Para produzir um resultado final de alta qualidade, a automação de processos industriais exige que diversos componentes diferentes operem em perfeita harmonia. Sensores de posição, um elemento modesto, porém crucial na automação industrial, são o tema deste artigo. Em instalações de manufatura e processamento, os sensores de posição garantem que tarefas cruciais sejam executadas conforme o planejado, auxiliando no monitoramento e gerenciamento dos processos de produção. Mais precisamente, sua principal função é encontrar "alvos" ou objetos em movimento e reportar sua presença ou ausência. Válvulas pneumáticas têm uma variedade de aplicações, pois podem transmitir sinais ao sistema, instruindo-o a executar uma ação pré-programada quando um alvo estiver a uma distância predefinida do sensor de posição.

O sensor de posição envia um sinal ao sistema para interromper a execução da função pré-programada ou para alternar para outra função quando o alvo se afasta do sensor. Embora o alvo possa ser, teoricamente, qualquer coisa, este artigo examinará exclusivamente alvos metálicos e os métodos mais comuns para localizá-los, por uma questão de simplicidade. Chaves de fim de curso mecânicas, sensores de proximidade indutivos, chaves de fim de curso de mola e chaves de fim de curso são algumas dessas tecnologias. Compreender a terminologia padrão utilizada pela maioria dos fabricantes de sensores é útil antes de analisar os diversos tipos de sensores de posição.

• Alcance de detecção: a distância entre a face sensora e o alvo que ativa o interruptor.

• Histerese: a distância entre o ponto de liberação e o ponto de atuação do interruptor.

• Repetibilidade: A capacidade do interruptor, ao longo de sua vida útil, de identificar consistentemente o mesmo alvo dentro do mesmo alcance.

• Tempo de resposta: o intervalo entre a detecção do alvo e a geração do sinal de saída.

interruptor de limite mecânico

Dispositivos eletromecânicos chamados chaves fim de curso mecânicas utilizam contato físico direto com um alvo para detectar sua posição. Elas suportam altas correntes e operam sem fonte de alimentação. As chaves mecânicas não são sensíveis à polaridade ou à tensão, pois utilizam contatos secos, o que as torna resistentes a diversas falhas elétricas, como ruído elétrico, interferência de radiofrequência, corrente de fuga e queda de tensão. A alavanca, o botão, o corpo, a base, a cabeça, os contatos, os terminais e outros elementos móveis dessas chaves frequentemente requerem manutenção. As chaves fim de curso mecânicas da Votto podem apresentar baixa repetibilidade, visto que estão em contato físico direto com o alvo. Tanto o alvo quanto a alavanca podem sofrer desgaste devido ao contato físico. Além disso, existem aberturas desprotegidas suscetíveis à corrosão, poeira e umidade. Devido a esse problema, a certificação para áreas classificadas e a vedação dos contatos geralmente representam um custo elevado.

interruptor de mola limitador

Um interruptor de limite de mola é uma ferramenta eletromecânica que utiliza atração magnética para determinar a localização de um alvo magnético. Dois pequenos pinos metálicos, envoltos em um tubo de vidro, estão localizados dentro do interruptor. Trata-se de um "elemento reed". Devido à sua sensibilidade magnética, o elemento reed responde a alvos magnéticos ativando-se. Como não requerem contato direto com o alvo para funcionar, os interruptores de limite de mola oferecem todos os benefícios dos interruptores mecânicos, evitando os problemas de desgaste.

Alvos ferrosos comuns não podem ser utilizados com interruptores de limite de mola; alvos magnéticos são necessários. O interruptor reed é pouco confiável porque o elemento reed, o tubo de vidro e os pequenos pinos de metal sofrem fadiga por flexão. Baixa pressão de contato pode resultar em vibração dos contatos e sinais errôneos do reed em situações de alta vibração.

Sensores de proximidade indutiva

Um dispositivo eletrônico de estado sólido chamado sensor de proximidade indutivo utiliza as variações no campo de energia de um objeto metálico para determinar sua localização. Não requer contato físico e não possui partes móveis que possam emperrar, desgastar ou danificar, o que reduz a necessidade de manutenção. Além disso, é resistente à poeira e sujeira por não possuir partes móveis. Os sensores de proximidade indutivos são muito adaptáveis ​​a uma ampla gama de aplicações e estão disponíveis em diversos tamanhos e modelos. No entanto, não toleram altas correntes e necessitam de uma fonte de alimentação externa (eletricidade) para funcionar. Também podem ser vulneráveis ​​a quedas de tensão, correntes de fuga, interferência de radiofrequência e ruído elétrico. Variações extremas de temperatura e a penetração de umidade podem, ocasionalmente, danificar os sensores de proximidade indutivos.

interruptor de limite

Utilizando uma tecnologia híbrida especial, os interruptores de limite sem alavanca conseguem localizar alvos ferrosos através de campos eletromagnéticos. Esses interruptores são extremamente confiáveis ​​em situações desafiadoras e para uso prolongado. Como não necessitam de contato físico ou alimentação externa, suportam altas correntes sem risco de emperrar, entortar, quebrar ou desgastar. Semelhantes aos interruptores mecânicos, são imunes a ruídos elétricos, interferências de radiofrequência, correntes de fuga e quedas de tensão. Também não são sensíveis à polaridade ou à tensão. Poeira, sujeira, umidade, contato físico e a maioria dos corrosivos ou produtos químicos não afetam os interruptores de limite. A maioria dos modelos possui uma ampla faixa de temperatura de operação e é intrinsecamente segura. O interruptor de limite sem alavanca é ideal para aplicações que exigem estanqueidade e proteção contra explosões, devido às suas conexões seladas e à sua robusta carcaça metálica.

Sensores de posição são cruciais para a automação de processos industriais. Existem inúmeras tecnologias de sensores de posição no mercado, cada uma com um conjunto distinto de características de desempenho. Para atingir o desempenho e a confiabilidade necessários, deve-se ter cuidado ao escolher o tipo certo de sensor para a aplicação.