Sensor

sensores industriais

Sensor

Na definição mais ampla, um sensor é um objeto cujo objetivo é detectar eventos ou mudanças em seu ambiente e envia as informações para o computador, que então diz ao atuador (dispositivos de saída) para fornecer a saída correspondente. Um sensor é um dispositivo que converte dados do mundo real (Analog) em dados que um computador pode entender usando ADC (Conversor Analógico para Digital)
 
Os sensores são utilizados em objetos do dia-a-dia, como: botões de elevador sensíveis ao toque (sensor tátil) e lâmpadas que escurecem ou brilham ao tocar a base, além de inúmeras aplicações que a maioria das pessoas nunca conhece. 

Com avanços em micromáquinas e plataformas de microcontroladores fáceis de usar, os usos dos sensores se expandiram para além dos campos mais tradicionais de medição de temperatura, pressão ou fluxo, por exemplo em sensores MARG. Além disso, os sensores analógicos, tais como potenciômetros e resistências de detecção de força são ainda amplamente utilizados. 
As aplicações incluem fabricação e maquinaria, aviões e aeroespacial, carros, medicina, robótica e muitos outros aspectos do nosso dia-a-dia.

A sensibilidade de um sensor indica o quanto a saída do sensor muda quando a quantidade de entrada a ser medida muda. Por exemplo, se o mercúrio em um termômetro se move 1 cm quando a temperatura muda em 1 ° C, a sensibilidade é 1 cm / ° C (é basicamente a inclinação Dy / Dx assumindo uma característica linear). 
Alguns sensores também podem afetar o que eles medem; Por exemplo, um termómetro de temperatura ambiente inserido num copo quente de líquido arrefece o líquido enquanto o líquido aquece o termómetro. 

Sensores precisam ser projetados para ter um pequeno efeito sobre o que é medido; Fazendo o sensor mais pequeno frequentemente melhora isto e pode introduzir outras vantagens. O progresso tecnológico permite mais e mais sensores a ser manufaturado em uma escala microscópica como microsensors usando a tecnologia de MEMS. Na maioria dos casos, um microsensor atinge uma velocidade significativamente maior e sensibilidade em comparação com abordagens macroscópicas. 

Classificação dos erros de mediçãoUm bom sensor obedece às seguintes regras:   

• É sensível à propriedade medida;  
• É insensível a qualquer outra propriedade susceptível de ser encontrada na sua aplicação, 
• e ele não influencia a propriedade medida.
  

A sensibilidade é então definida como a relação entre o sinal de saída e a propriedade medida. Por exemplo, se um sensor mede temperatura e tem uma saída de tensão, a sensibilidade é uma constante com a unidade [V / K]; Este sensor é linear porque a razão é constante em todos os pontos de medição.Para um sinal de sensor analógico a ser processado, ou usado em equipamentos digitais, ele precisa ser convertido em um sinal digital, usando um conversor analógico-digital. 

Desvios do sensor 
Se o sensor não for ideal, podem ser observados vários tipos de desvios:

• A sensibilidade pode, na prática, diferir do valor especificado. Isso é chamado de erro de sensibilidade;
• Uma vez que o alcance do sinal de saída é sempre limitado, o sinal de saída atingirá eventualmente um mínimo ou máximo quando a propriedade medida exceder os limites. A escala completa da escala define os valores máximos e mínimos da propriedade medida; 
• Se o sinal de saída não é zero quando a propriedade medida é zero, o sensor tem um desvio ou polarização. Isto é definido como a saída do sensor na entrada zero;
• Se a sensibilidade não é constante na faixa do sensor, isso é chamado de não-linearidade; Geralmente, isto é definido pela quantidade que a saída difere do comportamento ideal em toda a gama do sensor, frequentemente observada como uma percentagem da gama completa; 
• Se o desvio for causado por uma rápida alteração da propriedade medida ao longo do tempo, há um erro dinâmico. Muitas vezes, este comportamento é descrito com um gráfico bode mostrando erro de sensibilidade e desvio de fase em função da frequência de um sinal de entrada periódica; 
• Se o sinal de saída muda lentamente independentemente da propriedade medida, isso é definido como deriva (telecomunicação). A deriva de longo prazo geralmente indica uma degradação lenta das propriedades do sensor durante um longo período de tempo; 
• O ruído é um desvio aleatório do sinal que varia no tempo;
• A histerese é um erro causado quando a propriedade medida inverte a direção, mas há algum atraso finito no tempo para que o sensor responda, criando um erro de deslocamento diferente em uma direção do que na outra;
• Se o sensor tiver uma saída digital, a saída é essencialmente uma aproximação da propriedade medida. O erro de aproximação também é chamado de erro de digitalização; 
• Se o sinal é monitorado digitalmente, a limitação da freqüência de amostragem também pode causar um erro dinâmico, ou se a variável ou o ruído adicionado mudar periodicamente em uma freqüência perto de um múltiplo da taxa de amostragem pode induzir erros de aliasing; 
• O sensor pode, em certa medida, ser sensível a propriedades diferentes da propriedade a ser medida. Por exemplo, a maioria dos sensores são influenciados pela temperatura do seu ambiente.

Todos esses desvios podem ser classificados como erros sistemáticos ou erros aleatórios,
Os erros sistemáticos podem às vezes ser compensados ​​por meio de algum tipo de estratégia de calibração. 
O ruído é um erro aleatório que pode ser reduzido pelo processamento do sinal, tal como a filtragem, geralmente à custa do comportamento dinâmico do sensor.


Fonte: 
Wikipedia 
GBV 
Tecmundo 
Grito