A tecnologia de sensores indutivos

Diagramas de conexão

  • Explicação dos diagramas de conexão

    Os diagramas listados indicam o status de comutação não amortecido. Um sensor se encontra em estado amortecido quando um objeto se encontra em sua faixa de detecção. Nos diagramas, Z indica a posição típica da resistência de carga, Uz indica a tensão aplicada sobre essa resistência de carga. Quando Uz = high (≈ +Vs), flui uma corrente. Quando Uz = low (≈ 0 V), nenhuma corrente flui sobre a resistência de carga. Uma resistência de carga entre output e +Vs é denominada resistência pull-up. Uma resistência de carga entre output e 0 V é denominada resistência pull-down.

     

    Saída PNP ou NPN

    Sensores com saída PNP ou NPN são construídos com 3 fios (+Vs, output e 0 V) e funcionam com corrente contínua (DC). Nos sensores PNP, a resistência de carga se encontra entre output e 0 V (resistência pull-down), enquanto que, em sensores NPN, esta se encontra entre +Vs e output (resistência pull-up). Assim, na comutação, a saída PNP é conectada à tensão de operação positiva (saída de comutação positiva). A saída NPN, por outro lado, é conectada à tensão de operação negativa (saída de comutação negativa). Fechadores ou abridores definem a função de comutação. Os fechadores são denominados "normally open" (NO), e os abridores "normally closed" (NC). Quando ocorre o amortecimento por um objeto, os sensores com funcionamento fechador estabelecem ligações de contato (Uz = high), enquanto que os sensores com funcionamento de abridor desfazem conexões (Uz = low).

Aplicações típicas

  • Função

    Os sensores indutivos de medição se caracterizam pelos tempos de resposta curtos, pela alta resolução e linearidade, bem como pela excelente precisão de repetição. Os valores de corrente e tensão presentes na saída são proporcionais à distância do objeto a detectar. Os sensores são adequados para tarefas de medição nas áreas de engenharia mecânica, sistemas de manuseio automático e robôs, máquinas de embalagem, etc.

     

    Aplicações típicas

    Percurso, posição, deslocamento

     

    Diâmetro, excentricidade

     

    Deflexão, deformação

     

    Comparação de tamanho, tolerância de medição

     

    Cunha, rampa

Resolução

  • Resolução - geral

    A resolução é a menor alteração de distância capaz de causar uma mudança de sinal mensurável na saída do sensor. Ela é restringida por interferências elétricas de alta frequência (ruídos) ou pela resolução de conversores digitais-analógicos.

     

     

    Resolução dinâmica

    Em medições extremamente rápidas (taxas de detecção elevadas), o ruído de sinal atua de forma abrangente sobre o processamento de sinal. Realizar uma filtragem sem afetar o sinal útil é impossível ou possível apenas dependendo das condições.

     

     

    Resolução estática

    Movimentos extremamente lentos de objetos (taxas de detecção baixas), como por exemplo a dilatação térmica de eixos, possibilitam a filtragem das interferências de alta frequência. O sinal portador não é afetado. Essa medida possibilita aumentar consideravelmente a resolução, em comparação com as medições dinâmicas.

     

    Precisão de repetição

    A precisão de repetição define a precisão de ponto de comutação de medições consecutivas em um período de 8 horas, a temperatura ambiente de +23 °C ±5 °C e tensão operacional constante.

     

     

    Tempo de resposta

    Tempo de resposta se refere ao tempo de que uma saída de sinal de um sensor necessita para passar de 10 % para 90 % do nível máximo de sinal.

     

     

     

    Linearidade (FS)

    A linearidade define o desvio do sinal de saída em relação a uma reta. Ela é indicada em porcentagem do valor final da faixa de medição (Full Scale).
    Para aplicações nas quais a linearidade exibida não é suficiente, estão disponíveis as seguintes alternativas:

    • sensores com curva característica de saída linearizada
    • polinômios para linearização matemática da curva característica de sensor no
      comando

Linearização

  • Linearização de sinais com polinômios

    Um polinômio é uma função matemática que converte a curva característica de saída típica de sensores analógicos indutivos em um sinal linear. Ela é integrada, por exemplo, em um controlador lógico programável, para converter o sinal em formato de S de um sensor em uma reta.


    Os polinômios são utilizados quando...

    • é necessário um curso de sinal linear por toda a faixa de medição
    • devem ser realizadas medições rápidas
    • não há sensores com curva característica de saída linear disponíveis para a faixa de medição desejada
    • são buscadas soluções econômicas

    Como alternativa, estão disponíveis diversos sensores com curva característica de saída linear.

Funções teach-in

  • Funções

    Os seguintes parâmetros podem ser modificados através da função teach-in:

    • Saída analógica (faixa de medição)
    • Saída digital (janela de comutação)

     

    Funcionamento

    A função teach-in é estabelecida para todos os sensores Baumer com as mesmas estruturas de menu, valorizando-se a facilidade de operação. Através dessa função, é possível configurar a faixa de medição dentro de limites pré-definidos. Se, por exemplo, for desejada uma faixa de medição pequena com amplitude de sinal grande, é possível limitar a mesma a poucos milímetros. O sentido de ação da saída analógica também pode ser invertido, se necessário. Além disso, é possível definir os pontos de ligação e desligamento de uma saída digital. Estes podem se encontrar dentro ou fora da faixa de medição individualmente programada.

     

    Curvas características programáveis


    Acessórios

    Para sensores analógicos, estão disponíveis diversos acessórios, como por exemplo um adaptador de teach-in externo ou um conversor de três pontos para conversão de um sinal analógico em diversos sinais digitais.