Os avanços na capacidade dos sensores eletrônicos têm levado a melhorias contínuas nos recursos, no controle e na sofisticação de inúmeros produtos e sistemas, desde automóveis e plataformas de aviação até sistemas de HVAC e equipamentos de controle de processos industriais. O desenvolvimento dos chamados sensores “inteligentes” significa uma integração ainda maior da tecnologia de detecção em nosso dia a dia.

O que são sensores inteligentes? 

Vamos começar pelos sensores comuns. Um sensor eletrônico simples é um dispositivo que detecta um parâmetro físico e o converte em um sinal elétrico. Esses parâmetros podem incluir temperatura, pressão, umidade, proximidade, aceleração e muito mais. O sinal elétrico pode então ser convertido por algum circuito externo em uma leitura digital ou analógica para análise ou ação, ou para acionar um alarme quando um parâmetro é atingido ou ultrapassado. Um sensor básico, no entanto, produz um sinal, mas não uma reação. 

Um sensor “inteligente”, como o próprio nome sugere, é um sensor combinado a um processador embarcado. Ele recebe a entrada de parâmetros do ambiente que está monitorando e a encaminha para seu microprocessador. O processador analisa os dados e direciona funções externas com base em algoritmos predefinidos para agir sobre o parâmetro monitorado.  

Um sensor inteligente, aliado a conectividade avançada (Bluetooth, WiFi, etc.), é capaz de detectar, medir, analisar e se conectar a sistemas externos, como motores ou atuadores, para agir com base nas informações que recebe do ambiente. Em resumo, um sensor inteligente inicia uma ação predefinida ao detectar uma entrada apropriada.

Como funcionam os sensores inteligentes?

A base de um sensor inteligente é o elemento sensor da grandeza física monitorada. Em um sensor de temperatura, por exemplo, a tensão entre os terminais do diodo é alterada pela variação de temperatura. Um sensor de pressão básico usa um diafragma flexível para emular um capacitor variável e medir a variação. Já um sensor de proximidade mede a alteração no sinal de retorno de um campo eletromagnético ou feixe proveniente da área monitorada. Em cada caso, uma alteração física produz um sinal elétrico que pode ser interpretado como um parâmetro definido.  

Um sensor inteligente, como já mencionamos, também utiliza um processador embarcado para analisar esse sinal em tempo real e tomar medidas predefinidas para alterá-lo ou controlá-lo, comunicando essa informação a sistemas de controle externos por meio de um circuito de comunicação sem fio. Seria possível construir uma solução discreta usando componentes separados de sensor, processador e comunicação. Os sensores baseados em silício, no entanto, integram detecção, processamento e comunicação no mesmo chip, oferecendo também os benefícios de baixo consumo de energia e miniaturização.

Muitos sensores inteligentes também incorporam funções de autocalibração e autodiagnóstico, permitindo detectar e relatar falhas ou situações fora de especificação que possam resultar em paradas ou manutenções inesperadas. Sensores inteligentes mais avançados também podem incorporar circuitos para detectar e compensar medições marginais ou permitir a conversão de dados. 

Aplicações dos sensores inteligentes

Os sensores inteligentes estão disponíveis em uma ampla variedade de encapsulamentos, formatos e capacidades para medir e reagir a diversas grandezas físicas. Eles podem detectar temperatura, movimento, nível, pressão, umidade, massa, luz, som, deformação, vento, fumaça, ocupação, radiação, magnetismo, produtos químicos e a presença de gases específicos. Isso os torna úteis e adaptáveis a uma ampla gama de aplicações, incluindo, entre outras:

• • • Monitoramento de pacientes na área da saúde
    • Monitoramento de máquinas na indústria
    • Otimização de HVAC em escritórios
    • Detecção de acesso não autorizado em residências ou empresas
    • Veículos assistidos ou autônomos nas rodovias
    • Gestão da qualidade da água em municípios
    • Monitoramento e controle de tráfego em cidades

Em nossas casas, por exemplo, os sensores inteligentes podem monitorar um ambiente ou entrada em busca de mudanças de temperatura, infiltração de umidade ou movimento inesperado, além de interagir com outros dispositivos inteligentes para automatizar tarefas, enviar notificações ou até mesmo permitir o monitoramento ou a intervenção por vídeo e áudio. 

Nossos bons amigos do CircuitBread.com publicaram mais de 245 videoaulas cobrindo temas que incluem aplicações de detecção e controle. Você pode conferir o conteúdo deles em www.circuitbread.com.  

Considerações sobre o projeto de sensores inteligentes

Aqui está uma parte mais técnica, mas vamos manter tudo bem breve. Antes de tentar encontrar um sensor inteligente para suas necessidades, você ou sua equipe podem precisar determinar:

• • • A grandeza física que você precisa medir
    • A escala de medição necessária
    • Resolução ou sensibilidade
    • Detecção analógica ou digital
    • Temperatura de operação
    • Necessidades de blindagem ou robustez
    • Necessidades/fonte de alimentação
    • Orçamento

Resumo

Os sensores inteligentes são soluções confiáveis, altamente precisas, em tempo real, robustas e econômicas para diversas aplicações que exigem monitoramento e controle de um ambiente, função ou processo. Como distribuidora autorizada de componentes, a Onlinecomponents.com possui informações completas sobre produtos de detecção de 141 fabricantes diferentes. 

A tecnologia de sensores inteligentes está crescendo rapidamente, aumentando a segurança, elevando a eficiência e aprimorando os processos de fabricação em todo o mundo. À medida que você explora os usos empolgantes dos sensores inteligentes, ficaremos felizes em receber suas perguntas igualmente inteligentes.