Sensores e transdutores
TIPOS DE SENSORES * LUZ: células solares, fotodiodos, fototransistores, tubos foto- elétricos, CCDs, radiômetro de Nichols, sensor de imagem * SOM: microfones, hidrofone, sensores sísmicos.
TEMPERATURA: termômetros, termopares, resistores sensíveis a temperatura (termístores), termômetros [[Bimetal bimetálicos}] e termostatos * CALOR: bolometro, calorímetro * RADIACAO: contador Geiger, dosímetro * PARTICULAS SUBA câmara de bolhas * GRANDEZAS ELE amperímetro, electrõ MAGNETICOS: co porta, magnetômetr * PRESSAO: barôm OMICAS: cintilômetro, câmara de nuvens, ar 6 to view nômetro, metro passo de fluxo de gauge, indicados da velocidade do ar, vari metro * FLUXO GAZES LIQUIDOS: sensor de fluxo, anemômetro, medidor de fluxo, gasômetro, aquômetro, sensor de fluxo de massa * QUIMICOS: eletrodo ion-selectivo, eletrodo de vidro para medição de PH, eletrôdo redox, sonda lambda MOVIMENTO: arma radar, velocímetro, tacómetro, hodômetro, coordenador de giro ORIENTAÇAO: giroscópio, horizonte artificial, giroscópio de anel de laser * MECANICOS: sensor de posição, selsyn, chave, strain gauge * PROXIMIDADE: Um tipo de sensor de distância, porém menos ofisticado, apenas detecta uma proximidade especifica. Uma combinação de uma fotocélula e um LED ou laser. Suas aplic aplicações são nos telefones celulares, detecção de papel nas fotocopiadoras entre outras. DISTANCIA: uma série de tecnologias podem ser aplicadas para captar as distâncias: * varredura por laser Um raio de laser é enviado ao alvo por um espelho. Um sensor de luz responde quando o raio é refletido de um objeto ao sensor; então a distância é calculada por triangulação. * acústicos: usam o retorno do eco de Ultra-som que se propagam na velocidade do som. Usada nas câmeras polaroid do meio do século 20 e também aplicado na robótica.
Sistemas mais antigos como Fathometros (e localizadores de peixes) e outros sistemas Sonar (Sound Navigation And Ranging) em aplicações navais utilizavam em sua maiorias frequências de sons audíveis. * foco. Lentes de grande abertura são focalizadas por um sistema motorizado. A distância de um elemento “’em foco” pode ser determinada pela posição das lentes. * binocular. Duas imagens são obtidas em uma base conhecida e colocadas em coincidência por um sistema de espelhos e prismas. O ajuste é utilizado para determinar a istância. Usado em algumas câmeras (chamadas camera detectores de distância) e em escala maior em detectores de distância em navios de guerra * tempo-de-voo eletromagnético.
Gera um impulso eletromagnético, o envia, depois mede o tempo que o pulso leva para retornar. Comumente conhecido como – RADAR (Radio Detection And Ranging) são agora acompanhados pelo análogo LIDAR (Light Detection And Ranging. Veja o it Ranging) são agora acompanhados pelo análogo LIDAR ( ight Detection And Ranging. Veja o item a seguir), todos sendo ondas eletromagnéticas. Os sensores acústicos são um caso especial m que um transdutor é usado para gerar uma onda a partir da compressão de um fluido médio (ar ou água). * tempo-de-voo por luz. Usado em equipamentos de pesquisa mordernos, um curto pulso de luz é emitido e retornado por um retroreflector.
O tempo de retorno do pulso é proporcional à distância e é relacionado à densidade atmosférica em um modo previsível. * Roda ou faixas por código Gray- uma certa quantia de fotodetectores pode sentir uma imagem, criando um numero binário. O código Gray é uma imagem modificada que garante que apenas um bit de informação mude a cada passo medido, esse modo evitando ambiguidades. * Sistemas inicializados. Estes requerem um começo de uma distância conhecida e acumulam mudanças na medida. * laser coerente – a interferência entre uma onda de luz transmitida e refletida é contada e a distância é calculada. Possui uma alta precisão. Roda Quadrature- Uma máscara em formato de disco é movida por um conjunto de engrenagens. Duas fotocélulas detectando a passagem de luz através da máscara podem determinar o giro da máscara e a direção desta rotação. TRANSDUTORES GERADOR é um dispositivo utilizado para a conversão da energia ecânica, química ou outra forma de energia em energia elétrica LVDT (linear variable differential transformer) são sensores para PAGF3rl(F6 energia em energia elétrica LVDT (linear vanable differential transformer) são sensores para medição de deslocamento linear. O funcionamento desse sensor é baseado em três bobinas e um núcleo cilíndrico de material ferromagnético de alta permeabilidade.
Ele dá como saída um sinal linear, proporcional ao deslocamento do núcleo, que está fixado ou em contato com o que se deseja medir. MICROFONE converte vibrações mecânicas na gama audível (em requências de 20Hz a 20kHz – seja no ar, água ou num material sólido) em um sinal elétrico. Na maioria dos microfones em uso as ondas sonoras são convertidas em vibrações mecânicas através de um diafragma fino e flexível e em seguida convertidas em sinal elétrico através de bobina móvel ou por carga e descarga de um condensador. No caso de microfones de condensador estes necessitam de uma tensão de alimentação continua, chamada de phantom power, que é de facto uma tensão de polarizaçao.
TERMOPAR- dispositivos elétricos com larga aplicação para medição de temperatura. São baratos, podem medir uma vasta gama de temperaturas e podem ser substituídos sem introduzir erros relevantes. A sua maior limitação é a exatidão, uma vez que erros inferiores a 1 oc são difíceis de obter. uma termopilha é o nome que se dá a um conjunto de termopares ligados em série. Um exemplo da aplicação de termopares e termopilhas pode ser a medição de temperaturas em linhas de gás. EXTENSOMETRO – é um transdutor capaz de medir deformações de corpos. Quando um material é deformado sua resistência eléct PAGF transdutor capaz de medir deformações de corpos.
Quando m material é deformado sua resistência eléctrica é alterada, a fracção de mudança na resistência é proporcional a fracção de mudança no comprimento do material. Por exemplo, se temos um fio metálico de resistência Re o mesmo sofre uma deformação AR então a resistência muda de um fator, G vezes a deformação, onde G é chamado de fator de medida. Para metais esse valor é de aproximadamente 2, enquanto para semicondutores chega a 100. MOTOR – um dispositivo que converte outras formas de energia em energia mecânica, de forma a impelir movimento a uma máqulna ou veiculo. Em contraste, existem os chamados geradores. ALTO FALANTE: é um dispositivo transdutor que converte um sinal eléctrico em ondas sonoras. São divididos em faixas de frequência de trabalho em tweeter, mid-range e woofer.
ANTENA: dispositivo cuja função é transformar energia eletromagnética guiada pela linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada, pode-se também dizer que esta lei serve também no sentido inverso, isto é, transformar energia eletromagnética irradiada em energia eletromagnética guada para a linha de transmissão. Portanto, sua função é primordial em ualquer comunicação onde exista radiofrequência CAPSULA FONOCAPTORA: transdutor em miniatura que ao percorrer as ondulações dos sulcos, transforma as vibrações mecânicas em impulsos elétricos, que por sua vez serão amplificados, resultando em som audível. CELULAS FOTOVOLTAICAS: são dispositivos capazes de transfo resultando em som audÁJel.
CELULAS FOTOVOLTAICAS: São dispositivos capazes de transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica. Uma célula fotovoltaica pode funcionar como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou omo um sensor capaz de medir a intensidade luminosa. As células fotovoltaicas são chamadas também de “células solares”, por aproveitarem principalmente a luz solar para gerar energia elétrica. CAPTADOR: é um dispositivo eletrônico que capta vibrações mecânicas geradas por um instrumento musical (geralmente de cordas, como guitarras, baixos, ou violinos), e as converte em slnais elétricos, que podem ser, postenormente, processados, amplificados, ou gravados.
DINAMO: aparelho que gera corrente continua convertendo energia mecânica em eléctrica, através de indução eletromagnética. onstituído por um íman e uma bobina. A energia mecânica (de um rio, por exemplo) faz girar um eixo ao qual se encontra o íman, fazendo alternar os polos norte e sul na bobina e por indução geram uma energia eléctrica. O contrário, ou seja, a bobina no eixo, também é possível. As polaridades são invertidas a cada 180 graus de rotação para que o dínamo gere uma corrente contínua, ao contrário dos alternadores, que transformam energia de movimento em energia elétrica alternada, ou seja, que possuem pausas, mas estas pausas são tão rapidas que nada se percebe. EFEITO DE HALL