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Atualmente, Ø muito comum nos depararmos com situaçıes em que devemos nos preocupar com a segurança pessoal e de nossos bens e propriedades. Daí decorre a necessidade de adquirir dispositivos e equipamentos de segurança, como os sistemas de alarme.

Esses sistemas de alarme sªo basicamente equipamentos destinados a sinalizar que alguØm estÆ tentando violar alguma entrada, forçando portas ou janelas.

Um síndico de um prØdio apresentou aos condôminos o orçamento de algumas empresas de segurança, para implantaçªo de um sistema de alarme no condomínio.

Os diversos orçamentos variavam bastante em termos de custos, e todas as propostas sugeriam a instalaçªo de uma central de alarme, diferindo fundamentalmente quanto aos pontos de colocaçªo dos sensores e aos seus modelos e tipos.

Como pode ser observado em tal situaçªo, seleciona-se cada sensor de acordo com sua possível localizaçªo e com o tipo de funçªo a realizar.

Os condôminos, alØm de analisarem o valor das propostas, tiveram de estudar a adequaçªo dos sensores propostos, a fim de evitar gastos desnecessÆrios com manutençªo e trocas devidas à especificaçªo inadequada.

Exemplos de aplicaçıes

O sistema de alarme Ø um exemplo típico e atual de utilizaçªo de sensores. Mas hÆ uma variedade de Æreas em que os sensores encontram aplicaçªo.

Num automóvel, por exemplo, identificamos vÆrias dessas aplicaçıes: •o sistema de indicaçªo do volume de combustível no tanque;

•o sistema de indicaçªo do nível de óleo no cÆrter;

•o sistema de freios;

•os sistemas mais modernos que indicam que as portas estªo abertas e que o cinto de segurança nªo estÆ sendo utilizado.

Um problema Sensoriamento

AULAPodemos afirmar que todos os sistemas que necessitam de algum tipo de controle requerem sensores, para fornecer informaçıes ao controle.

Nesses exemplos, pode-se observar que a funçªo do sensor Ø indicar o valor ou a condiçªo de uma grandeza física, ou seja, sensoriÆ-la para que se possa exercer controle sobre ela.

No caso do tanque de gasolina, o sensor funciona como indicador para o motorista abastecer o reservatório com combustível.

Princípio de funcionamento

O sensorsensorsensorsensorsensor Ø um dispositivo capaz de monitorar a variaçªo de uma grandeza física e transmitir esta informaçªo a um sistema de indicaçªo que seja inteligível para o elemento de controle do sistema.

O termômetro Ø um sistema de indicaçªo que tem como elemento sensorelemento sensorelemento sensorelemento sensorelemento sensor o mercœrio. A grandeza física a ser medida Ø a temperatura e a grandeza física do elemento sensor, que varia proporcionalmente com a variaçªo da temperatura, Ø o seu volume, pois o mercœrio se dilata com o aumento da temperatura.

Sensor: dispositivo de entrada que converte um sinal de qualquer espécie em outro sinal que possa ser transmitido ao elemento indicador, para que este mostre o valor da grandeza que está sendo medida.

AULAConhecendo a proporçªo dessas variaçıes, podemos identificar e medir o valor da temperatura, observando o comprimento da coluna de mercœrio.

O sensor Ø utilizado com base nas variaçıes de grandezas.

Todos os elementos sensores sªo denominados transdutorestransdutorestransdutorestransdutorestransdutores.

A maior parte dos sensores sªo transdutores elØtricos, pois convertem a grandeza de entrada para uma grandeza elØtrica, que pode ser medida e indicada por um circuito eletroeletrônico denominado medidor.

A maior parte dos medidores, como os de painØis de automóveis, barcos e aviıes, registra uma grandeza elØtrica proporcional à variaçªo da grandeza que estÆ sendo indicada pelo sensor – a grandeza controlada.

As grandezas elØtricas que apresentam variaçıes proporcionais às grandezas que estªo sendo “sentidas” e indicadas pelos sensores sªo: corrente elØtricacorrente elØtricacorrente elØtricacorrente elØtricacorrente elØtrica, tensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtricatensªo elØtrica e resistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtricaresistŒncia elØtrica.

Essas grandezas sªo utilizadas normalmente, pois a maioria dos medidores e elementos de controle que utilizam estas informaçıes sªo capazes de ler os sinais sem dificuldade.

Sistema de controle

Os sensores estªo vinculados aos sistemas de controle. O sistema de controle Ø um processo acionado por um dispositivo de controle, que determina o resultado desejado e, ao longo do tempo, indica o resultado obtido e corrige sua açªo para atingir, o mais rÆpido possivel, o valor desejado.

Para que o controle ocorra, sªo acoplados sensores ao sistema. Os sensores registram os resultados e grandezas do processo, fornecendo ao dispositivo de controle informaçıes sobre o valor desejado.

Transdutor: é todo dispositivo que recebe um sinal de entrada em forma de uma grandeza física e fornece uma resposta de saída, da mesma espécie ou diferente, que reproduz certas característcas do sinal de entrada, a partir de uma relação definida.

Tensão elétrica : corresponde à diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito elétrico.

Corrente elétrica: é o fluxo de cargas elétricas através de um condutor por unidade de tempo.

Resistência elétrica: grandeza que caracteriza a propriedade de um elemento de circuito de converter energia elétrica em calor, quando percorrido por corrente.

AULAExistem diversos exemplos de sistemas de controle no nosso dia-a-dia. Uma caminhada para um determinado lugar, por exemplo, pode ser considerada

como um sistema de controle. O processo Ø a caminhada. O dispositivo de controle Ø o nosso cØrebro. Os atuadores sªo nossas pernas e pØs.

O dispositivo de controle estimula os atuadores a alcançarem o objetivo desejado.

O processo da caminhada Ø dinâmico, ou seja, o controle sobre os atuadores (nossos pØs e pernas) ocorre constantemente, de forma que o cØrebro nos orienta a andar mais rÆpido ou mais lentamente, virar para a esquerda, para a direita ou andar em frente.

Malha fechada e malha aberta

Malha fechada Ø um sistema de controle que usa sensores para identificar a distância do resultado desejado e corrigir suas açıes para alcançÆ-lo.

Malha aberta Ø um sistema em que o controle ocorre sem que haja uma amostragem do resultado ao longo do processo, ou seja, sem utilizaçªo de sensores; Ø como se caminhÆssemos com os olhos fechados, acreditando jÆ conhecer o caminho.

É cada vez menor o nœmero de sistemas em malha aberta, em funçªo da crescente necessidade de se atingir resultados mais precisos e rÆpidos, e tambØm devido ao desenvolvimento de elementos sensores bastante precisos e adequados às mais diversas aplicaçıes.

Sensores e aplicaçıes industriais de alta tecnologia

A seguir, alguns exemplos de aplicaçıes de sensores em equipamentos e sistemas mais nobres.

Os robôs, que sªo equipamentos de œltima geraçªo tecnológica, tŒm seu funcionamento respaldado por diversos sensores, colocados em pontos estratØgicos de seu mecanismo e na sua Ærea de atuaçªo.

AULAO processo de usinagem Ø tambØm um exemplo de aplicaçªo de sensores, principalmente se o processo de usinagem for automÆtico (controlado por computador).

No processo de usinagem manual, os sensores sªo os olhos do operador, que coordena a produçªo controlando a mÆquina de usinagem (fresadora ou torno) por meio de instrumentos de medida, como paquímetros e micrômetros.

Na produçªo automatizada pelo computador, os sensores indicam ao computador o que jÆ foi usinado do material em produçªo, de forma que o computador possa controlar a velocidade de operaçªo dos mecanismos.

Sensores analógicos e digitais

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