Pode um sensor substituir um relé-de-fim de curso na manufatura? Se você fizer essa pergunta a um técnico, a resposta vai ser sempre a mesma: depende da aplicação.
Em linhas gerais, um sensor consegue detectar um objeto sem contato físico, já o relé de fim de curso precisaria ter contato com o objeto para detectá-lo. Então, teoricamente, a substituição é possível.

“Os sensores do tipo indutivo detectam objetos metálicos. Já para outros materiais, o tipo indicado é o sensor capacitivo. E se a necessidade for detectar objetos que refletem luz, mesmo que sejam objetos pretos ou transparentes, a opção é o sensor do tipo óptico. E para aplicações especiais, como medir distâncias ou outros objetos que não são possíveis serem detectados com esses três tipos, existem ainda os sensores ultrassônicos”, explica o gerente de produto da Siemens, Glauco Ramos Pinto.

Mesmo em casos de reposição de peças, o sensor leva vantagem sobre o relé. Imagine quando um dos dois queima e precisa ser trocado. A reposição, nesse caso, é mais fácil porque, muitas vezes, o sensor já é construído em formato de rosca, o que facilita a troca.

A desvantagem é o preço: dificilmente um sensor custará menos que um relé, mesmo a linha de sensores indutivos, que é mais simples. A não ser, claro, em casos especiais, que o resultado final sai melhor quando é utilizado um sensor – aí não adianta querer economizar.

Na segurança de pessoas que operam máquinas, os relés de fim de curso podem ser utilizados. Para essa aplicação, existe a linha de sensores de segurança, como as cortinas de luz, que atende a uma série de normas e certificações.

Tome como exemplo a porta de uma caixa de alta tensão, que não pode ser aberta: um sensor instalado na porta estará apto a apontar a abertura e automaticamente desativar a energia? Ou isso só é possível com um relé de fim de curso? De novo, aquele velho “depende”.

Evolução – Já não é novidade encontrarmos sensores que trazem embutidos comunicação digital em rede ASI. Com isso, a programação, a automação, e até mesmo a utilização ganham versatilidade.

Aliás versatilidade é um bom adjetivo para falar de sensores. Existem tipos de sensores que podem ser ajustados para detectar apenas determinados tipos de materiais, e podem ser utilizados para verificar, por exemplo, a presença de líquidos dentro de recipientes.

Tipos de sensores para manufatura

Sensores indutivos

Esse tipo de sensor detecta qualquer tipo de objeto metálico, podendo realizar, entre outras aplicações, contagem e medições de velocidade. Atuam geralmente numa faixa de distância de 0,6 mm a 75 mm.

São encontrados principalmente na indústria automobilística, têxtil, papel e celulose e plástico. Esse tipo representa 60% dos sensores utilizados.

O principio de funcionamento se dá através da geração de um campo eletromagnético na face.

Sensores ópticos (ou fotoelétricos)

Sensores capazes de detectar qualquer tipo de objeto que reflete luz. Alguns sensores especiais detectam até objetos pretos ou transparentes (cada objeto irá gerar um fator de redução para o sensor). Nessa linha estão os sensores com fibra óptica e laser, que permitem maior precisão e aplicações de difícil acesso.

Estão divididos em três segmentos: difuso (possui o emissor e o receptor em um único corpo e o acionamento acontece quando um objeto entra na região de atuação do sensor e reflete o feixe de luz), retro-reflexivo (também possui o emissor e o receptor no mesmo corpo, tem um espelho prismático, e é acionado quando um objeto interrompe o feixe de luz refletido pelo espelho) e barreira (quando o sensor e o receptor estão em corpos separados, e o acionamento acontece quando o objeto interrompe o feixe de luz).

São encontrados nas áreas de empacotamento, peletizadoras, processamento de papel e plástico, industria têxtil e detecção de cor e de marca.

Sensores sonares (ou ultrassônicos)

Esses sensores utilizam o princípio da emissão de ondas sonoras – em altíssima freqüência – e a medição do tempo levado para recepção da onda sonora chocar-se contra o objeto e voltar, usando o princípio V=s/t.

São capazes de detectar praticamente qualquer tipo de objeto – exceto aqueles que não refletem som.

Estão divididos em seis princípios de atuação: difuso (a onda sonora se choca com o objeto e comuta a saída. É aplicado para detectar a presença ou contagem de peças), reflexivo (emite a onda sonora para um anteparo, e quando um objeto entra na área de atuação, a saída é comutada. É aplicado para detectar a presença de objetos com superfícies irregulares), difuso com supressão de fundo (com operação semelhante ao difuso, sendo possível delimitar a distância detectando o objeto em determinado ponto), difuso com supressão de frente (também semelhante ao difuso, determinando a partir de qual distância mínima em que o objeto a ser detectado deve estar posicionado para redefinir a saída), difuso com supressão de frente e fundo (determina-se o intervalo de espaço no qual o objeto deve estar posicionado para que a saída se estabeleça), e saída analógica (podem medir distância e apresentar valores equivalentes de tensão e corrente).

Os sensores sonares podem ainda ser ligados a uma interface de comunicação e alguns parâmetros serem programados via computador. São encontrados, por exemplo, na medição de níveis de tanques.

Sensores capacitivos

Esses sensores detectam qualquer tipo de objeto, tipos de material em detrimento de outros (como vidro e não plástico) e até a presença de determinados materiais dentro de recipientes (como a presença de líquidos dentro de garrafas).

São utilizados para a percepção de objetos em distâncias curtas, em geral, de zero a 20 mm.