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ETE Controle e Automação Industrial - Apostilas - Engenharia Eletrônica Part1, Notas de estudo de Engenharia Eletrônica

Apostilas de Engenharia Eletrônica sobre o estudo do Controle de Automação Industrial, Sistemas de Controle, Teoria de Erros,Sistemas de Controle Industrial, Malha Aberta e Malha Fechada, Transitórios e Indicadores de Performance, Tipos de Controladores, Implementações de Blocos PID, Controle Analógico,Controle Digital, Dispositivos de Entrada.

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 10/06/2013

Salome_di_Bahia
Salome_di_Bahia 🇧🇷

4.5

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Baixe ETE Controle e Automação Industrial - Apostilas - Engenharia Eletrônica Part1 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Eletrônica, somente na Docsity! CONTROLE E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL                                     !  " # $ % & ' ( ) * + , - . / 0 1 2 3 4 4 5 ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 1 Apresentação O Objetivo deste trabalho foi reunir material sobre os principais componentes empregados hoje na automação industrial para um curso de técnicos em automação ou técnicos em mecatrônica. Visando um curso prático, mas com um certo grau de aprofundamento, utilizou-se de muitas ilustrações de catalogos de fabricantes consagrados como Allen-Bradley, Siemens , Weg, que são lideres de mercado em seus segmentos e que fatalmente o aluno encontra em sua vida profissional na empresa. O material é suficiente para a compreensão dos fenômenos que dão vida aos sensores e transdutores usados no processo, os principais atuadores usados no mercado de trabalho como servomotores e motores de passo. Este material pressupõe que o leitor domina conhecimentos que devem Ter sido adquiridos em outras disciplinas. A parte de eletroválvulas e cilindros não foi muito explorada por ser tema de outro curso, cabendo neste trabalho apenas a menção destes dispositivos . A parte de acionamento apenas descorre levemente o assunto, dada a complexidade do mesmo e a existência de um curso específico para isso. Idem a parte de CLP e CNC. De modo geral, espero que este trabalho possa contribuir de alguma forma para o enriquecimento do aluno no que tange ao conhecimento e aplicação dos principais dispositivos utilizados na automação, além é claro de dar uma idéia do estado da arte em que se encontra tal segmento. Contamos com a colaboração dos mestres e alunos no sentido de apontarem eventuais erros neste material para que em versões futuras possamos corrigi-las e dessa forma concorrer para o melhoramento desta pequena contribuição. Mogi Mirim, 20 de julho de 2004. Prof. Geraldo Teles de Souza ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 4 2. Sistemas de Controle Industrial: Existem várias formas de se implementar sistemas de controle automático, entretanto, a mais utilizada é usando sistemas eletroeletrônicos devido principalmente a versatilidade e dinamismo necessários à um controle de processo. Além disso, sistemas elétricos são mais fáceis de se implementar que sistema s dinâmicos. Dado que um sistema de controle é predominantemente elétrico e os processo envolvem transformações mecânicas, químicas e físicas, devemos converter o sinal de um controlador eletrônico no sinal adequado ao processo, tanto do ponto de vista da natureza, quanto do ponto de vista de magnitude. Este elemento é o atuador. É ele quem atua diretamente sobre o processo, sempre em resposta à saída do controlador. Para que o controlador gere o sinal de controle para o atuador gerar o sinal de controle do atuador ele precisa de uma referência , ou seja, um sinal na sua entrada que diga ao controlador o que ele deve fazer com o processo. Este é o sinal de referência, ou sinal de entrada. A figura abaixo ilustra o relacionamento entre o controlador, o atuador e o processo. Sinal de Entrada Em um sistema de controle precisamos saber como anda o processo e obter informações a respeito de parâmetros do mesmo. Ou seja, precisamos de um dispositivo capaz de converter uma grandeza física do processo em uma grandeza elétrica para que possamos medir o andamento do processo. Este elemento é o transdutor e ele se relaciona com o processo conforme a figura abaixo: 3. Sistemas de Controle em Malha Aberta e Malha Fechada: Com relação a forma de implementação os sistemas de controle, podem ser classificados de duas formas : em malha aberta e em malha fechada. Malha aberta: Quando o controlador gera o sinal para o atuador, com base no sinal piloto, sem obter nenhuma informação do sobre o andamento do processo. Ou seja, é um sistema sem realimentação, sendo que o sinal de entrada é o próprio set-point. Malha fechada: Quando o controlador gera o sinal para o atuador, com base no sinal piloto, porém agora ele recebe informação sobre o andamento do processo, através de um transdutor. O sinal entrada, no caso, corresponde a diferença entre o set-point e o sinal do transdutor, por isso, também é chamado de sinal de erro. A figura abaixo ilustra as duas formas de controle: Set-Point Malha aberta (Sem realimentação) OBS: Observe que no caso da malha aberta o transdutor e o indicador são itens opcionais não sendo importantes para o controle. Controlador Atuador Processo Processo Transdutor Indicador Controlador Atuador Processo Indicador Transdutor ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 5 Set-Point + Sinal de Erro - Malha Fechada (Com realimentação) OBS: O indicador no caso da malha fechada é um item opcional. A malha fechada apresenta algumas vantagens em relação a malha aberta, principalmente no que tange a menor sensibilidade a interferências e ruídos. Isto porque o sistema sendo realimentado, ,qualquer desvio do sistema, gera um erro que tende a ser compensado. Além disso, o sistema fica mais independente dos parâmetros da planta, já que ele passa a atuar sobre o sinal de erro. Entretanto, também há desvantagens como o custo mais elevado e a possibilidade do sistema atingir a instabilidade quando o ganho do controlador é muito alto. 4. Transitório e Indicadores de Performance: Quando ajustamos o set-point a saída leva um tempo para atingir seu valor final. Este tempo é chamado de transitório e é muito importante seu conhecimento para fins de determinação do comportamento do sistema e avaliação da performance do controlador. Para fins de avaliação da performance de um sistema de controle, existem alguns indicadores básicos, muito utilizados para a especificação de um sistema de controle. São os principais: Regulação: É uma avaliação do sistema com relação á sua capacidade de reduzir o erro entre o valor real da grandeza física controlada e o valor esperado ao final do transitório. O erro no caso é chamado de erro em regime permanente. Se o erro for grande, a regulação do sistema é ruim, se o erro for pequeno a regulação será boa. Estabilidade: É a capacidade que um sistema tem de dada uma certa entrada limitada fornecer uma resposta limitada. Ou seja, se o processo converge para algum ponto, para uma dada entrada é um sistema estável. Se não, é um sistema instável. Tempo de acomodação: É o intervalo de tempo em que ajustada uma entrada, o sistema demora para convergir. Ou seja, é o intervalo de tempo em que dura a fase de transitório. Tempo de subida: É o tempo necessário para que a saída vá de 0 à 100%, ou de 10 à 90% do seu valor final. Sobrelevação: Conhecido como “overshoot” é o valor máximo atingido pela grandeza física da planta em relação ao valor esperado. É medida em percentagem da entrada ajustada. Ocorre na fase de transitório. Sensibilidade: Avaliação da mudança do comportamento do sistema frente à pequenas variações de parâmetros do sistema. Rejeição de distúrbios: Capacidade de um sistema de rejeitar distúrbios ou ruídos oriundos de perturbações no sistema. Controlador Atuador Processo TransdutorIndicador ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 6 5. Tipos de Controladores Industriais: Há principalmente 5 tipos básicos de controladores usados largamente na industria. São eles: Controle ON-OFF; Controle Proporcional ou P; Controle Proporcional e Integral ou PI; Controle Proporcional e Derivativo ou PD; Controle Proporcional, Integral e Derivativo ou PID. Controle ON-OFF ou LIGA-DESLIGA ou de histerese: É a forma de controlador mais simples que existe e consiste em um circuito comparador que compara o sinal de entrada com dois sinais de referência, chamados de limite inferior e superior. Quando o sinal de entrada fica menor que o limite inferior, a saída do controlador é ativada e o atuador é acionado com sua potência máxima. Quando o sinal de entrada fica maior que o limite superior, a saída é desligada e o atuador desligado. A diferença entre o limite superior e o inferior é chamada de histerese. Normalmente, a histerese é ajustável de forma tal que o set-point fique entre o limite inferior e o superior. Desta forma o sistema controla fica oscilando de um valor máximo à um mínimo e não atinge nenhum valor específico. Não é um controlador do tipo que você específica por exemplo, 100ºC e ele estabiliza nisso. É um controlador do tipo nível de água onde se tem um nível máximo e um nível mínimo. Quando o nível está no mínimo aciona o atuador, que no caso seria a bomba d’água, e esta e vai enchendo a caixa d’água. Quando o nível máximo é atingido, a saída será desligada e o atuador, no caso a bomba, é desligado. Aí consumo de água faz o nível baixar e atinge o nível inferior novamente e o ciclo se repete. A grande vantagem deste sistema é o fato de que é um sistema muito barato e que como o atuador somente liga e desliga nos momentos em que os limites são atingidos, o controlador e o atuador sofrem pouco desgaste. A grande desvantagem é que a grandeza controlada(temperatura, pressão, etc..) não estabiliza em nenhum ponto e sim oscila entre o ponto desejado, indo do limite inferior ao superior. Abaixo vemos um controle simples de temperatura. O set-point foi de 100ºC, o limite superior é 120ºC e o inferior de 80ºC. A histerese é de 40ºC. Observe como a temperatura oscila em torno do valor desejado que é de 100ºC, indo de 120ºC à 80ºC o tempo todo. Temperatura Limite Superior Set-Point Limite Inferior Tempo ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 9 Na simulação abaixo, voltamos a verificar o caso da estufa que fora ajustada para uma temperatura de 100ºC. Com o controlador somente proporcional, havia um erro de 4ºC, ou seja a temperatura ficava a 96ºC. Com o integrador há o zeramento do erro e a temperatura atinge exatamente os 100ºC. Controle Proporcional + Derivativo ou PD: Da mesma forma que o controle PI era uma combinação do controle Proporcional e o controle Integral, controle PD é uma combinação do controle Proporcional e o controle Derivativo. O derivativo é um bloco cuja saída é proporcional a variação do erro. Ou seja, se o erro estivar variando muito rápido ele atua fortemente visando a minimizar ou eliminar esta variação. Portanto é um bloco adequado para sistemas que precisem de um ataque rápido as variações de erro. Entretanto, se houver um erro de grande valor, mas variando lentamente, o sinal na saída do derivativo será baixo. Por isso, o derivativo nunca é usado sozinho, pois ele só atua nos momentos em que o erro varia rapidamente. Além disso, o derivativo é sensível a ruídos que podem enganá-lo fazendo-o acreditar que há uma transição brusca. Por isso o ganho do derivativo nunca é muito alto. Na verdade, evita-se ao máximo o uso de derivativos. Quando o sistema não pode responder bem à variações bruscas de sinal, então apela-se para o derivativo. Ademais o bloco derivativo não tem nenhuma influência sobre o erro em regime. De modo geral, ele deixa o sistema mais rápido e reduz a máxima sobrelevação. Como o Integrador, que tinha um ganho KI o Derivativo também tem um ganho chamado KD ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 10 Na simulação abaixo, voltamos ao caso da estufa ajustada para 100ºC, só que retiramos o Integrador e adicionamos um Derivativo. Perceba que como o derivativo não atua sobre o erro em regime, o erro de 4ºC voltou e portanto, o sistema agora converge à 96ºC como antes. Em compensação, na região de 0 até 0.5 segundo, quando o erro varia muito rápido, o sistema atua muito mais rapidamente, pois em 0.5 segundo a temperatura já é de 79ºC, e no caso do controlador P ou PI era de apenas 70ºC. Mas é só até este que o derivativo vai bem, pois de 0.5 segundos em diante, o erro já passa a variar lentamente e a resposta do derivativo já não é mais adequada. Nesta parte, onde a variação do erro é lenta, o Integrador responde melhor, além é claro do integrador atuar sobre o erro em regime. Controle Proporcional + Integral + Derivativo ou PID: Pelos exemplos acima, fica bastante claro que uma combinação dos três elementos, explorando as propriedades de cada um, parece ser a opção mais adequada. Este é o chamado Controlador PID. Na verdade, com um controlador PID, podemos obter os outros (P , PI ou PD), zerando-se aquele que não interessa. Exemplo: se queremos um controlador PI, basta zerar o ganho do Derivativo, se queremos um controlador P, basta zerar o ganho do Derivativo e do Integrador, e assim por diante. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 11 O controlador PID, parece ser a opção ideal para se trabalhar, entretanto, esta é opção mais cara e a mais difícil de ajustar, pois agora temos três ganhos para ajustar (K, KI e KD). A combinação do ajustes pode determinar se o sistema será oscilatório ou não, se o sistema será rápido ou lento. A determinação adequada do ajuste é feita por meio de modelagem e simulações, onde se leva em conta os parâmetros de performance do sistema (máxima sobrelevação, tempo de acomodação, erro em regime, etc..). Na simulação abaixo, voltamos ao exemplo da estufa com set-point de 100ºC. O controlador agora é um bloco PID. Vemos que na região de 0 a 0.5 segundo o sistema é rápido por causa do derivativo. Em 0.5 segundo a temperatura já é de 74ºC, ao passo que no P e no PI era de apenas 70º, ou seja, 6% mais rápido. Verificamos que não há mais erro em regime, dado que a temperatura agora estabiliza em 100ºC, que é o próprio set-point, por causa do Integrador. Os chamados parâmetros de performance são fortemente dependentes dos ajuste dos ganhos dos elementos que compõem o PID (K, KI e KD). Na próxima simulação, temos um caso em que o controlador foi ajustado de forma tal que o ganho do Derivativo fosse baixo, menor que o do Integrador. O sistema utilizado ainda é a estufa, com set-point de 100ºC. Percebemos pelos ajustes o comportamento que o do sistema converge a temperatura em erro em regime, por causa do integrado. Mas o tempo de convergência é diferente do caso anterior. E além disso, agora a reposta é oscilatória. No caso anterior, dizemos que a resposta é superamortecida e no caso com oscilações é subamortecida. Quando o sistema passa exibir oscilações com amplitude decrescente e que demoram a sumir estamos chegando perto do limite de estabilidade. Observe a sobrelevação ou “overshoot” no gráfico, que é bem elevado. A temperatura está atingindo até 120ºC, ou seja, 20ºC a mais que o desejado . ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 14 6. Implementação dos Blocos PID Os blocos PID podem ser implementados de forma analógica ou digital. Os de forma analógica, processam diretamente os sinais dos transdutores disponíveis usando circuitos de eletrônica analógica. São muito utilizados os amplificadores operacionais, para implementar os blocos Proporcional, Derivativo e Integrador. Já os sistemas digitais, podem se comunicar com os sistemas físicos diretamente. Isto porque os sinais físicos reais(Temperatura, pressão, etc..) são todos analógicos. Assim estes sinais devem ser convertidos em sinais digitais primeiro, processados e depois convertidos em sinais analógicos novamente. Neste caso, exigem sistemas baseados em microcontroladores e microprocessadores. Os blocos PID são meros “softwares” destes sistemas digitais. A tendência atual é o uso cada vez maior dos blocos PID digitais. Eles aparecem principalmente nos PLC’s e CNC’s. Vamos tratar inicialmente de implementações analógicas e depois das digitais. 7. Sistemas de Controle Analógico: Controlador ON-OFF: Na figura abaixo, vemos um comparador com histerese que é a base do controle ON-OFF. Ele usa um amplificador operacional e alguns resistores. O comparador de histerese é um amplificador operacional realimentado positivamente. O valor da histerese é definidos pelos valores dos resistores R1 e R2.No caso vemos que a saída (sinal quadrado) é ativa ou desativada conforme o sinal de entrada (no caso senoidal, mas podia ser outro) atinge os limites inferior e superior. Na simulação estes limites são representados pelas retas pontilhadas e indicados pelos valores de A1=2.2V e A2=-2.7V, no quadro negro sobre o gráfico. Estes valores são teoricamente iguais, mas na prática devido a tolerâncias de componentes e desequilíbrios eles podem ser um pouco diferentes, mas isto pode ser corrigido inserindo-se potenciômetros para fazer os ajustes. Veja que a histerese é de 5.2V. No caso, o atuador é ligado quando o erro for menor que - 2.7V e o atuador será desligado quando o erro for maior que 2.2V. De qualquer modo ele nunca estabiliza e sim oscila em torno do valor zero. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 15 Como o erro oscila em torno de zero, isto implica que a saída oscila em torno do set-point. Ou seja, se ajustarmos um controlador de temperatura para 100ºC, com histerese de 10ºC, o limite inferior será de 90ºC e o superior de 110ºC. Ou seja, o atuador ligará com 90ºC e desligará com 110ºC. Controlador PID: O controlador PID e as variantes (P, PI e PD) são implementáveis por meio de amplificadores operacionais também. No caso são necessários três blocos: um para o proporcional, um para o derivativo e um para o integrador. No final precisamos de um quarto bloco somador para somar as saídas de cada bloco. O circuito abaixo, ilustra o bloco Proporcional, perceba que ele não passa de uma amplificador. O ganho é determinado pelos resistores e principalmente pelo potenciômetro. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 16 O bloco abaixo é um Integrador. O ganho é ajustado por um Potenciômetro R5. E finalmente abaixo, temos o bloco Derivativo. O ganho também é ajustado pelo Potenciômetro: ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 19 Os valores dos componentes acima são apenas ilustrativos. Existem técnicas de controle mais sofisticadas que o PID, são chamadas de controle moderno baseado em espaço de estados. Há também o controle adaptativo, controle robusto, redes neurais artificiais e outras técnicas, mas são mais caras e aplicadas apenas em casos especiais, pelo menos por enquanto. 8. Sistemas de Controle Digital A exemplo do ocorre com o controle analógico, podemos implementar um controlador digital e efetuar o mesmo processo de controle que o sistema analógico. Estes controladores são implementados por meio de microprocessadores e microcontroladores que rodam um software que implementa as funções de um bloco PID. A grande vantagem é a facilidade de se modificar o projeto do controlador, uma vez que o controlador é um software. Entretanto, o sinais do mundo físico são analógicos então o controle digital não pode ser aplicado diretamente. É necessário converter os sinais analógicos dos transdutores em digitais, processá-los e então converter de novo os sinais digitais em analógicos. Ou seja, o controle digital exige blocos adicionais aos do sistema de controle. Sistema analógico Sistema Digital Os blocos responsáveis pela conversão do sinal analógico em digital são chamados de bloco A/D e trabalham pelo princípio de amostragem e quantização. E o circuito responsável pela conversão do sinal de Digital para Analógico é chamado de conversor D/A. Na figura acima pode-se identificar estes dois blocos. A chave representa a amostragem. O controlador propriamente dito é o bloco D(Z), que no caso é digital. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 20 Amostragem de Sinais: Seja um sinal analógico como o da figura abaixo. Para podemos convertê-lo em digital não é possível aplicá-lo diretamente à entrada do conversor A/D, porque o processo de conversor leva um certo tempo. Assim o que se deve fazer é colher amostras do sinal analógico de tempos em tempos e então enviá-las para o conversor A/D. Assim o sinal analógico amostrado fica como na figura abaixo: Sinal Analógico Amostrador Sinal Amostrado Percebe-se que cada amostra está espaçada da outra de um certo valor, chamado de TS. Esse valor TS é chamado de intervalo de amostragem. A fórmula abaixo define uma das propriedades mais importantes da amostragem a chamada freqüência de amostragem, simbolizada por FS. FS = 1 / TS , onde TS é o intervalo entre as amostras. Para que o controle digital funcione corretamente a amostragem deve ser bem feita, ou seja, ele deve “representar” bem o sinal que foi amostrado. Existe um critério para se amostrar sinais chamado de critério de Nyquist ou Shanon, que determina que a freqüência de amostragem FS deve ser pelo menos duas vezes a maior freqüência do sinal que está sendo amostrado. Quando o sinal a ser amostrado não é senoidal, a freqüência máxima do sinal pode ser verificada por meio de instrumentos especiais chamados de analisadores de espectro. Uma vez que o sinal foi amostrado, à uma freqüência igual a definida pelo critério de Nyquist, aplica-se cada amostra ao conversor A/D para a conversão propriamente dita. O processo de conversão consiste em comparar o sinal com uma série de pesos. Cada peso é sempre o dobro do anterior e cada peso corresponde-se um bit. Ou seja, existem tantos pesos quantos bit’s no conversor A/D. Se a amostra for maior que o peso, o bit correspondente ao peso será igual a “1”, se for menor o bit será “0”. E isto é feito para cada peso. Assim na saída temos uma seqüência de “0” e “1” que representam o valor digital da amostra, conforme a figura abaixo: 0 1 0 TS 0 0 Amostras . . . 0 1 Conversor A/D de N bit’s Valor digitalizado A/D ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 21 Este processo de comparação com pesos para obtenção do valor digital de uma amostra é chamado de quantização. Quanto mais pesos, ou seja, quanto mais bit’s tem um conversor A/D, mais refinada fica a quantização e mais fidedigno é o processo de conversão. Outro parâmetro muito importante é tempo de conversão, que é o tempo necessário para converter a amostra num sinal digital. Como o intervalo entre uma amostra e outra é de TS segundos, o conversor deve ser mais rápido que isto. Do contrário já chega a sua entrada a próxima amostra e ocorre um erro na saída do conversor Existem vários tipos de conversores A/D no mercado, tem-se conversor de 8 bit’s , 10 bit’s, 12 bit’s, 16 bit’s e outros. Quanto mais bit’s, melhor é a conversão e mais caro é o equipamento. A velocidade de conversão segue a mesma regra. Assim deve-se sempre Ter um compromisso entre a qualidade e o custo. Muitos microcontroladores já possuem conversores A/D internamente. Alguns conversores tem mais de uma entrada, para que se possa amostrar mais de um sinal, mas cada entrada é amostrada uma de cada vez. Assim cada entrada é chamada de canal do conversor. Um conversor de 8 canais é um conversor de oito entradas analógicas. O conversor D/A é um equipamento que faz o processo inverso. Ele converte um sinal digital num sinal analógico. Ele é composto por uma amplificador somador, de N entradas, correspondes ao bit’s do sinal digital. Cada entrada tem um ganho de valor tal que é sempre 2 vezes o valor da anterior. Assim a soma dos valores dos bit’s ponderados pelo ganho gera um sinal analógico proporcional ao valor do sinal digital, conforme vemos a figura abaixo: Sinal Digital Sinal Analógico Os blocos A/D e D/A permitem o interfaceamento dos circuitos digitais com o mundo analógico. Todo e qualquer equipamento que use sistema digital para o processamento e se comunique com o meio físico utilizam estes blocos. Como os equipamentos digitais vem ganhando espaço na industria e até em nossas casas, estes equipamentos estão se tornando cada vez mais comuns. Exemplo de equipamentos são os multímetros e osciloscópios digitais, os termômetros digitais, os CLP’s com entradas e saídas analógicas, os CNC’s, as redes digitais industriais, os sensores digitais, etc.. Quanto ao funcionamento do bloco PID, é similar ao analógico que já foi estudado. 9. Dispositivos de Entrada (Sensores e Transdutores): São dispositivos utilizados para realizar o interfaceamento entre o sistema físico e o sistema de controle eletrônico, levando informações do campo para o controlador. Podem ser classificados da seguinte forma: Sensores: Dispositivos projetados para detectarem algum evento no campo e emitirem um sinal em resposta a este evento. Exemplo. Sensor de proximidade. Quando algum objeto atinge seu campo de visualização ele ativa um sinal em resposta a presença deste objeto. Transdutores: Dispositivos que convertem uma grandeza física em outra. No nosso caso nos interessam os transdutores elétricos que convertem grandeza física(temperatura, pressão, etc..) em sinal elétrico (normalmente tensão). Podem ser de dois tipos: direto e indireto. Direto: Os do tipo direto convertem a grandeza física em sinal elétrico diretamente. É o caso dos termopares que convertem temperatura em tensão. D/A Entrada Digital de N bit’s ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 24 Tipos de Saída de Sensores: As saídas de um sensor dividem-se em dois grupos: As passivas e as ativas, a saber: Passivas: Também chamadas de contato seco, são compostas por um simples contato tipo NA ou NF, que é acionado quando o sensor é ativado. Pode operar com CA ou CC. Não possui grandes restrições a não ser a corrente máxima permissível. Ativas: São saídas eletrônicas, que usam transistores NPN ou PNP em várias configurações possíveis. São sempre em CC, pois são polarizadas. A figura abaixo ilustra alguns tipos possíveis: A saída Push-Pull é a melhor do ponto de vista de corrente, pois não depende do Resistor R que no caso é menor do que nas outras duas modalidades. É a preferida para melhores performances. Na modalidade NPN, apenas um transistor é usado de forma que a saída sempre exibe nível tensão próximo de Vdc, quando o transistor está cortado. Quando saturado, a corrente flui pelo transistor. Neste caso o resistor R é chamado de pull-up, pois liga a saída ao Vdc. No caso do NPN coletor aberto, não há o resistor de pull-up. Este deve ser adicionado externamente ou o circuito não funcionará. A principal vantagem desta montagem é que a potência dissipada sobre o resistor é externa ao sensor e que esta montagem permite fazer lógica “E” ou “AND” entre mais de um sensor, usando apenas o resistor de pull-up externo. Na versão PNP, vale a mesma coisa só que o transistor agora é PNP e não NPN. O resistor e o transistor trocam de lugar na montagem. Agora o resistor R liga a saída ao terra (0V), assim ele passa a se chamar resistor de pull-down. Atente para os diodos presentes em todas as montagens. Elas visam proteger contra inversão de polaridade e principalmente contra as sobretensões provocadas pelo chaveamento de bobinas de contatores e relés auxiliares. Este efeito também ocorre em contatos secos, que podem ser danificados por estes chaveamentos. Na figura ao lado, ilustra-se o efeito do chaveamento da bobina de um contator. A indutância é devido a bobina e a resistência é normalmente devido ao fio e a bobina. Durante a abertura da chave, a tensão V sobre a bobina cresce muito e esta força o aparecimento de um arco nos contatos da chave. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 25 A solução clássica, é reduzir a corrente em circuitos muito indutivos, usar diodos reversamente polarizados e usar um circuito RC em paralelo com o contato seco para desviar o surto do contator. Este conjunto RC é chamado de amaciador ou snubber de tensão. Os fabricantes, normalmente, recomendam os valore de corrente e os valores de R e C para cada tipo de sensor. A figura abaixo, ilustra o uso de diodos para desviar o surto de tensão. Parâmetros Fundamentais de Transdutores: Alguns dos parâmetros utilizados pelos sensores se aplicam aos transdutores também como Tensão de Ripple, versão de montagem, etc.. Mas existem características que são peculiares aos transdutores. Dentre eles: Linearidade: Parâmetro importantíssimo, dado que uma conversão de grandezas, que é a função precípoa do transdutor, somente pode ser feita se houver uma relação linear entre a grandeza física e elétrica. Quando isto não ocorre, pode-se lançar mão de técnicas de linearização para fins de obtenção da linearidade. É o caso de transdutores de temperatura do tipo NTC, que são funções exponenciais da temperatura e que com auxílio de amplificadores logarítmicos pode-se linearizar o transdutor. Normalmente os transdutores são lineares certas faixas de valores. Na figura a seguir, um gráfico mostrando a linearidade de um transdutor de temperatura com a tensão. Região de atuação: Faixa de valores da grandeza que se deseja converter onde o dispositivo efetivamente deve trabalhar. Normalmente estão relacionadas com a região onde vale a linearidade do transdutor, mas podem haver outros limitantes como integridade física do material, detalhes construtivos, entre outros. Fator de Proporcionalidade: Admitindo-se a linearidade do transdutor, a grandeza elétrica está relacionada com a grandeza física por um certo fator, chamado de fator de proporcionalidade. Exemplo: Um transdutor com 1mV/ºC de fator de proporcionalidade. Precisão e Exatidão: Parâmetros relacionados ao erro de conversão de uma da grandeza. Influenciado por vários fatores, tais como condições ambientais, posicionamento, presença de ruído elétrico, e outros. Tensão (mV) 100mV Fator de Propor. = 2mV/ºC 50ºC Temperatura (ºC) ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 26 Os transdutores podem ter saída analógica (termopares) ou digital (encoder). De qualquer forma, ruídos podem afetar a precisão de um transdutor, assim cuidados especiais devem ser tomados com estes dispositivos. Normalmente, os fabricantes sugerem medidas já consagradas para a eliminação ou redução destes problemas. 10. Técnicas Básicas de Blindagem: As técnicas de blindagem, visam basicamente eliminar ou reduzir o ruído elétrico e interferências eletromagnéticas, gerados por dispositivos eletroeletrônicos e pelos equipamentos e processos no campo industrial. É uma área muito complexa, chamada de Compatibilidade Eletromagnética, que vai além do escopo deste curso, mas algumas recomendações clássicas podem ser feitas. São elas: Não utilizar os mesmos eletrodutos que passam fios de circuitos de força para passar fios de elementos sensores e transdutores; Em bandejas metálicas, os fios ficam paralelos por trechos bem longos, manter sempre um distanciamento entre os fios de circuitos de força e os fios dos sensores e transdutores, compatível com o recomendado por normas e fabricantes; Evitar cruzar fios de transdutores com fios de força, caso isto seja inevitável, efetuar o cruzamento de forma perpendicular para evitar a indução eletromagnética; Onde estiver constado que há a presença de forte interferência eletromagnética, utilizar eletrodutos metálicos para abrigar os fios dos transdutores e sensores. O eletroduto metálico tem um efeito de blindagem destes ruídos. Entretanto, para a blindagem ser efetiva, o eletroduto deve ser aterrado e a continuidade elétrica deve ser assegurada; Em casos mais graves, usar cabos blindados, que consistem em condutores envoltos por uma malha metálica. Esta deve ser aterrada na origem do circuito para ser efetiva. Não deixe fios sem uso com as pontas soltas, pois elas agem como antenas captando ruídos e afetando os outros condutores em uso. Mantenha as pontas de fios sem uso, sempre aterradas. Quando efetuar um aterramento de um conjunto de equipamentos interligados, sempre use o mesmo fio terra. Nunca puxe um terra para cada equipamento, principalmente de quadros de força diferentes, pois pode haver diferença de potencial e ocorrem danos aos equipamentos. Nem sempre estas técnicas serão suficientes, mas com certeza resolveram boa parte dos problemas mais comuns, e lembre-se que são técnicas universais e que portanto, valem sempre. 11. Transdutores mais usados na Industria: Há vários tipos de transdutores disponíveis no mercado, eles variam conforme a grandeza que medem, classe de precisão e região de operação. A classificação mais comum é a por tipo de grandeza medida. Assim temos, principalmente: Transdutores de Temperatura; Transdutores Fotoelétricos; Transdutores de Posição (Servomecanismos). Transdutores de Tensão Mecânica ou Extensômetros; Transdutores de Pressão; Transdutores de Vazão; ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 29 Na figura abaixo, temos a FEM, em função da temperatura para diversos materiais: Entretanto, nos termopares usados na industria não temos, normalmente, duas junções e sim apenas junção. Isto ocorre porque no termopar usado na industria o ponto de medição da tensão do termopar é exatamente sobre a junção fria, que fica conectada ao equipamento. Dessa forma a temperatura da junção fria é a própria temperatura ambiente do aparelho. Internamente o aparelho que usa o termopar, usam normalmente diodos ou outro componente qualquer para fornecer a temperatura da junção fria. A figura abaixo, ilustra um caso usando RTD como referência. Enquanto na industria é mais comum o usos de termopares de uma ponta ou uma junção, como os da figura acima, em laboratórios de calibração, entretanto, é mais comum o uso de duas juntas para dar mais precisão. Normalmente a junta fria fica solidamente conectada à fonte de 0C, que pode ser uma garrafa térmica com gelo. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 30 Na figura abaixo vemos a conexão de um termopar de uma junção, em um medidor de temperatura usado na industria. Junta Fria ou de Referência Junta Quente Observe que o cabo de um termopar nunca deve ser estendido, pois isto eqüivaleria à deslocar a junção fria da superfície do aparelho e haveria erro na leitura. Quando é necessário estender o cabo do termopar deve-se usar materiais iguais aos do termopar ou cabos especiais, recomendados pelos fabricantes e fazer uma operação chamada de compensação, que visa eliminar o erro introduzido pela extensão. A figura abaixo ilustra um caso de extensão. Mesmo com todos estes cuidados o cabo do termopar não pode ser muito estendido em razão dos problemas de interferência eletromagnética que vão se tornando notáveis. Quando a informações está longe do ponto de medição, deve-se usar mesmo é o transmissor. Fontes de erros Vários tipos de erros podem ser introduzido durante a medida de temperatura com o uso de termopares. Erros devidos a carregamento do circuito do termopar (já descrito) , precisão na leitura, ruído e resposta dinâmica devem ser minimizados afim de alcançar precisão desejada. Existe ainda outro tipo de erro inerente a sensores de temperatura, o chamado erro de inserção. O erro de inserção é o resultado do aquecimento ou resfriamento da junção que muda a temperatura da junção T do meio na temperatura Tm . Este erro é classificado em três tipos: 1) Erro de condução 2) Erro de recuperação 3) Erro de radiação Medidor ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 31 O primeiro erro é devido a transferência ou absorção de calor por condução para o ambiente através do contato do termopar com o corpo a ser monitorado. Este erro é mais significante quando a massa térmica do termopar é comparável com a do sistema. O segundo erro acontece sempre que um termopar é inserido no meio de um gás movimentando-se à alta velocidade, resultando na estagnação do gás próximo ao probe de medida. Finalmente, o terceiro erro é devido a perdas por radiação de calor. Este erro é mais significante em altas temperaturas. Termopilha: Outro recurso muito utilizado é a pilha de termopares que consiste em associar vários termopares do mesmo tipo em série, de forma tal que a tensão de leitura seja a soma algébrica das tensões dos vários termopares. Dessa forma consegue-se uma tensão de leitura mais elevada e maior imunidade ao ruído. Uma ressalva, os termopares devem medir sempre a mesma temperatura. A figura abaixo ilustra isto. Os termopares são classificados em função da faixa de temperatura que atuam, dos materiais que compõem suas ligas e da precisão associada à eles. Abaixo tem uma tabela classificação de termopares: Tipo Positivo Negativo Precisão Faixa Observações B Pt 30%Rh Pt 6%Rh 0,5% >800°C 50 a 1820 Para altas temperaturas C W 5%Re W 26%Re 1% >425°C 0 a 2315 Para temperaturas muito altas D W 3%Re W 25%Re 1% >425°C 0 a 2315 Para temperaturas muito altas E Ni 10%Cr Cu 45%Ni 0,5% ou 1,7°C -270 a 1000 Uso geral para temperaturas médias e baixas G W W 26%Re 1% >425°C 0 a 2315 Para temperaturas muito altas J Fe Cu 45%Ni 0,75% ou 2,2°C -210 a 1200 Alta temperatura em atmosfera redutora K Ni 10%Cr Ni 2%Al 2%Mn 1%Si 0,75% ou 2,2°C -270 a 1372 Uso geral, alta temperatura em atmosfera oxidante M Ni Ni 18%Mo 0,75% ou 2,2°C -50 a 1410 N Ni 14%Cr 1,5%Si Ni 4,5%Si 0,1%Mg 0,75% ou 2,2°C -270 a 1300 Substituto melhor para o tipo K R Pt 13%Rh Pt 0,25% ou 1,5°C -50 a 1768 De precisão para alta temperatura S Pt 10%Rh Pt 0,25% ou 1,5°C -50 a 1768 De precisão para alta temperatura T Cu Cu 45%Ni 0,75% ou 1,0°C -270 a 400 Uso geral p/ baixa temperatura, resistente à umidade OBS: A liga de Cobre e Níquel (Cu-Ni) é mais conhecida como Constantan ou Constantã. V ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 34 molibdênio e, portanto, formam um bom conjunto para o tipo filme metálico. O coeficiente do metal é alfa = 0,00300 1/ºC. Através de dopagem com outros metais, é também disponível com alfa = 0,00385 1/ºC, o que dá compatibilidade com a platina para uma faixa mais reduzida de temperaturas. RTDs de níquel São usados em aplicações onde o baixo custo é importante. Em relação à platina, o níquel tem menor resistência à corrosão e é menos estável em temperaturas elevadas. Por isso, é geralmente usado para ar sem impurezas. Alguns fabricantes sugerem uma fórmula modificada: R(t) = R0 (1 + a t + b t 2 + d t4 + f t6 ), onde a = 5,485 10-3, b = 6,650 10-6, d = 2,805 10-11 e f = -2,000 10-17. O coeficiente alfa é 0,00672 1/ºC. Se não há muita exigência de precisão, pode-se usar R(t) = R0 (1 + a t) com a = alfa. RTDs de níquel-ferro Têm custo ainda menor que o de níquel e são usados em aplicações onde são possíveis e o custo é fundamental. O fator alfa é 0,00518 1/ºC. RTDs de platina Platina é o metal mais usado por sua resistência à corrosão e estabilidade em altas temperaturas. É usada uma fórmula modificada: R(t) = R0 ( 1 + a t + b t 2 + c (t - 100) t3 ). Existem dois padrões internacionais que diferem no nível de dopagem e, portanto, nos coeficientes: 1) Padrão Pt100: alfa = 0,00385055 1/ºC. R0 = 100 ohms. a = 3,90830 10 -3, b = -5,77500 10-7 e c = - 4,18301 10-12 para t entre 0 e 200ºC. Para t entre 0 e 800ºC, mesmos a e b mas c = 0. O padrão é usado em muitos países. 2) Padrão USA: alfa = 0,0039200 1/ºC. R0 = 98,129 ohms. a = 3,97869 10 -3, b = -5,86863 10-7 e c = - 4,16696 10-12. Semicondutores: É sabido que os parâmetros elétricos dos semicondutores variam com a temperatura. E eles podem ser usados como sensores térmicos. Um simples diodo de silício diretamente polarizado conforme figura ao lado é provavelmente o mais barato sensor de temperatura que pode existir. A tensão lida no voltímetro varia com a temperatura na razão aproximada de 2,3 mV/ºC. A corrente de polarização deve ser mantida constante com uso de, por exemplo, uma fonte de corrente constante. Na prática, o diodo funciona como um resistor cuja resistência varia com a temperatura. Diversos fabricantes desenvolveram diodos específicos para a função. A ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 35 curva ao lado é característica do tipo KTY81 da Philips. Alguns fabricantes também desenvolveram transistores para uso como sensores de temperatura. Entretanto, sempre há necessidade de circuitos auxiliares para compensar falta de linearidade e para levar o sinal para níveis de operação do circuito de controle. Para isso, vários fabricantes produzem o conjunto sensor + circuitos auxiliares em forma de circuito integrado. Existem tipos analógicos com saída de tensão ou saída de corrente e os de saída digital para uso com microcontroladores. No lugar de um diodo poderíamos ter utilizado um transistor NPN com os terminais de base e coletor interligados. A propriedade da dependência com a temperatura é função da junção PN feita de silício, por isso este efeito também ocorre em transistores. Outro parâmetro que varia com a temperatura é acorrente reversa da junção. Ela aproximadamente dobra para cada 10ºC de aumento na temperatura. O uso de transdutores à base de diodos semicondutores ou junção base emissor de Transistores, na prática, restringe-se a substituição de termômetros clínicos de mercúrio e aplicações de baixa temperatura e precisão razoável. A vantagem é o custo e a robustez. Transdutores Fotoelétricos São dispositivos que convertem a luz em sinal elétrico. São utilizados em aparelhos de medição como luxímetros e em transmissão de sinais por meios óticos(fibra ótica). Podem ainda, ser específicos para uma determinada região do espectro, inclusive o infravermelho, que é a faixa de região das ondas de calor, que são utilizadas nos pirômetros à distância ou infravermelhos. São basicamente utilizados os seguintes componentes: Células Fotovoltaicas; Fotoresistores ou LDR’s Fotodiodos; Fototransístores. Células foto-voltaicas São dispositivos que convertem energia luminosa em elétrica. O diodo iluminado intensamente na junção pode reverter a barreira de potencial em fonte de elétrons, produzindo energia. A eficiência do processo é baixa devido a pouca transparência da junção (somente as camadas superficiais são iluminadas), apenas alguns %. Seu uso atual está mais restrito aos painéis solares. Outro dispositivo é a foto-célula de selênio (um semicondutor), de operação similar. Usa-se em medidores de luminosidade e aparelhos de análise química (como fotocolorímetros). LDR: O LDR (light dependent resistor, resistor dependente da luz) tem sua resistência diminuída ao ser iluminado. É composto de um material semicondutor, o sulfeto de cádmio, CdS. A energia luminosa desloca elétrons da camada de valência para a de condução (mais longe do núcleo), aumentando o número destes, diminuindo a resistência. A resistência varia de alguns Mw, no escuro, até centenas de W, com luz solar direta. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 36 Os usos mais comuns do LDR são em relés fotoelétricos, fotômetros e alarmes. Sua desvantagem está na lentidão de resposta, que limita sua operação. Foto-diodo É um diodo semicondutor em que a junção está exposta à luz. A energia luminosa desloca elétrons para a banda de condução, reduzindo a barreira de potencial pelo aumento do número de elétrons, que podem circular se aplicada polarização reversa. A corrente nos foto-diodos é da ordem de dezenas de mA com alta luminosidade, e a resposta é rápida. Há foto-diodos para todas as faixas de comprimentos de onda, do infravermelho ao ultravioleta, dependendo do material. O foto-diodo é usado como sensor em controle remoto, em sistemas de fibra óptica, leitoras de código de barras, scanner (digitalizador de imagens, para computador), canetas ópticas (que permitem escrever na tela do computador), toca-discos CD, fotômetros e como sensor indireto de posição e velocidade (encoder’s e tacômetros óticos). Na figura acima, temos as curvas características de um fotodiodo. Verifique que a corrente reversa(em microAmpere) aumenta, com o aumento da intensidade luminosa. Verifique que existe sempre uma corrente mínima, na falta de luz, chamada corrente de escuro. Na figura abaixo, temos um circuito que utiliza o fotodiodo. Verifique que a informação é obtida através da leitura da tensão sobre o resistor, que será proporcional a corrente reversa e esta proporcional a luz.. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 39 indica que o disco está na referência ou marco zero. Os encoder incremental somente funciona quando está em movimento, não adianta ler os canais A e B, quando o encoder está parado, pois não haverá uma resposta conclusiva a respeito da posição do encoder. Na verdade, trabalhar com o encoder incremental signfica “contar” os pulsos que os canais A e B enviam. Quando o equipamento é ligado, o encoder nunca sabe onde está. Deve ser feito um processo de posicionamento para buscar a posição zero. Isto é chamado de fazer o “homing” da máquina. Se por alguma razão, a contagem de pulsos for perdida, a máquina precisará fazer o zeramento de novo. Para resolver este problema, desenvolveram o encoder absoluto. Encoder Absoluto: Encoders absolutos fornecem um valor numérico específico (valor codificado) para cada posição angular, na forma de um dado binário como um byte ou uma palavra (dois ou mais bytes). Esse código de valores está disponível imediatamente após o aparelho ser ligado. O disco codificado é firmemente montado ao eixo. O disco é dividido em segmentos separados que são alternadamente transparentes ou opacos. A fonte de luz emite um feixe de luz orientado paralelamente que ilumina todos os segmentos do disco codificado. Foto-unidades recebem a luz modulada e convertem-na em sinais sinosoidais. Os sinais são em seguida digitalizados e fornecidos como uma saída via o driver do cabo. A figura acima, ilustra um encoder absoluto e seu disco codificado. O código mais utilizado é o código cinza . Esse código trabalha por um passo, por exemplo, quando saí de um número e vai para um outro, somente um bit simples muda (de claro para escuro) no disco codificado. No código cinza o bit individual não corresponde ao valor numérico como no caso, por ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 40 exemplo, de um código binário, onde cada combinação de um bit recebe um certo número decimal. A combinação de bit no código cinza é convertida em códigos binários BCD por um controlador SSI e pode ser mais tarde processsado. A grande vantagem deste código é que ele evita erros nos sensores ópticos. Amostra de códigos de um disco codificado «desenrolado» O código excessivo, corresponde à um código de gray com off-set ou deslocamento. Isto ocorre porque ao final do código de Gray, quando ele retorna a zero, mais que um bit pode variar. Neste casos usa- se o deslocamento que corrige este problema. Um código cinza genuíno, que usa totalmente o número de bits, numera de zero a 2 n -1. Exemplos: 2^4 = 16 contagem a partir de 0 a 15 ou2^12 = 4096 contagem de 0 a 4095 Resoluções nesse entremeio, são por exemplo 360 ou 1000, contadas de: 76 a 435 com uma dada solução de 360 ou 12 to 1011 em uma resolução de 1000 . Para uma resolução requisitada de código cinza um número maior (que deve ter uma força de 2) é tomado como uma base, mas somente a seção do meio do código é usada, por exemplo, os códigos de excesso no início e no final são deletados. Isso assegura que para cada aumento nem um passo a mais irá mesmo contando-se após o zero. Encoders absolutos são usados sempre que posições angulares têm que ser distribuídos para um certo valor ou quando a detecção de uma determinada posição é absolutamente necessária no caso de uma falha de força. Encoders absolutos podem ser divididos em: • encoder single-turn (giro simples), que funcionam da forma acima mencionada • encoder multi-turn (giro múltiplo), são uma modificação dos acima mencionados. Princípio de detecção de giros múltiplos Os encoders de giro múltiplo não detectam somente posições angulares, mas também distingue diversas revoluções. A posição dentro de uma revolução é determinada conforme o princípio do encoder de giro-simples. A fim de se distinguir entre um número de revoluções magnéticos permanentes encaixados no ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 41 disco são usados e conectados um ao outro. A detecção é feita via digital pelo sensor Hall. A resolução de um encoder de giros múltiplos é de 8192 passos x 4096 revoluções. A figura abaixo ilustra a montagem de um encoder absoluto de múltiplo giro. Dados de transferência para um encoder de giros múltiplos Como padrão, o protocolo de transferência de uma palavra de 25 bits de dados dos quais 12 bits são para revoluções (giros múltiplos) e 13 bits para passos por revolução (giros simples). A transferência sempre inicia-se com bits de giro múltiplos (M12 - M1), em seguida, bits para a parte de giro simples (S13 - S1), começando-se com o S12. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 44 Abaixo temos as formas de onda das bobinas do estator de um resolver em movimento. Verifique a formas da senóide parece haver uma Segunda senóide encavalada sobre a primeira. É o efeito modulador que o giro do rotor tem sobre a tensão induzida nas bobinas 1 e 2 do estator. LVDT: Outro dispositivo muito útil e muito usado em posicionamentos de precisão é o LVDT. LVDT é uma sigla (Linear Variable Differential Transformer), transformador diferencial linear variável, eu tem esta característica de linearidade m, dentro de uma faixa em torno de metade do comprimento do núcleo móvel, ferromagnético. A figura abaixo ilustra os aspecto físico de um LVDT e seu eixo móvel. Um LVDT usa 3 enrolamentos fixos, alinhados, dispostos como o da figura abaixo e ao lado. Quando é aplicada a alimentação no central, os 2 outros estão em série, mas com os terminais invertidos, de modo que as tensões se subtraem. Quando o núcleo fica na posição central, a tensão induzida nos 2 enrolamentos são iguais, se cancelando. Ao se deslocar o núcleo, o acoplamento entre o enrolamento central e cada um dos outros varia, e as tensões não se cancelam, resultando uma tensão de saída cuja fase é diferente, conforme o núcleo penetre mais numa ou outra bobina. A relação da tensão do LVDT com a distância é muito linear e é por isso que ele é usado em posicionadores de precisão, desde frações de mm até dezenas de cm, tanto em CNC quanto em robôs industriais. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 45 Ao lado, vemos uma disposição física das bobinas de um LVDT. O eixo central é o eixo móvel do LVDT. Perceba que as tensões nas bobinas 1 e 2 ficam diferentes pelo fato de que o deslocamento do eixo móvel determina uma mudança nos fluxos das bobinas pela variação da relutância vista pelas duas bobinas. Assim sendo o fluxo entre elas passa ser diferente e o resultado é um desequilíbrio na tensão que se traduz numa tensão não nula, de valor proporcional ao valor do deslocamento e de fase de acordo como sentido do mesmo. N figura abaixo, vemos um gráfico da tensão de saída em função do deslocamento e a fase em função do sentido do mesmo. Observa-se o comportamento linear do LVDT em função do deslocamento. Nota-se que com o eixo em zero a tensão é perfeitamente nula. Com o eixo deslocado totalmente a direita temos uma tensão de saída alternada de amplitude máxima saída com fase igual a da fase do sinal aplicado ao enrolamento central. Quando o deslocamento é total para a esquerda temos a tensão de saída alternada de amplitude máxima também e de mesmo valor o que indica a sua simetria em torno do zero, mas agora a fase é invertida em relação ao sinal aplicado ao enrola. central. Uma aplicação bastante interessante para LVDT é o uso em posicionamento de mesas com zero central, como ocorre em algumas fresadoras. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 46 Transdutores Capacitivos: Transdutor de posição capacitivo é utilizado para medida de posição de até alguns milímetro e bastante utilizado em medida de vibrações relativas. Um sensor típico capacitivo é ilustrado na figura abaixo e consiste de uma placa alvo e uma segunda placa chamada de cabeça do sensor. Estas duas placa são separadas por um “gap” de ar de espessura h e forma os dois terminais de um capacitor, que apresenta uma capacitância C dada por: C = k K A/h Onde C é a capacitância em picofarads (pF) A é a área do cabeça do sensor (¶ . D²/4) K é a constante dielétrica do meio (K = 1 para o ar) k é uma constante de proporcionalidade; k = 0.225 para dimensão em polegada e 0.00885 para dimensão em milímetro) Da equação acima é claro que a impedância capacitiva é linear com h e o um método de medida de impedância de Zc permitirá, através de duas placas simples (O alvo com terra e a cabeça do sensor com terminal positivo), a medida do deslocamento h. A cabeça do sensor normalmente tem um formato cilíndrico e a equação (2.8) é válida desde que 0 < h <D/4 onde D é o diâmetro da cabeça do sensor. O intervalo de linearidade podeser estendido para h  D/2 se um anel de guarda ao redor do sensor é usado, como mostra a figura b) acima. A sensibilidade do sensor é obtida e é expressa por: Como pode ser observado a sensibilidade pode ser melhorada pela redução da área A do sensor; entretanto, como foi visto anteriormente, é limitada pela linearidade. De maneira que claramente existe um compromisso entre sensibilidade e linearidade. Da mesma forma existe um compromisso entre a ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 49 Transdutor de Efeito Hall: Um campo magnético que exerça forças nos elétrons tende à deslocá-los levemente. Nestes casos a força magnética é transferida para o condutor. Estes deslocamentos podem ser notados devido ao aparecimento de uma pequena diferença de potencial através da amostra do condutor em uma direção perpendicular a ambos, campo magnético e velocidade das cargas. Esta diferença de potencial é conhecida como ddp de Hall e o seu efeito é chamado Efeito Hall. Se um campo magnético estático é aplicado numa barra de semicondutor, perpendicularmente à direção de movimento de deriva das cargas, estas tendem a ser defletidas lateralmente. Vamos considerar a figura ao lado, permite determinar se um semicondutor é do tipo n (elétrons) ou do tipo p (lacunas ou buracos). Vamos supor que o semicondutor é tipo p. Como os buracos se movimentam na direção +x e têm carga positiva, a força sobre eles tem o sentido -y. Esta força deflete os buracos e resulta no acúmulo de cargas positivas no lado y = -d/2 da barra deixando, por conseguinte, cargas negativas no lado y = +d/2. Estas cargas criam um campo elétrico no sentido +y que, após um transiente inicial, impedem a continuação do movimento dos buracos na direção y. O valor do campo elétrico transversal pode ser calculado considerando que a força total sobre um buraco é dada por F = q.(E + v x B) Em regime estacionário, a componente y desta força deve ser nula. Então a componente y do campo elétrico é, Ey = (v x B)y = vxBx A tensão transversal que aparece na barra, VH = Ey.d, é chamada a tensão Hall. Utilizando a relação entre a densidade de corrente de buracos e a velocidade Jp = e p0 vx, para buracos, temos Ey = (Jp . Bx) / ep0 = RH Jp Bz onde RH = (ep0 ) -1 é o coeficiente Hall. Este é um efeito quântico resultante da quantização dos níveis de energia de elétrons no campo magnético. O efeito Hall também tem várias aplicações práticas. Uma das mais importantes é na medida de campos magnéticos. O sensor Hall é constituído de uma pequena barra de semicondutor conhecido, percorrido por uma certa corrente elétrica. Quando colocado num campo magnético cuja intensidade deseja-se medir, o valor da tensão que aparece transversalmente no sensor fornece uma medida direta do campo. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 50 Extensômetros (“Strain Gauge”): Extensômetros são dispositivos muito utilizados pela industria para fins de medição de tensões mecânicas e medições de peso (carga). Elas são normalmente usadas nas chamadas células de carga, que é um bloco preparado para medições e composto por diversos extensômetros. Estes dispositivos são também conhecidos como “strain gauge” e seu príncipio de funcionamento está fundamentado na variação da resistencia em função da deformação, por isso, estes dispositivos também são chamados de sensores de deformação. Quando um corpo sofre a ação de uma força , seja axial ou de dobra, ele sofre deformações. Até certo ponto estas deformações são elásticas e proporcionais à intensidade da força. Ou seja ele se contrai ou estica conforme a direção da força e na proporção desta. Na figura abaixo, podemos visualizar um sensor do tipo Strain Gauge, mais utilizado na industria. Região Ativa As trilhas metálicas em zigue-zag definen o valor da resistência dentro da região que sofre a deformação chamada de região ativa. Quando o corpo sofre um estiramento esta região se alonga e o comprimento das trilhas também. Como a resistencia depende do comprimento do fio, este sofre um aumento proporcional a deformação. Quando há uma contração a resistência diminui. Seja uma barra metálica qualquer de comprimento L e diâmetro D, submetida á uma força axial de intensidade F. Assim sendo, esta barra sofrerá uma deformação axial de L, proporcional a força, conforme ilustra a figura abaixo. F L  L Associada a deformação mecânica axial, temos radial, ou seja, um estiramento axial, corresponde á uma compressão radial numa razão dada pela relação de Poisson, onde: Seja a deformação dada por:  = L/L, então a relação de Poisson é dada por: Relação de Poisson v =  T / , onde :  T deformação radial;  deformação axial. Para exemplificar a relação de Poisson para o aço vale tipicamente entre 0,25 a 0,3. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 51 Um dos parâmetros fundamentais para um sensor deste tipo é o fator de Gauge, ou GF, que é uma medida da sensibilidade do mesmo. O Fator de Gauge é dado pela relação abaixo: GF =  R/R /  L/L =  R/R / A forma mais adequada de se utilizar um sensor tipo strain gauge é através de medições na ponte de Wheatstone, conforme vemos na figura abaixo: Na Figura ao lado tem-se a ponte de Wheastone1em sua forma mais simples, composta por quatro elementos de 2 terminais (resistores, no caso), formando um quadrilátero, uma fonte de excitação (tensão ou corrente), conectada ao longo de uma diagonal e um instrumento de medição (tensão ou corrente), conectado à outra diagonal. A ponte possibilita a medida de uma propriedade elétrica de um elemento indiretamente, comparando-se com um elemento similar. Assim, quando R1/R4 = R2/R3, a ponte está balanceada (em ZERO), ou seja, Vo = 0, independentemente do modo de excitação (tensão ou corrente), sua magnitude, modo de leitura (tensão ou corrente) ou impedância do medidor. Na maioria de transdutores empregando pontes, o desvio de um ou mais resistores em relação ao valor inicial é uma indicação da magnitude (ou sua variação) da grandeza sob medição. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 54 Um fato não levado em consideração até aqui, é que o sensor fica localizado no campo e montagem da ponte de Wheatstone implica na utilização de fios para fazer a interligação física do sensor com a ponte. Dois fios seriam o suficiente para interligar cada sensor a ponte, compondo assima ligação á dois fios. Entretanto, não se deve desprezar o fato de que os fios tem uma certa resistência e que este valor pode não ser desprezível. Além disso, fatores externos podem fazer a resistência destes fios variar e produzir uma leitura falsa. Assim sendo a ligação mais recomendada é a três fios, que permite uma compensação do erro introduzido pela resistência do fio. Esta ligação está ilustrada abaixo: Condição para equilíbrio O equilíbrio fica estabelecido pelo fato de que os dois ramos da ponte sofrem a mesma influência da resistência Rf do fio de ligação. O terceiro fio não interfere muito na medição. Diagrama de Tensões de uma célula de carga Tensão de Dobra Tensão Axial. Montagens de Strain Gauge para Tensões Axiais Com apenas um Strain Gauge, a medida fica susceptível a variações de temperatura e as tensões de Dobra. Face Superior da Barra Barra de Metal S1 ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 55 Com a introdução de um segundo Strain Gauge S2 sobre a face superior, pode-se resolver o problema da temperatura. Mas não da tensão de dobra. Para resolver o problema da tensão de dobra, devemos usar as faces superior e inferior e trabalhar com quatro transdutores. Face Superior Montagem de Strain Gauge para tensões de Dobra Apenas um Strain Gauge a precisão pode ser baixa em razão dos efeitos da temperatura e de tensões axiais. Face Superior Com dois Strain Gauge sobre a face superior, podemos compensar os efeitos da temperatura, mas não as tensões axiais. Para isto usamos dois sensores na face inferior, que além de resolver o problema das tensões axiais, aumenta a sensibilidade do conjunto. Face Superior Transdutores Piezoelétricos: Alguns materiais isolantes tem a propriedade de formar dipolos elétricos de forma permanente, de forma tal que estes materiais reagem a pressões e a tensões elétricos. São chamados de eletretos ou materiais Piezoelétricos. É o caso de materiais de Titanato de Bário e outros. Normalmente são cristais como os da figura ao lado. Dentre suas propriedades eles oferecem uma tensão elétrica proporcional à deformação que estão sofrendo. O contrário também vale, se aplicarmos uma tensão, há uma deformação proporcional a mesma. São muito usados como cristais de osciladores de microcontroladores e microprocessadores e como microfones (microfones de eletreto). São usados também como transdutores de pressão e como microatuadores de elevada precisão. Como transdutores são também extensômetros, mas seu uso é mais restrito pelo fato de que estes materiais não são tão robustos quantos os extensômetros resistivos. Tacogerador: É um pequeno gerador elétrico de CC, com campo fornecido por imã. A tensão gerada, pela Lei de Faraday é proporcional à velocidade com que o fluxo magnético é cortado pelo enrolamento do rotor. Assim, o Tacogerador é um transdutor mecânico elétrico linear. S1 S2 S1 S1 S2 ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 56 V = K n K é uma constante que depende do campo do imã, do número de espiras e pólos e das dimensões do rotor; n é a rotação do eixo (por minuto, rpm, ou segundo, rps). A polaridade da tensão gerada depende do sentido de rotação. Transdutores de Pressão: Traduzem a pressão de um fluido em sinal elétrico. Normalmente usam um transdutor mais simples, como strain gauge, piezoelétrico, LVDT, e outros. Os tipos mais comuns são ilustrados abaixo: Transdutor de pressão usando transdutor piezoelétrico. As variações de pressão são convertidas em variações de deformação pelo diafragma e este atua diretamete sobre o cristal piezoelétrico que traduz esta deformação em sinal elétrico proporcional a deformação e a pressão que deu origem. Este transdutor somente pode medir pressões positivas, dada a sua construção. Em contrapartida, pode medir pressões absolutas e não só efetivas. Transdutor de pressão à base de um LVDT. As variações de pressão são convertidas em deformação do diafragma. Esta deformação é transformada em deslocamento do eixo do LVDT, uma vez que o diafragma está conectado ao eixo do mesmo, e este deslocamento é traduzindo em tensão elétrica proporcional ao deslocamento do mesmo. Como o deslocamento depende da deformação e esta da pressão, a tensão é proporcional a pressão. Este transdutor pode medir pressões positivas e negativas. Pressões absolutas e efetivas. Trandutores de Vazão: A medição de vazão inclui no seu sentido mais amplo, a determinação da quantidade de líquidos, gases e sólidos que passa por um determinado local na unidade de tempo; podem também ser incluídos os instrumentos que indicam a quantidade total movimentada, num intervalo de tempo. A quantidade total movimentada pode ser medida em unidades de volume (litros,mm3, cm3, m3, galões, pés cúbicos) ou em unidades de massa (g, Kg, toneladas, libras). A vazão instantânea é dada por uma das unidades acima, dividida por uma unidade de tempo (litros/min, m3/hora, galões/min). No caso de gases e vapores, a vazão instantânea pode ser expressa, em Kg/h ou em m3/h. Quando se mede a vazão em unidades de volume, devem ser especificadas as "condições base" consideradas. Assim no caso de líquidos, é importante indicar que a vazão se considera "nas condições de operação", ou a 0 °C, 20 °C, ou a outra temperatura. qualquer. Na medição de gases ,é comum indicar a vazão em Nm3/h (metros cúbicos normais por hora, ou seja a temperatura. de 0 °C e a pressão atmosférica) ou em SCFM (pés cúbicos standard por minuto - temperatura. 60 °F e 14,696 PSIA de pressão atmosférica). ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 59 Medidor Eletromagnético de Vazão O medidor magnético de vazão é seguramente um dos medidores mais flexíveis e universais dentre os métodos de medição de vazão . Sua perda de carga é equivalente a de um trecho reto de tubulação, já que não possui qualquer obstrução. É virtualmente insensível à densidade e à viscosidade do fluido de medição. Medidores magnéticos são portanto ideais para medição de produtos químicos altamente corrosivos, fluidos com sólidos em suspensão, lama, água, polpa de papel. Sua aplicação estende-se desde saneamento até indústrias químicas, papel e celulose, mineração e indústrias alimentícias. A única restrição, em princípio é que o fluído tem que ser eletricamente condutivo. Tem ainda como limitação o fato de fluidos com propriedades magnéticas adicionarem um certo erro de medição. A figura ao lado ilustra este transdutor. Medidor Tipo Turbina O medidor é constituído basicamente por um rotor montado axialmente na tubulação . O rotor é provido de aletas que o fazem girar quando passa um fluido na tubulação do processo . Uma bobina captadora com um imã permanente é montada externamente fora da trajetória do fluido . Quando este se movimenta através do tubo , o rotor gira a uma velocidade determinada pela velocidade do fluido e pelo ângulo das lâminas do rotor . Á medida que cada lâmina passa diante da bobina e do imã , ocorre uma variação da relutância do circuito magnético e no fluxo magnético total a que está submetida a bobina . Verifica-se então a indução de um ciclo de tensão alternada . A freqüência dos pulsos gerados desta maneira é proporcional á velocidade do fluido e a Vazão pode ser determinada pela medição / totalização de pulsos . A figura ao lado ilustra este tipo de transdutor. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 60 Medidor por Efeito Coriolis É um instrumento de grande sucesso no momento, pois tem grande aplicabilidade desde indústria alimentícia, farmacêutica, química, papel, petróleo etc. e sua medição, independe das variáveis de processo - densidade, viscosidade, condutibilidade, pressão, temperatura, perfil do fluído. Resumidamente, um medidor Coriolis possui dois componentes: tubos de sensores de medição e transmissor. Os tubos de medição são submetidos a uma oscilação e ficam vibrando na sua própria freqüência natural à baixa amplitude, quase imperceptível a olho nu. Quando um fluído qualquer é introduzido no tubo em vibração, o efeito do Coriolis se manifesta causando uma deformação, isto é, uma torção, que é captada por meio de sensores magnéticos que geram uma tensão em formato de ondas senoidais. A figura ao lado, ilustra este tipo de medidor. Medidor Vortex Quando um anteparo de geometria definida é colocado de forma a obstruir parcialmente uma tubulação em que escoa um fluido, ocorre a formação de vórtices; que se desprendem alternadamente de cada lado do anteparo, como mostrado na figura abaixo. Este é um fenômeno muito conhecido e demostrado em todos os livros de mecânica dos fluidos. Os vórtices também podem ser observados em situações freqüentes do nosso dia a dia, como por exemplo: O movimento oscilatório da plantas aquáticas, em razão da correnteza; As bandeiras flutuando ao vento; As oscilações das copas das árvores ou dos fios elétricos quando expostas ao vento. A figura ao lado ilustra este fenômeno. ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 61 Medidores Ultra-sônicos Os medidores de vazão que usam a velocidade do som como meio auxiliar de medição podem ser divididos em dois tipos principais: Medidores a efeito doppler Medidores de tempo de trânsito. Existem medidores ultra-sônicos nos quais os transdutores são presos à superfície externa da tubulação, e outros com os transdutores em contato direto com o fluído. Os transdutores-emissores de ultra-sons consistem em cristais piezoelétricos que são usados como fonte de ultra-som, para enviar sinais acústicos que passam no fluído, antes de atingir os sensores correspondentes. Medidores de efeito Doppler O efeito Doppler é aparente variação de freqüência produzida pelo movimento relativo de um emissor e de um receptor de freqüência. No caso, esta variação de freqüência ocorre quando as ondas são refletidas pelas partículas móveis do fluído. Nos medidores baseados neste princípio ( ver figura abaixo ), os transdutores-emissores projetam um feixe contínuo de ultra-som na faixa das centenas de khz. Os ultra- sons refletidos por partículas veiculadas pelo fluído têm sua freqüência alterada proporcionalmente ao componente da velocidade das partículas na direção do feixe. Estes instrumentos são conseqüentemente adequados para medir vazão de fluídos que contêm partículas capazes de refletir ondas acústicas. A figura ao lado ilustra esta técnica. Medidores de tempo de trânsito Ao contrário dos instrumentos anteriores, estes instrumentos não são adequados para medir vazão de fluídos que contêm partículas. Para que a medição seja possível, os medidores de tempo de trânsito devem medir vazão de fluídos relativamente limpos. Nestes medidores ( ver figura abaixo ), um transdutor – emissor - receptor de ultra-sons é fixado à parede externa do tubo, ao longo de duas geratrizes diametralmente opostas. O eixo que reúne os emissores -receptores forma com o eixo da tubulação, um ângulo a. Os transdutores transmitem e recebem alternadamente um trem de ondas ultrasônicas de duração pequena. O tempo de transmissão é levemente inferior (t1) orientada para a jusante, e levemente superior ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 64 Emissividade Termômetros Infravermelhos ( também conhecidos como Pirômetros de radiação ) são calibrados para medir a temperatura de um corpo negro. Entretanto nenhum objeto real emite a mesma quantidade de energia que um corpo negro emite à mesma temperatura no mesmo comprimento de onda. O fator emissividade é definido como a razão entre a energia emitida por um material e a energia emitida por um corpo negro na mesma temperatura no mesmo comprimento de onda. Como mostra a Fig. abaixo , um corpo negro possui fator emissividade ε = 1 , um corpo cinza possui emissividade constante porém ε < 1 , e um corpo não cinza possui emissividade que varia ao longo de diferentes comprimentos de onda , mas não com a temperatura. Emissividade vs. Comprimento de Onda varia c/ comprimento de onda (non-graybody) = 0.9 (Corpo Cinza “Graybody”) E ne rg ia R el at iv a Comprimento de onda (microns) = 1.0 (Corpo Negro “Blackbody”)ε ε ε Distribuição espectral de Diferentes Emissividades A radiação interage com os objetos de três formas : reflexão , absorção ou transmissão. Se representarmos por R , A e T as porções de energia refletida , absorvida e transmitida , temos pela lei de conservação de energia que R+A+T = 100% ou ‘1’. Se um corpo está em equilíbrio térmico com o ambiente , a quantidade de energia emitida é sempre igual a quantidade de energia absorvida , isto é , A=ε e ε + R + T =1 . Para medir a temperatura de um objeto , devemos selecionar um pirômetro com espectro de detecção em que o objeto seja opaco ( T=0). Então temos ε +R = 1 , ou seja , objetos que possuem baixo fator emissividade apresentam alto fator de reflexão. Campo de visão A figura abaixo ilustra os principais componentes de um termômetro IV. Um sensor foto sensível sintonizado para detectar uma banda específica do espectro infravermelho , recebe energia radiante do alvo através do sistema ótico. O sistema ótico determina o diâmetro da área circular medida ou campo de visão do instrumento . Esta relação entre distância entre alvo e pirômetro , e o diâmetro do campo de visão , determina a resolução ótica do equipamento , D:S . Uma relação D:S = 60:1 equivale a um angulo de 1° . ETE Pedro Ferreira Alves Controle de Automação Industrial ___________________________________________________________________________________ Prof. Geraldo Teles de Souza Página 65 Para pirômetros ‘uma cor’ o preenchimento do campo de visão do instrumento é fundamental para uma medição precisa. Qualquer que seja o equipamento , ele sempre indicará a temperatura média da área delimitada pelo seu campo de visão , conforme ilustra a figura abaixo. O Sistema Infravermelho Janela e Ótica Objeto Atmosfera Detetor Electronica, Display ou Outras Saídas 453¡C SP1 470¡C EMS ̄ .85 Distância x Tamanho do Alvo O Objeto Deve Preencher o Campo de Visão Ideal Bom Errado Sensor Objeto maior que área de leitura Objeto igual a area de leitura Objeto menor que área de leitura
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