Sensores

O que é um sensor?

Um sensor pode ser considerado um órgão sensorial artificial em tecnologia. Com um sensor, um sistema percebe seu ambiente ou coleta informações que podem ser usadas para controlar ações. A maioria dos sensores são eletrônicos ou mecânicos, fornecendo uma saída fixa com base em uma determinada entrada.

O que você pode medir com um sensor?

Naturalmente, existem diferentes sensores para diversas aplicações. Aqui está uma breve lista de quantidades que você pode medir com sensores:

• Radiação
• Temperatura
• Gases (como umidade ou CO2)
• Pressão
• Magnetismo
• Nível (como nível de água em um tanque)
• Movimento
• Proximidade
• Luz/UV/infravermelho/cores
• Som
• Distância
• Peso/força
• Orientação/direção
• Atual

O que devo procurar ao escolher um sensor?

Tensão

Ao escolher um sensor, é importante conhecer a tensão na qual o sensor opera. Tensão muito alta destruirá o sensor, e tensão muito baixa fará com que ele funcione incorretamente ou nem funcione. Sensores mecânicos são menos afetados por isso.

Tipo de saída

Todos os sensores possuem uma ou múltiplas saídas. Uma saída envia um valor de medição de um sensor. A natureza deste sinal depende do tipo de saída do sensor.

• Saída digital: Um sensor com saída digital sinaliza um valor lógico de 0 ou 1. Isso significa que o sinal está presente em '1' ou não em '0'. Existem, portanto, dois estados. Uma saída digital é muito adequada para detectar a presença ou ausência de um objeto ou para determinar se um determinado limite predefinido foi atingido. Além disso, um sinal digital também pode transmitir números ou registros inteiros por meio de um protocolo de comunicação definido como I2C ou SPI.
• Saída analógica: Um sensor com saída analógica fornece um valor analógico específico (corrente, tensão ou resistência) com base na entrada registrada. Por exemplo, na medição de temperatura, a saída pode exibir o valor 27°C, mas também 50°C ou 100°C. A vantagem da saída analógica é que ela pode ser conectada diretamente a um atuador, como um sensor de som a um LED (medidor VU). Existem também conversores ADC (analógico para digital) disponíveis para tornar o sinal analógico digital.
• PNP ou NPN: Sensores com saída de comutação PNP ou NPN possuem pelo menos três fios de conexão. O '+' é o fio marrom (pino 1), '-' é o fio azul (pino 3) e o fio de comutação é o fio preto (pino 4). Com uma saída de comutação PNP, a carga é comutada entre o fio de comutação e o '-'. Com uma saída de comutação NPN, a carga é comutada entre o fio de comutação e o '+'.
• Saída de comutação PushPull: Esta saída é usada quando NPN e PNP são necessários. Uma tensão acima de um determinado valor fará com que o NPN comute, enquanto um valor inferior fará com que o PNP comute.
• Normalmente aberto / normalmente fechado: Além disso, uma saída pode ser normalmente aberta (NA) ou normalmente fechada (NC). Em uma saída normalmente aberta, o sensor fornecerá um sinal '0' antes da comutação e um sinal '1' após a comutação. Num contacto normalmente fechado, isto é invertido: um sinal '1' antes da comutação e um sinal '0' após a comutação.

Faixa de medição

É importante saber que um sensor possui uma determinada faixa de medição. Esta faixa é claramente indicada para cada sensor. Se houver um intervalo de 5 mm a 250 mm, o sensor só poderá medir dentro dessas distâncias. Qualquer distância fora deste intervalo não produzirá saída ou produzirá uma saída indefinida. Essas distâncias variam de sensor para sensor.

Resolução

Por resolução, queremos dizer “a menor alteração possível que um sensor pode detectar”. Para um laser de posicionamento, isso seria uma mudança ou desvio de posição. Freqüentemente, uma resolução mais alta está associada a um sensor mais caro e/ou tempo de leitura mais lento, portanto, não opte imediatamente pela resolução mais alta disponível.

Quão confiável é um sensor?

Geralmente, os sensores são muito confiáveis se você permanecer dentro de suas especificações. É crucial escolher o sensor certo para a aplicação e considerar suas propriedades. Um sensor de baixa resolução, por exemplo, não será confiável para posicionar objetos em uma PCB, mas será confiável o suficiente para trabalhos menos precisos, como evitar obstáculos com um robô.

Como você mantém um sensor?

A manutenção varia de acordo com o tipo de sensor. Os sensores mecânicos geralmente requerem mais manutenção do que os sensores eletrônicos. Às vezes é necessário limpar o sensor ou substituir componentes como lentes ou filtros. Para sensores usados em ambiente industrial, recomenda-se inspeção e calibração regulares para garantir uma operação confiável.

Como posso calibrar um sensor?

A calibração é crucial para garantir a precisão de um sensor. O processo depende do tipo de sensor, mas geralmente envolve a comparação da saída do sensor com um valor padrão conhecido. Com base nesta comparação, os ajustes são feitos conforme necessário. Muitos sensores possuem procedimentos de calibração integrados, mas alguns requerem equipamento externo.