Parte de UM
1. A detecção é feita por meio de um método físico específico, distinguindo o número de parâmetros medidos que pertencem a uma determinada faixa, a fim de determinar se os parâmetros medidos são válidos ou se o número de parâmetros existe. O processo consiste em comparar a grandeza desconhecida medida com a grandeza padrão da mesma natureza, determinar o múltiplo da grandeza padrão medida pela equipe de medição e expressar esse múltiplo numericamente.
No campo da automação e detecção, a tarefa de detecção não se limita à inspeção e medição de produtos acabados ou semiacabados, mas também inclui a inspeção, supervisão e controle de um processo produtivo ou de um objeto em movimento, visando mantê-lo nas melhores condições possíveis, conforme selecionado pelos operadores. Para isso, é necessário detectar e medir o tamanho e a variação de diversos parâmetros em tempo real. Essa tecnologia de detecção e medição em tempo real de processos produtivos e objetos em movimento também é denominada tecnologia de inspeção de engenharia.
Existem dois tipos de medição: medição direta e medição indireta.
A medição direta consiste em medir o valor da leitura do medidor sem qualquer cálculo, como por exemplo: usar um termômetro para medir a temperatura ou usar um multímetro para medir a tensão.
A medição indireta consiste em medir diversas grandezas físicas relacionadas ao objeto da medição e calcular o valor medido por meio da relação funcional. Por exemplo, a potência P está relacionada à tensão V e à corrente I, ou seja, P = VI, e a potência é calculada medindo-se a tensão e a corrente.
A medição direta é simples e conveniente, sendo frequentemente utilizada na prática. No entanto, em casos onde a medição direta não é possível, é inconveniente ou apresenta um erro significativo, pode-se recorrer à medição indireta.
O conceito de sensor fotoelétrico e sensor
A função do sensor é converter grandezas não elétricas em grandezas elétricas correspondentes, atuando essencialmente como interface entre sistemas não elétricos e elétricos. No processo de detecção e controle, o sensor é um dispositivo de conversão fundamental. Do ponto de vista energético, os sensores podem ser divididos em dois tipos: sensores de controle de energia, também conhecidos como sensores ativos; e sensores de conversão de energia, também conhecidos como sensores passivos. Sensores de controle de energia convertem diretamente as variações medidas em parâmetros elétricos (como resistência e capacitância), necessitando de uma fonte de alimentação externa para que essas variações se transformem em variações de tensão e corrente. Já os sensores de conversão de energia convertem diretamente as variações medidas em variações de tensão e corrente, sem a necessidade de uma fonte de excitação externa.
Em muitos casos, a grandeza não elétrica a ser medida não é do tipo que o sensor consegue converter, o que exige a adição de um dispositivo antes do sensor capaz de converter a grandeza não elétrica medida em uma grandeza não elétrica que o sensor possa receber e converter. O componente ou dispositivo que pode converter a grandeza não elétrica medida em eletricidade disponível é um sensor. Por exemplo, ao medir tensão com um extensômetro de resistência, é necessário conectar o extensômetro a um elemento elástico que exerce pressão. O elemento elástico converte a pressão em uma força de deformação, e o extensômetro converte a força de deformação em uma variação de resistência. Aqui, o extensômetro é o sensor e o elemento elástico é o sensor. Ambos, sensor e extensômetro, podem converter a grandeza não elétrica medida a qualquer momento, mas o extensômetro converte a grandeza não elétrica medida em eletricidade disponível, e o sensor converte a grandeza não elétrica medida em eletricidade.
2, sensor fotoelétricoÉ baseado no efeito fotoelétrico, convertendo o sinal de luz em um sinal elétrico. Sensores são amplamente utilizados em controle automático, aeroespacial, rádio e televisão, entre outros campos.
Os sensores fotoelétricos incluem principalmente fotodiodos, fototransistores, fotorresistores de cádmio (CdS), fotoacopladores, sensores fotoelétricos convencionais, fotocélulas e sensores de imagem. Uma tabela com os principais tipos é apresentada na figura abaixo. Na prática, é necessário selecionar o sensor apropriado para obter o efeito desejado. O princípio geral de seleção é:detecção fotoelétrica de alta velocidadePara circuitos com medidores de iluminância de ampla faixa e sensores a laser de ultra-alta velocidade, deve-se utilizar fotodiodos; para sensores fotoelétricos de pulso simples de alguns milhares de Hertz e chaves fotoelétricas de pulso de baixa velocidade em circuitos simples, deve-se utilizar fototransistores; embora a velocidade de resposta seja lenta, sensores de ponte resistiva apresentam bom desempenho, assim como sensores fotoelétricos com propriedades resistivas. Para sensores fotoelétricos em circuitos de iluminação automática de postes de luz, e para resistências variáveis que mudam proporcionalmente à intensidade da luz, devem-se utilizar elementos fotossensíveis de Cds e Pbs; para encoders rotativos, sensores de velocidade e sensores a laser de ultra-alta velocidade, devem ser integrados sensores fotoelétricos.
Tipo de sensor fotoelétrico Exemplo de sensor fotoelétrico
Junção PNFotodiodo PN(Si, Ge, GaAs)
Fotodiodo PIN (material de Si)
Fotodiodo de avalanche(Si, Ge)
Fototransistor (tubo fotoDarlington) (material de Si)
Sensor fotoelétrico integrado e tiristor fotoelétrico (material de Si)
Fotocélula sem junção pn (material usando CdS, CdSe, Se, PbS)
Componentes termoelétricos (materiais utilizados (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
Tubo fotoelétrico tipo tubo de elétrons, tubo de câmera, tubo fotomultiplicador
Outros sensores sensíveis à cor (materiais de Si, α-Si)
Sensor de imagem sólido (material de silício, tipo CCD, tipo MOS, tipo CPD)
Elemento de detecção de posição (PSD) (material Si)
Fotocélula (fotodiodo) (Si para materiais)
Data da publicação: 18/07/2023