O que é o Sensor?

Você sabe o que é o Sensor e qual sua função?

Os Olhos da Automação: Princípios, Tipos e Aplicação Estratégica dos Sensores Industriais

Data: 18/11/2025 | Duração de Leitura: 5 minutos | Elaborado por: Mundo Indústria

No ecossistema da automação industrial, o sensor é o elemento de campo crucial. Ele é a interface primária entre o mundo físico e o sistema de controle, convertendo dados ambientais e operacionais em sinais elétricos interpretáveis. Mas, em um cenário de alta complexidade e variabilidade de processos, quais são os critérios de classificação desses dispositivos? Como funcionam os tipos mais comuns? E qual a importância estratégica de sua correta especificação?

Neste artigo, discorreremos sobre a funcionalidade, os princípios operacionais e a taxonomia dos sensores essenciais para a Indústria 4.0.

A Função Analítica Primária e a Importância Estratégica

A função essencial de um sensor é realizar a aquisição de dados (medição) de uma variável física (a grandeza a ser medida) e converter essa informação em um sinal de saída padronizado (elétrico, pneumático ou óptico).

A relevância estratégica dos sensores reside em:

1. Monitoramento Contínuo: Fornecer feedback em tempo real sobre o status de máquinas e processos (temperatura, pressão, posição, nível).
2. Controle de Qualidade: Assegurar que os parâmetros de produção permaneçam dentro das tolerâncias especificadas.
3. Segurança Operacional: Detectar condições anômalas que possam indicar falhas ou riscos.

Um sensor é, portanto, o componente que habilita o circuito de controle ao fornecer as variáveis de entrada necessárias para a tomada de decisão lógica.

Princípios de Operação: De Detecção a Medição

Os sensores são amplamente categorizados pelo tipo de grandeza que detectam e pelo seu princípio físico de funcionamento. A seguir, destacamos os tipos mais prevalentes na automação de processos e manufatura:

1. Sensores de Posição e Presença

São utilizados para determinar a localização ou a presença/ausência de um objeto ou peça.

Sensores Indutivos (Proximidade Metálica)

• Princípio: Geram um campo eletromagnético de alta frequência.
• Funcionamento: Detectam apenas objetos metálicos. A presença do metal induz correntes parasitas (Correntes de Foucault) que dissipam energia do campo, alterando a oscilação e acionando a chave de saída.
• Vantagem: Alta resistência à contaminação e desgaste.

Sensores Capacitivos (Proximidade Geral)

• Princípio: Utilizam um campo eletrostático.
• Funcionamento: Detectam qualquer tipo de material (metal, plástico, madeira, líquidos). A aproximação do material muda a constante dielétrica no campo do sensor, alterando a capacitância e o estado da saída.
• Vantagem: Capacidade de detectar materiais através de barreiras não metálicas (como o nível de líquido dentro de um reservatório plástico).

Sensores Ópticos (Barreiras de Luz)

• Princípio: Emitem e recebem luz (infravermelha ou laser).
• Funcionamento: Detectam a interrupção (Barreira) ou o reflexo (Difuso/Retro-reflexivo) do feixe de luz causado pelo objeto.
• Vantagem: Longo alcance e alta precisão de detecção, independentemente do material (opaco).

2. Sensores Analógicos de Medição

Estes dispositivos medem a intensidade de uma grandeza e fornecem um sinal proporcional à sua magnitude, geralmente em faixas padronizadas de 4 – 20 mA ou 0 – 1-V

Transdutores de Pressão

• Princípio: Utilizam uma membrana (diafragma) ligada a um elemento piezoelétrico ou strain gauge.
• Funcionamento: A pressão aplicada deforma a membrana. Esta deformação altera a resistência elétrica do strain gauge (ponte de Wheatstone), gerando um sinal elétrico que é linearmente proporcional à pressão.

Sensores de Temperatura (PT100 e Termopares)

• PT100 (RTD – Detector de Temperatura por Resistência): Baseia-se no aumento da resistência elétrica de um metal puro (Platina) com o aumento da temperatura. Oferece alta precisão e linearidade.
• Termopares: Utilizam o Efeito Seebeck, onde a diferença de potencial elétrico é gerada na junção de dois metais distintos quando há uma diferença de temperatura entre a junção e o ponto de referência.

Classificação do Sinal de Saída (Chave e Analógico)

A especificação do sensor é igualmente determinada pelo tipo de sinal de saída que ele oferece:

Conclusão

A correta aplicação e parametrização dos sensores industriais são fatores determinantes para a eficiência e a precisão do ciclo produtivo. A escolha deve ser meticulosamente embasada no material a ser detectado (metálico, não metálico, líquido), no alcance requerido e no tipo de sinal de entrada que o controlador lógico programável (CLP) demanda.

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Até a próxima!