Métodos Experimentais em Energia e Ambiente

1. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente Sensores e sua Utilização: História e Definições

2. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Objectivos: • O que é um sensor? • Funções de um sensor • Desenvolvimento • Sistemas de controlo • Sensores inteligentes • Tipos de sensores Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 2

3. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições O que é um sensor? Definições: Sensor: Equipamento que responde a um estímulo físico e transmite o impulso resultante Sistema de controlo: Anel de controlo entrada-decisão-saída Sensores são os sentidos dos sistemas de controlo Sem sensores não há dados Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 3

4. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Funções de um sensor? Transdução: Transformação de uma forma de energia noutra • Importante na aplicação de sensores, • em termos de: • Condicionamento de sinal • Compensação Conceito completo de aplicação de sensores: Sensor + Transdutor Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 4

5. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Funções de um sensor? Sensor ou transdutor? Sensor: Interage com o ambiente possibilitando a medição de algo variável através da alteração sofrida. Transdutor: Recebe certo tipo de entrada, transformando-a noutra forma; a parte do sensor que sofre alteração e a transforma noutra forma de energia. Tecnologia de sensores: Técnicas de materiais e processamento que conjuntamente satisfazem as funções requeridas em aplicações de sistemas de controlo, recolha de dados e controlo/actuação. Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 5

6. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Desenvolvimento Exemplos de utilização de sensores e transdutores Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 6

7. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sistemas de controlo Caracterização de sistemas em anel fechado: • Sensor detecta ocurrência • Sensor envia essa informação ao sistema através do transdutor • Sistema de controlo modifica o ambiente baseado no input do sensor-transdutor • Sensor detecta a variação resultante e proporciona novo input ao sistema de controlo • Sistema de controlo continua a actuar sobre o ambiente, até receber input aceitável do sensor Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 7

8. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sistemas de controlo Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 8

9. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sistemas de controlo Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 9

10. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sistemas de controlo Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 10

11. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sensores inteligentes Capacidades: • Ajustamento das suas características às condições de operação do processo a medir • Compensação de efeitos externos • Auto-diagnóstico • Cálculo automático de algumas funções dos parâmetros a medir Evolução permanente da combinação sensor-transdutor da forma mais eficiente e económica Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 11

12. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Sensores inteligentes Sensores mais inteligentes Projectados para desempenhar maior papel no controlo de sistemas em anel fechado Sistema mais eficiente, mais potência computacional disponível Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 12

13. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Classificação por função desempenhada: • Presença/ausência • Posição • Inspecção • Medição da condição • Identificação Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 13

14. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Sensores de presença/ausência: • Detectam se objecto está presente ou não • Usualmente apenas sinal on-off • Electromecânicos ou electrónicos • Fiabilidade muito importante Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 14

15. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Sensores de posição: • Determinam o movimento ou posição relativa entre dois objectos • Funções desempenhadas: • Distância a partir de uma posição • Alinhamento ou rotação • Seguimento de movimento Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 15

16. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Sensores de inspecção: • Verificação de determinada característica de um objecto • Substituição da inspecção humana • Associados à detecção de defeitos dos produtos (controlo de qualidade) Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 16

17. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Sensores de medição da condição: • Utilizados para grande variedade de inputs, condições ou propriedades • Simples ou complexos • Saída analógica ou digital • Alguns exemplos: sensores de pressão, temperatura, fluxo, humidade, composição de gases e químicos Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 17

18. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Tipos de sensores Sensores de identificação: • Semelhante ao tipo inspecção; envolvendo contudo uma única característica do objecto • Seguem o produto, determinando as operações a executar Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 18

19. Métodos Experimentais em Energia e Ambiente: Sensores e sua Utilização – História e Definições Apresentação no âmbito do Mestrado em Eng. Mecânica do IST, perfil de Energia, efectuada pelo aluno: Óscar Ferreira Bibliografia: • Measurement and Control Basics – Thomas A. Hughes, ISA • Engineering Instrumentation and Control – J. A. Haslam, Edward Arnold Publishers Ltd. • Sensores e Actuadores – J. Azinheira, IST Apresentação efectuada dia 19/10/00 - Página 19