Sensor fotoelétrico, tipos e aplicações!
Quando falamos da automatização de residências e processos industriais sem dúvidas os sensores estão presentes, pois eles são peças fundamentais para a automação. Devido à importância e grande variedade de sensores existentes, o Mundo da Elétrica vai falar especialmente dos sensores fotoelétricos, explicando o que são sensores fotoelétricos, quais são os tipos de sensores fotoelétricos, quais são as aplicações de um sensor fotoelétrico e como funciona um sensor fotoelétrico.
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Sensor fotoelétrico
O sensor fotoelétrico foi criado com a finalidade de converter um sinal luminoso, em um sinal elétrico, para então este sinal elétrico ser processado com por exemplo, um circuito eletrônico. O sensor fotoelétrico é um tipo de sensor usado para as mais diversas aplicações, desde sistemas de segurança, controle, máquinas industriais, equipamento médico e eletrônica embarcada.
O sensor fotoelétrico é um componente que pode ser tanto um transdutor como de fato um sensor. Podemos definir o sensor fotoelétrico como transdutor porque ele é capaz de converter energia luminosa em energia elétrica, assim como as fotocélulas, que convertem diretamente luz em energia elétrica.
Também existem sensores que convertem luz em uma variação de uma grandeza elétrica qualquer, isto é, podem converter luz em resistência elétrica ou tensão por exemplo. Podemos citar como sensores fotoelétricos os LDRs e os fotodiodos.
Sabendo da enorme quantidade de sensores fotoelétricos, para as mais diversas finalidades, como definir qual o sensor ideal para cada aplicação? Para te ajudar separamos os principais tipos de sensores fotoelétricos e suas principais características, para então fazer a escolha do melhor sensor fotoelétrico de acordo com a sua aplicação. Pois um sensor que seja pouco sensível em aplicações onde as fontes de luz sejam fracas, usar um sensor lento em situações que é necessário detectar o movimento rápido de luz ou sombra pode comprometer completamente um projeto, simplesmente por causa de uma má escolha. (esse tem que ser o quarto paragrafo desta parte)
Tipos de sensores: LDRs
Os LDRs (Light Dependent Resistors) ou resistor dependente de luz, também são conhecidos como fotoresistores e são sensores do tipo fotocondutivos. Eles são resistores que permitem a passagem de corrente elétrica de acordo com quantidade de luz que incide sobre a base do sensor. Em um LDR, quanto maior a quantidade de luz sobre a sua base, menor será a sua resistência elétrica, dessa forma permitindo a passagem da corrente elétrica.
O LDR é um sensor bidirecional, que conduz corrente elétrica em ambos os sentidos, ou seja, pode operar diretamente em circuitos de corrente alternada. Além disso o LDR é um dispositivo lento, sendo comumente usado em aplicações de automação, como sistemas automáticos de iluminação, alarmes de passagem, entre outras. Não é um sensor indicado para instrumentos de medida e nem de aplicações que necessitam de uma velocidade alta.
Sensor fotoelétrico LDR e sua respectiva simbologia.
Tipos de sensores: Fotodiodos
Os fotodiodos são dispositivos eletrônicos feitos de um material semicondutor, que tem a propriedade de variar a sua resistência elétrica em função da intensidade de luz que incide sobre ele, isto é, funcionam como um diodo, mas apenas se uma determinada quantidade de luz incidir sobre o fotodiodo.
Ao contrário dos LDRs os fotodiodos são dispositivos que têm como característica uma alta velocidade, não conduzem em ambos os sentidos, apenas quando alimentados de forma reversa, geralmente usados para leitura de códigos de barra, sensor de rotação e posição, leitoras de, CD, DVD e Blu-ray, além de muitas outras aplicações.
Sensor fotoelétrico (fotodiodo) e sua respectiva simbologia.
Tipos de sensores: Fototransistores
O fototransistor tem o princípio de funcionamento parecido com o fotodiodo, que é a condução de corrente elétrica quando a luz incide sobre o fototransistor. Eles podem ser usados de tal forma que a corrente gerada na liberação de cargas pela luz seja amplificada, apresentado um ganho.
Sensor fotoelétrico (fototransistor) e sua respectiva simbologia.
Sensor fotoelétrico: Características
Para fazermos a escolha certa do sensor fotoelétrico de acordo com cada aplicação, precisamos levar em consideração as características do sensor fotoelétrico, como por exemplo a sua sensibilidade, velocidade e resposta espectral.
Sensibilidade:
A sensibilidade de um sensor fotoelétrico associa a grandeza de saída que varia de acordo com a intensidade de luz que incide nesse sensor, ou seja, é a relação da grandeza saída pela grandeza de entrada.
Velocidade
A velocidade de resposta de um sensor fotoelétrico é em determinadas aplicações é fundamental, pois os sensores devem detectar variações muito rápidas de luz, como controle de velocidade de máquinas, leitura de código de barras, entre muitas outras aplicações.
Resposta Espectral
A grande maioria dos sensores fotoelétricos são capazes de detectar tanto radiação infravermelha como ultravioleta, isto é, os sensores fotoelétricos são capazes de “enxergar” muito mais do que os olhos humanos.
Caso queira aprender mais sobre sensores fotoelétricos, abaixo temos um vídeo do Mundo da Elétrica que demonstra passo a passo como fazer testes em uma fotocélula utilizando um multímetro.
Finalizamos mais um artigo e esperamos ter ajudado, caso tenha ficado alguma dúvida ou curiosidade sobre os sensores fotoelétricos deixe nos comentários que iremos responder! Também fique à vontade para visitar o site e o canal Mundo da Elétrica, onde têm diversos artigos e vídeos com vários temas relacionados.
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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