Sensores e Atuadores

Sensores são os dispositivos utilizados para medição das variáveis do processo. Usualmente, recebem um sinal elétrico e geram a grandeza a ser medida proporcional a esse sinal.

Os princípios de funcionamento dos sensores são variados e alguns dos mais comumente utilizados são:

• Mecânicos: geram uma saída de grandeza mecânica (movimento, força, etc.) proporcional à grandeza medida.
• Resistivos: convertem a variável de processo medida em uma variação de resistência elétrica.
• Ópticos: convertem a variável de processo medida em uma variação de resistência elétrica, de um material semicondutor, devido à variação da quantidade de luz incidente.
• Ultrassônicos: operam com a emissão e reflexão de um feixe de ondas acústicas. A saída comuta quando esse feixe é refletido ou interrompido pelo material a ser detectado.

Sabe-se que o sensor é o elemento responsável por medir a grandeza física no processo, porém o sinal gerado por ele não é o sinal que o controlador recebe (ou entende). Os controladores compreendem apenas sinais elétricos de acordo com sua tecnologia de comunicação. Para que o valor de saída do sensor seja compreendido pelos controladores, existem mais dois elementos presentes no sistema de medição: o transdutor e o transmissor, formando o modelo de medição apresentado na Figura 8.

Após a medição da grandeza física via sensor, o transdutor fica responsável por converter o sinal gerado pelo sensor em um sinal elétrico para o transmissor, que, por sua vez, é responsável por enviar o sinal elétrico via canal com fio ou sem fio. A forma do sinal de medição enviado pelo transmissor depende da tecnologia de comunicação do equipamento, que pode ser através de sinais pneumáticos, sinais de corrente de 4 a 20 mA, sinais de tensão ou através de um sinal elétrico baseado em um protocolo de comunicação, como sinais da tecnologia HART, Foundation Fieldbus, Profibus, CAN, entre outros. (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012).

Os atuadores são os dispositivos que atuam alterando a saída do processo com base no valor de referência desejado, amplificando a energia ou transformando um sinal de energia elétrica em outras formas de energia. Cilindros pneumáticos e hidráulicos, motores e válvulas são exemplos comuns.