UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
TRABALHO DE INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA
SENSORES
Aluno:
Pedro Adolfo de Souza Junior
Professor:
Eduardo Parente Ribeiro
1. INTRODUÇÃO
Existem muitas maneiras diferentes de se criar um sensor de movimento.
É comum as lojas terem um feixe de luz cruzando o espaço perto da porta e um fotosensor do outro lado desse espaço. Quando um cliente quebra o feixe, o fotosensor detecta a mudança na quantidade de luz e toca uma campainha;
Muitos supermercados têm abridores de porta automáticos que utilizam uma forma muito simples de radar para detectar quando uma pessoa passa perto da porta. A caixa acima da porta envia uma quantidade de energia de rádio de microondas e aguarda que esta seja refletida de volta. Quando uma pessoa se move no campo da energia de microondas, ela altera a quantidade de energia refletida ou o tempo que leva para a reflexão chegar, fazendo com que a caixa abra a porta. Como esses dispositivos utilizam radar, eles freqüentemente colocam em funcionamento detectores de radar;
A mesma coisa pode ser feita com ondas de som ultrasônico , refletindo no alvo e esperando pelo eco.
Todos eles são sensores ativos. Eles injetam energia (luz, microondas ou som) no ambiente para detectar qualquer espécie de alteração.
O "sensor de movimento" na maioria das lâmpadas automáticas (e sistemas de segurança) é um sistema passivo que detecta energia infravermelha. Esses sensores são conhecidos como detectores PIR (infravermelho passivo) ou sensores piroelétricos. Para fabricar um sensor que possa detectar uma pessoa, é necessário fazer com que o sensor seja sensível à temperatura do corpo humano. Pessoas, que têm a temperatura da pele ao redor de 34°C, irradiam energia infravermelha com comprimento de onda entre 9 e 10 micrômetros. Portanto, os sensores são normalmente sensíveis na faixa dos 8 a 12 micrômetros.
Os dispositivos são simples componentes eletrônicos simples como um fotosensor . A luz infravermelha joga elétrons em um substrato e esses elétrons podem ser detectados e amplificados em um sinal.
Você provavelmente deve ter notado que a luz é sensível ao movimento, mas não a uma pessoa que fica parada. Isso acontece porque o pacote eletrônico preso ao sensor fica aguardando uma mudança rápida na quantidade de energia infravermelha que está enxergando. Quando uma pessoa caminha perto do sensor, a quantidade de energia infravermelha no campo de visão muda rapidamente e é facilmente detectada. Você não quer que o sensor detecte alterações pequenas, como a calçada esfriando à noite.
O sensor de movimento da lâmpada automática possui um amplo campo de visão devido à lente que cobre o sensor. A energia infravermelha é uma forma de luz, portanto você pode focalizá-la e flexioná-la com lentes de plástico. Mas não é como se existissem sensores com feixe 2-D. Existe um único sensor no interior buscando alterações na energia infravermelha.
Se você tem um alarme antifurto com sensores de movimento, deve ter notado que estes sensores não podem "vê-lo" quando você está do lado de fora olhando através da janela. Isso acontece porque o vidro não é muito transparente para a energia infravermelha. A propósito, esse é o fundamento da estufa. A luz passa através do vidro da estufa e aquece tudo o que está dentro dela. Faz sentido que um detector de movimento, sensível à energia infravermelha, não possa "ver" através das janelas de vidro.
2. SENSOR PIROELÉTRICO RE200B
O dispositivo RE200B, fabricado pela NIPPON CERAMIC CO, é apresentado em invólucro de três terminais, podendo operar com tensões de 3 a 10 V DC. A saída é feita com tensões de 0,25 a 1,5 V em carga de 47 k ohms, conforme diagrama básico de aplicação mostrado na figura 1 .
Para operação em sistemas de detecção de infravermelho, o dispositivo precisa de uma lente de Fresnel que é vendida separadamente com o código 7708-1. A lente 7708-1 mede 56,8 mm x 44,8 mm x 0,7 mm, tem um ângulo de abertura de 90º e possibilita um alcance máximo de 10 metros para a detecção, quando usada com o RE200B.
Essa lente deve ser instalada conforme indica a figura 2, de modo a concentrar a radiação infravermelha sobre a parte sensível do sensor.
O sensor responde a comprimentos de onda de 5 a 14 µm que correspondem, justamente, à parte em que temos uma emissão intensa de corpos como o de uma pessoa, dada sua temperatura acima da temperatura ambiente. Na figura 3 temos o invólucro do RE200B, com a identificação dos terminais. A resposta de freqüência do sensor vai de 0,3 a 3 Hz, e o ângulo de abertura visual na horizontal é de 138
3. REFERÊNCIAS