04 Ex Fundamentos e aplicações dos sensores

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Metrologia - Fundamentos e aplicações dos sensores 
 
Exercícios 
 
1. Os sensores infravermelhos são amplamente utilizados em várias aplicações tecnológicas devido à sua 
capacidade de detectar objetos e medir distâncias com base na luz infravermelha. Eles têm um papel 
crucial em muitos sistemas modernos, desde a automação industrial até a segurança residencial. 
Qual das seguintes aplicações é especificamente facilitada pelo uso de sensores infravermelhos? 
 
Você acertou! 
C. Podem estabelecer ligações de controle remoto para a comunicação entre dispositivos e robôs. 
Os sensores infravermelhos têm a capacidade de estabelecer ligações de controle remoto para a comunicação entre dispositivos e robôs. Isso 
ocorre porque, como são invisíveis aos olhos humanos, podem ser utilizados sem chamar a atenção ou perturbar ninguém. Em contraste, o 
monitoramento de pressão em superfícies é geralmente realizado por sensores táteis ou resistivos, e não por sensores infravermelhos. Além 
disso, os sensores infravermelhos apresentam uma redução na resistência com a incidência de luz, em vez de uma interrupção total. Esse 
princípio é similar ao funcionamento dos microinterruptore. Por outro lado, a análise de mudanças na resistência elétrica é realizada por sensores 
resistivos, não infravermelhos. Ademais, a emissão e recepção de ondas sonoras para medir a proximidade de um objeto é uma característica 
dos sensores ultrassônicos, e não dos infravermelhos. 
 
2. Os sensores táteis desempenham um papel crucial em interfaces de usuário e em sistemas em que o 
feedback tátil é necessário para a operação e interação com o dispositivo. 
Qual das seguintes características é típica dos sensores táteis e distingue-os de outros tipos de sensores? 
 
Você acertou! 
D. Eles monitoram variações na resistência elétrica provocadas pelo contato físico com a superfície. 
Os sensores táteis monitoram variações na resistência elétrica provocadas pelo contato físico com a superfície. Isso ocorre porque sensores 
táteis frequentemente utilizam variações na resistência elétrica, como os sensores resistivos, que detectam o toque com base na mudança na 
resistência. 
Por outro lado, sensores que utilizam luz infravermelha para medir a distância são classificados como sensores infravermelhos, e não como 
sensores táteis. Além disso, sensores que detectam variações na capacitância causadas pelo toque são sensores capacitivos, que são um tipo 
de sensor tátil, mas não abrangem todas as características dos sensores táteis em geral. 
Os sensores que emitem ondas sonoras para medir a proximidade são conhecidos como sensores ultrassônicos, e não são classificados como 
táteis. Da mesma forma, sensores que reagem a alterações no campo magnético são chamados de sensores magnéticos, e também não se 
enquadram na categoria de sensores táteis. 
 
3. Em um ambiente automatizado, como uma linha de produção, é essencial que os robôs recebam 
informações precisas sobre a posição e a proximidade dos objetos para realizar tarefas de maneira 
eficiente. Isso é feito por meio de diferentes tipos de sensores, que fornecem dados cruciais para a 
operação correta do robô. Imagine que um robô seja responsável por pegar peças de borracha em uma 
esteira rolante e por inseri-las em um tanque. 
A informação referente à proximidade correta para que o robô pegue a peça é dada por um: 
 
Você acertou! 
E. sensor capacitivo de proximidade. 
O sensor capacitivo de proximidade é o mais adequado para detectar a presença de objetos com uma constante dielétrica maior que 1,2, como 
a borracha, que tem uma constante dielétrica entre 2,5 e 3,5. O sensor capacitivo reage à presença desses materiais aumentando a capacitância 
total do circuito à medida que o objeto se aproxima. Em contraste, sensores magnéticos de proximidade são ativados quando estão perto de um 
ímã, mas eles não são eficazes para detectar materiais como a borracha. Da mesma forma, em modo eco, sensores que emitem ondas sonoras 
refletem essas ondas para detectar a presença de objetos; no entanto, borrachas e espumas não refletem bem as ondas sonoras, tornando 
esses sensores inadequados para detectar tais materiais. Além disso, o sensor indutivo, que consiste em uma bobina com núcleo de ferrite, um 
oscilador/detector e um interruptor em estado sólido, é projetado para detectar a presença de objetos metálicos. A presença de metal altera a 
amplitude da oscilação, desligando o interruptor. Portanto, esse sensor não é útil para detectar superfícies não metálicas, como a borracha. Por 
outro lado, um sensor de corrente parasita, que tem duas bobinas, detecta a proximidade de materiais condutores ao induzir uma corrente 
parasita no material. Essa corrente cria um fluxo magnético oposto na primeira bobina, reduzindo o fluxo total. A variação no fluxo é proporcional 
à proximidade do material condutor em relação à segunda bobina, tornando-o ineficaz para detectar materiais não condutores, como a borracha. 
 
4. Sensores com funções específicas, inspirados nos sentidos humanos, têm se tornado cada vez mais 
sofisticados e úteis em diversas áreas. Eles podem detectar e analisar aromas, sabores e imagens, 
oferecendo insights detalhados que imitam a percepção sensorial humana. 
Qual dos seguintes tipos de sensores é mais adequado para analisar a qualidade e o perfil de um aroma em 
um ambiente, imitando a função do olfato humano? 
 
Você acertou! 
B. Sensor de aroma, que detecta e analisa compostos químicos no ar para identificar e caracterizar 
odores. 
O sensor de aroma é projetado para detectar e analisar compostos químicos no ar, imitando o olfato humano, que identifica e caracteriza 
diferentes odores. Esses sensores são especificamente desenvolvidos para essa função. 
Por outro lado, sensores de visão são destinados ao processamento e à interpretação de imagens e não têm a capacidade de analisar aromas. 
Da mesma forma, sensores gustativos medem a composição química de líquidos para identificar sabores, e não odores. 
Além disso, sensores táteis reagem a variações na pressão e textura do toque físico, sendo utilizados para detectar o contato físico, não para 
analisar aromas. Da mesma forma, sensores de proximidade são projetados para detectar a presença de objetos próximos sem contato físico, 
por isso não são apropriados para identificar odores. 
5. Sensores de fumaça são dispositivos cruciais para a segurança em ambientes residenciais e comerciais, 
pois são projetados para detectar a presença de fumaça e emitir alarmes em situações de incêndio. Esses 
sensores podem utilizar diferentes tecnologias para realizar essa detecção, e compreender como eles 
funcionam é essencial para garantir uma proteção eficaz. 
Qual dos seguintes tipos de sensores é projetado especificamente para detectar a presença de fumaça no 
ar e emitir um alerta em caso de incêndio? 
Você acertou! 
A. Sensor de fumaça óptico, que utiliza um feixe de luz e um detector para identificar partículas de 
fumaça no ar. 
O sensor de fumaça óptico utiliza um feixe de luz e um detector para identificar partículas de fumaça no ar. Quando a fumaça interfere no feixe 
de luz, o sensor detecta essa alteração e aciona um alarme, permitindo a detecção eficaz de fumaça. Por outro lado, sensores infravermelhos 
são projetados para medir distâncias com base na luz infravermelha e não têm a capacidade de detectar fumaça. Da mesma forma, sensores 
ultrassônicos utilizam ondas sonoras para medir a proximidade, não sendo adequados para a detecção de fumaça. 
Além disso, sensores capacitivos detectam mudanças na capacitância e são utilizados para diferentes aplicações, mas não para detectar fumaça. 
Sensores magnéticos, por sua vez, detectam variações no campo magnético e são usados para identificar a presença de objetos metálicos, não 
para a detecção de fumaça.