O documento descreve diferentes tipos de sensores, incluindo sensores mecânicos, magnéticos, fotoelétricos, ópticos, ultrassônicos, capacitivos, indutivos e lasers. Fornece detalhes sobre o princípio de funcionamento de cada tipo de sensor e ilustra com imagens.

1. Sensores
Nome – Renato D Marino 3800571
Nome – Gerson Roberto da Silva 3800701

2. Sensores Mecânicos
• Denominamos sensores mecânicos aqueles
que sensoriam movimentos, posições ou
presença usando recursos mecânicos como,
por exemplo, chaves (switches).
Nessa categoria incluimos os micro-switches e
chaves de fim de curso, como os exibidos
na figura 1.

3. Esses sensores, como o nome sugere, são
interruptores ou mesmo chaves comutadoras que
atuam sobre um circuito no modo liga/desliga
quando uma ação mecânica acontece no seu
elemento atuador.

4. Sensores tipo Reed-Switch
• Esses sensores podem ser usados para detectar a
posição de uma peça ou de uma parte de um
mecanismo pela posição de um pequeno ímã que
é preso a ela. Poderíamos classificar esses
sensores também como sensores magnéticos,
uma vez que eles atuam com a ação de um
campo, mas como são interruptores acionados
por campos, será melhor separá-los em uma
outra categoria, dentro de uma classificação de
atuação mais simples.

5. Na figura temos o princípio de atuação desse
tipo de sensor que tanto pode ser usado para
detectar a simples aproximação de uma peça
quanto gerar pulsos de controle a cada
passagem de uma peça móvel.

6. Sensores Fotoelétricos
• Os sensores mecânicos têm por principal desvantagem
o fato de terem peças móveis sujeitas a quebra e
desgaste, além da inércia natural que limita sua
velocidade de ação. Outro problema está no repique
que pode falsear o sinal enviado quando são
acionados.
Por outro lado, sensores que trabalham com a luz são
muito mais rápidos, não apresentando praticamente
inércia e não têm peças móveis que quebram ou
desgastam. Os sensores fotoelétricos podem ser de
diversos tipos, sendo empregados numa infinidade de
aplicações na indústria e em outros campos.

7. O tipo mais simples de sensor consiste em um
elemento foto-sensível que tem a luz incidente
interceptada quando a parte móvel de um
dispositivo passa diante dele,conforme figura.

8. Sensores Ópticos de Medida
Uma outra categoria de sensores ópticos
importante e que faz uso em alguns dos mesmos
dispositivos semicondutores, é a que é empregada
na medida de grandezas ópticas como luminância,
contraste e cor.
Esses sensores podem ser usados, por exemplo,
para determinar a composição da luz emitida por
uma fonte, ou ainda sua intensidade.

9. Na ilustração vemos um sensor de cores
que identifica objetos numa linha de
montagem pela cor.

10. Sensores Ultra-sônicos
Esse é um tipo de sensor bastante útil na
detecção de objetos a uma certa distância, desde
que estes não sejam muito pequenos, e capazes
de refletir esse tipo de radiação.
O princípio de funcionamento desse sensor é o
seguinte: um transdutor emite ondas ultra-sônicas
em freqüência normalmente em torno de
42 kHz. O resultado é um comprimento de onda
da ordem de alguns centímetros, o que permite
detectar objetos relativamente pequenos.

11. Na figura temos um exemplo de um par
sensor desse tipo que pode ser usado
inclusive para se medir distâncias, em
diversas aplicações práticas importantes.

12. Sensores Capacitivos
A capacitância de um capacitor (sensor) depende
da distância entre duas placas. Se uma delas for
móvel, podemos associar à sua posição um valor
de capacitância que pode ser usado para
processar informações sobre a distância em que
ela se encontra.
Então, um sensor desse tipo pode ser elaborado
simplesmente mantendo-se uma armadura fixa e
prendendo a armadura móvel ao objeto que se
pretende sensoriar.

13. O princípio de funcionamento desses sensores

14. Sensores Indutivos
Esses sensores podem ser usados para detectar a
presença de objetos, a proximidade de um
objeto, sua passagem e muito mais. Na figura
abaixo é exibida uma linha de sensores indutivos
de proximidade.

15. O que é um laiser
Laser é, na verdade, uma sigla em inglês que
significa Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation (Amplificação da Luz
por Emissão Estimulada de Radiação). A idéia
por trás de um laser é utilizar a emissão
estimulada para desencadear uma ação em
cascata entre as partículas de luz, ou seja,
conseguir que todas essas partículas tenham o
mesmo comportamento e se propaguem em
uma mesma direção.
Quando isto acontece, surge o feixe do laser,
que é chamado de feixe coerente, pois as
partículas que o compõe possuem exatamente o
mesmo comportamento, garantindo que o feixe
seja estreito, concentrado, monocromático e
bastante intenso.

16. Leuze eletronic
ODSL 9 Optical laser distance sensors
Large measurement range
Reflection-independent distance information
Configuration via PC/LC display and control buttons
Measurement value is indicated in mm on LC display
Configurable measure mode and measurement range
M12 turning connector input (pin 2) for deactivating the laser,
triggering, offset correction, reference measurement or teach-in
M12 turning conector
Fieldbus connection (e.g. PROFINET, PROFIBUS, …) with a
MA2xx i modular interfacing unit for ODSL 9/D26…

17. Pulsos de luz com comprimento de
onda menor do que 1,4μm penetram
o olho humano e atingem
diretamente a retina, podendo
causar danos térmicos imediatos à
visão. A grande maioria dos diodos
laser pulsados opera com
comprimentos de onda entre 0,8 e
1,1 μm, o que torna os pulsos ainda
mais perigosos pois nestes
comprimentos a radiação é invisível
ao olho humano.

18. Principio de Funcionamento
Estamos interessados em medir o tempo de voo de um feixe de luz, que
sabidamente se desloca a uma velocidade de aproximadamente 300.000 Km/s no
vácuo. A velocidade de propagação é reduzida quando a luz adentra um meio com
índice de refração maior do que 1.

19. Óptica de Emissão
Lasers pulsados possuem ângulos de divergência que variam entre 6 e 40 graus, dependendo do
modelo, por isso se faz necessário o uso de lentes colimadoras. A luz não precisa ser totalmente
colimada, mas o ângulo de divergência precisa ser reduzido para se evitar múltiplas reflexões.

20. Driver básico de um diodo pulsado
Circuito de recepção do pulso laiser

21. Obrigado.
Referencias :
Google
Saber eletrônica.
Leuze eletronic , sensores opticos, disponível em:
http://leuze.com/en/deutschland/produkte/messende_sensoren/abstandssensoren/optische_abstandssensoren/o
dsl_9/odsl_1/selector.php?supplier_aid=50111158&grp_id=A1-2-1-1-2-1&lang=eng
Acessado em 01/12/2014.
SCHOENKNECHT, Eduardo - MEDIÇÃO DE DISTÂNCIA COM O USO DE LASER – Trabalho de
conclusão de curso, Bacharel em Engenharia Elétrica.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Escola de Engenharia - Dep. de Engenharia Elétrica.