 à 9 

                                                                                                                            augusto.leda@gmail.com

O que é Eletrônica? 

Elementos de Eletrônica Digital – Sistema Binário de Numeração.
            Introdução a Álgebra Booleana. 
            Álgebra de Booleana – Portas Lógicas Derivadas.
            Álgebra Booleana - Postulados e Teoremas.

O que são Atuadores, e como funciona os sistemas automatizados?

 

Atuadores em sistemas automatizados.

Atuadores são os meios pelos quais os sistemas automatizados interagem com o meio. Os atuadores transformam a energia elétrica, pneumática ou hidráulica em mecânica, luminosa em térmicas.

Os principais atuadores utilizados na automação de sistemas são: cilindros (lineares ou rotativos), servo motores, motores AC/DC, motor de passo, relés, transistores, Ponte H, etc. 

1. Atuadores Pneumáticos e Hidráulicos.

Os atuadores pneumáticos ou hidráulicos são acionados por fluidos em movimento. Na pneumática o fluido é o ar comprimido e na hidráulica geralmente é óleo pressurizado, são representados por cilindros (lineares ou rotativos).

1.1 Atuadores Pneumáticos - São dispositivos que converte a energia do ar comprimido (pneumática) em movimento mecânico, linear ou rotativo dependendo da aplicação.

É um equipamento de baixo custo, mas possui limitações, dentre elas o de movimento, atuando apenas na área de alcance da haste, com baixa inércia e qualidade do movimento. Mas, por outro lado pode imprimir alta velocidade, com uma boa capacidade de carga e alta durabilidade.

                                Fonte: https://www.mtibrasil.com.br/atuador-pneumatico.php

1.2 Atuadores Hidráulicos - Nesse dispositivo semelhante ao atuadores pneumáticos a energia empregada é a pressão de um fluidos, só que em vez de ar comprimido os atuadores hidráulicos usam óleo sobre pressão.

Assim como os atuadores pneumáticos o hidráulico também possui limitação quanto ao movimento, e inércia, no entanto seu custo é bem mais elevado, sua vantagem está onde se emprega carga/peso elevadas com alta capacidade de repetibilidade. Em atuadores rotativos pode manter um torque praticamente constante com a variação da velocidade. Pode ser empregado em ambiente desfavoráveis como ambientes submersos, atmosferas corrosivas até mesmo explosivas.

                                  Atuadores hidráulicos : lineares e rotativos.
 

2. Atuadores eletromagnéticos.

Os atuadores eletromagnéticos no qual fazem parte os motores AC/DC, servomotores e os motores de passo, podendo ser utilizado tanto para controle de força quanto de posicionamento.

2.1 Motor AC/DC - É um atuador eletromagnético que transforma a energia elétrica em movimento mecânico. Nos Motores AC a corrente utilizada é a alternada, a velocidade e a corrente é controlada pela variação da frequência da tenção. Os motores DC utilizam corrente continua, a velocidade de atuação muda de acordo com a variação da tensão aplicada.  

2.2 Servomotores - São basicamente atuadores que podem controlar a sua posição angular através de um sinal PWM, utilizado para posicionar objetos em determinada posição, com baixa liberdade de movimento, geralmente no máximo 180º, aplicado geralmente em dispositivos robóticos.

2.3 Motor de Passo - Utilizado para posicionamento angular em aplicações de alta precisão através de um controle digital, são acionados por corrente contínua, sua construção possui 04 bobinas, que quando energizadas de acordo com uma sequência, faz com que o eixo se mova para o ângulo exato. 

Os servomotores são melhores para aplicação onde requer alta velocidade e alto torque, enquanto o motor de passo, em baixa velocidade pode alcançar torque maiores e equipamentos de mesma dimensão.

Motor de passo

Motor DC - Atuador Corrente Contínua

                                               

Servo motor

3. Atuadores Elétricos.

3.1 Relés - são atuadores elétricos, dispositivos comutadores eletromagnéticos, que quando a bobina é percorrida por uma corrente elétrica é criado um campo magnético que atua sobre a armadura, atraindo-a, comutando na posição aberta ou fachada. Com aplicação mais simples é empregado no controle de um circuito externo, atuando como uma chave.

Atuador eletromagnético

A bobina quando energizada cria um campo eletromagnético atraindo o interruptor, fechando o contato que fica normalmente aberto.

JLN, Augusto

O que são Atuadores, e como funciona os sistemas automatizados.

augusto.leda@gmail.com

Sensor Ultrassônico : Utilização na Robótica

 

Utilização de sensor ultrassônico na robótica

O sensor ultrassônico é um dispositivo projetado para utilizações onde se quer medir distância ou evitar colisões.

Utilizando da propriedade de propagação do som, o dispositivo emite um leve pulso sonoro de alta frequência, que se propagara a velocidade do som, rastreando o ambiente, havendo obstáculos um sinal de eco será refletido e detectado pelo sensor, esse tempo entre a emissão e a detecção é calculado a distância entre o sensor e o objeto.

Por meio do pulso de saída, podemos calcular a distância entre o sensor e o obstáculo, utilizando a seguinte equação.

D=(tempo de duração do sinal de saída x velocidade do som)/2

Muito popular na robótica, são utilizados para detectar obstáculos, posicionamento de sistema robótico e corrigir trajetos feitos pelo robô, já na indústria, o mesmo pode ser utilizado para medir altura e largura, medir nível de enchimento, detecção de objetos e verificação de presença, etc.     

        

Sensor Ultrassônico aplicado a Robótica 

Sensor de Presença: Aspectos de utilização

Sensores de presença.

É cada vez mais comum a necessidade de detecção de pessoas, seja para abrir uma porta automaticamente, disparar um alarme ou um aviso sonoro.

Na construção é utilizado um material de propriedade muito interessante, esse material chamado piroelétrico, apresenta uma carga elétrica permanente em uma das faces, se comportando como se estivesse de modo permanente.

Quando utilizado ligado junto ao amplificador a carga manifestada pode ser utilizada para controlar uma corrente de dreno. Sendo os materiais piroelétricos sensíveis a radiação infravermelha, assim a incidência dessa radiação pode mudar a concentração de carga no sensor. O corpo humano por estar em temperatura acima do da temperatura ambiente torna-se um emissor de radiação infravermelha capaz de excitar o sensor piroelétrico.

O sinal produzido pela radiação é extremamente fraco, sendo necessário um circuito amplificado robusto, sendo embutido no próprio sensor, dependendo de uma alimentação externa, necessitando também de recursos óticos para filtrar e concentrar a radiação que se deseja detectar sobre o sensor. Isso é conseguido com uma lente de Fresnel.

Esses sensores são de grande popularidade e vistos em varias parte, principalmente em lojas e aeroportos para abrir automaticamente as portas na presença de pessoas ou para detectar intrusos em propriedade particulares.

        

Ex: Modelo de sensores de presença.

Sensor de Temperatura

O sensor de temperatura é um sensor que apresenta uma saída de tensão linear proporcional à temperatura que se encontra no momento, para um sensor de temperatura LM35, sua saída terá um acréscimo de 10mV para cada grau Celsius de temperatura, dentro de uma faixa de -55° e 150° C.

A escolha do sensor depende da aplicação, levando em consideração os diversos fatores. O fato de essa medida ser constituída de um simples valor analógico convertido em digital, há diversos fatores que pode afetar sua precisão, o tempo, ruídos, massa térmica, assim ao projetar, deve ter cuidado ao escolher o sensor adequado para a utilização.

Tipos de sensor utilizados para medir temperatura;

Termopar – dispositivo feito de metal ou liga metálica para medir temperatura. São construídos de dois fios de metais diferentes conectados em um ponto, onde os dois metais induzem uma tensão por causa da variação da temperatura em sua junção. Possui boa precisão, com intervalo de medição de temperatura que vai de -200° à 1250°C,  portanto são dispositivos utilizados mais para fins industriais.

Detectores Resistivos de Temperatura (RTD) - dispositivos que se baseiam na variação da resistência de um material com a temperatura. Podendo utilizar como material a platina, ligas de níquel, dentre outras.

RTDs – Sensor de temperatura por resistência.

Termistores – da mesma forma que o RTD o termoresistor se baseia na variação da resistência depende da temperatura, a diferença é que são fabricados em materiais cerâmicos semicondutores, o que significa que apresentam uma resistência muito mais alta. Seu funcionamento baseia-se na variação da variação da resistência e função da variação da temperatura. Tem como desvantagem o seu volume pequeno, o que significa uma baixa capacidade térmica, ao contrario dos termopares, sua aplicação é mais para uso em eletrodomésticos. 

CIs Sensores – Circuitos Integrados projetados para operar como sensor de temperatura, tendo uma das principais vantagens a saída de respostas lineares. Sendo um componente eletrônico ele necessita de uma alimentação externa o que torna sensível ao próprio aquecimento pela corrente de operação. Também, uma das desvantagens é o seu próprio tamanho, com sua capacidade termina reduzida. No entanto, é uma tendência da indústria utilização cada vez maior de CIs dotados de certa inteligência.

             

  

SENSORES DE LUZ (LDR)

 

LDR

LDR (resistor dependente de luz), relé fotocélula, ou simplesmente sensor de luz, dispositivo que detecta a intensidade de luz incidente no mesmo, quanto maior a luminosidade menor a resistência.

Exemplo prático da utilização do sensor é na iluminação pública, onde as lâmpadas dos postes são acionadas quando a luminosidade do dia é reduzida durante o início da noite e a luz ascende, isso se deve a comutação da chave.

O Sensor LDR é constituído de um semicondutor de alta resistência, que ao receber uma determinada quantidade de luminosidade, absorvem elétrons, que melhoram a condutividade, reduzindo assim a resistência.

O que são sensores analógicos e sensores digitais.

Sensores são dispositivos projetados para captar estímulos físicos ou químicos do ambiente e produzir um sinal de saída para ser lido e processado por um controlador.

Sensores Analógicos.

Sensores analógicos utilizam-se de um sinal continuo, que apresenta a evolução de uma grandeza em infinitos valores e  transmite a medida que é verificada pela tensão que chega ao microcontrolador, desse modo pode ser verificado por exemplo a intensidade de calor.

Esse dispositivo pode assumir dentro de sua faixa de operação qualquer valor ao longo do tempo e transforma-lo em sinal de saída, ele é composto por um transdutor e alguns circuitos eletrônico para amplificar o sinal.

Os sensores analógicos aplicados na indústria, geralmente fornecem em sua saída sinal elétrico padronizado de tensão ou corrente ( 0 a 20 mA ou 4 a 20 mA, 0 a 10 Vou 2 a 10 V).  

Principais sensores analógicos: sensor de luz, sensor de temperatura, sensor de distância, sensor de intensidade sonora, sensor de cor, etc.

                                     Sensores de controle temperatura.

 

Sensor Digital.

O Sensor Digital medem variáveis digitais (ou discretas), podendo assumir apenas dois valores, utiliza-se da lógica binária (Verdadeiro ou Falso, Sim ou Não, 0 ou 1), e é verificado pelo microcontrolador o sinal lógico 0 ou 1.

Os principais sensores digitais são: Sensor de Luz (LDR), sensor de presença, sensor de final de curso, sensor de nível, etc.

                                   Sensor de presença indutivo.

O que são sensores industriais e embarcados.

O QUE SÃO SENSORES.

Difícil imaginar como funciona um equipamento robótico? Como ler uma grandeza física, química e transforma-la em informação? A resposta está na utilização de dispositivo chamado sensor, de forma eficiente ele lê as grandezas física ou química e transforma em valores analógicos ou digitais.

Ao longo dos anos o sensor passou a ser peça fundamental na indústria, sua concepção foi desenvolvida para atendimento a diversa aplicação, assim foram desenvolvidos vários tipos de sensores, para leitura de diversas variáveis de processos automatizados: temperatura, pressão, nível, vazão, pH, velocidade, etc.

 Os seres humanos são dotados de vários sensores, são os nossos 5 sentidos (visão, audição, tato, olfato e paladar), esse conjunto de sensores colhe as informações do ambiente para o celebro processar e tomar a decisão adequada, diante de determinada situação.

Todos os sensores são compostos por elementos que transformam um tipo de energia em outra, esses elementos são os transdutores. A maioria dos sensores transforma uma grandeza de entrada em uma grandeza elétrica, que é processado em circuitos eletrônicos e transformado em dados.

Analogamente os dispositivos autônomos realizam a leitura do ambiente através de sensores e tomam as decisões por meio dos controladores, baseado em programação.

1. Sensores de aplicação Industrial.

• Sensores Indutivos ou Proximidade - projetado para uso industrial, detecta presença de peças metálicas. 
• Sensores Capacitivos - utilizado para detecção de objetos não metálicos, também na detecção de nível de líquido ou solido.
• Sensor Fotoelétricos - outro sensor projetado para detecção de parte de peça de máquina e produtos na linha de produção.
• Sensor ultrassônico - utilizado para medir distância, aplica-se também detectar posição de materiais granulados, em pó ou fluidos.
• Sensor Magnético - idealizado para detectar campo magnético, aplicado para monitoramento de válvulas lineares e cilindros pneumáticos. 
• Outros tipos de sensores  de utilização na industrial: sensor de pressão, sensor de imagem, barreira fotoelétrica, sensores lasers, etc.

2. Sensores de aplicações embarcado ou residencial.

É cada vez mais frequente a utilização de sensores no nosso cotidiano, tanto nas indústrias, em sistemas embarcados, quanto em nossa residência. Sendo tão presente em nossa vida as vezes nem nos damos conta da sua existência, como exemplo, temos: na regulagem da temperatura ambiente em uma sala, no registro da velocidade de nosso carro ou para sinalizar a presença de intrusos em um local e muitas outras aplicações.

Como podemos ver, os sensores estão presente em uma gama de aplicações, nos mais diversos ambiente, sendo fundamental na automação de processos e produtos, assim não podemos imaginar um dispositivo inteligente sem que o mesmo tenha sensores modernos e preciso.

JLN, Augusto - O que são Sensores

augusto.leda@gmail.com