Sensor

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Um sensor é um dispositivo tecnológico ou órgão biológico que detecta, ou sente, um sinal ou condição física e compostos químicos.

[editar] Sensores Artificiais

Um sensor é geralmente definido como um dispositivo que recebe e responde a um estimulo ou um sinal. Porém, os sensores artificiais são aqueles que respondem com um sinal elétricos um estimulo ou um sinal. Um transdutor por sua vez é um dispositivo que converte um tipo de energia em outra não necesseriamente em um sinal elétrico. Muitas vezes um sensor é composto de um transdutor e uma parte que converte a energia resultante em um sinal elétrico. Podem ser de indicação direta (como um termômetro de mercúrio ou um medidor elétrico) ou em par com um indicador (algumas vezes indiretamente com um conversor de analógico para digital, um computador e um display) de modo que o valor detectado se torne legível pelo homem. Além de outras aplicações, os sensores são largamente usados na medicina, indústria e robótica.

Como o sinal é uma forma de energia, os sensores podem ser classificados de acordo com o tipo de energia que detectam. Por exemplo:

• sensores de luz: células solares, fotodiodos, fototransistores, tubos foto-elétricos, CCDs, radiometro de Nichols, sensor de Imagem
• sensores de som: microfones, hidrofone, sensores sísmicos.
• sensores de temperatura: termômetros, thermopares, resistores sensíveis a temperatura (termístores), termômetros bi-metálicos e termostatos
• sensores de calor: bolometro, calorímetro
• sensores de radiação: contador Geiger, dosimetro
• sensores de partículas subatômicas: cintilômetro, câmara de nuvens, câmara de bolhas
• sensores de resistência elétrica: ohmímetro
• sensores de corrente elétrica: galvanômetro, amperímetro
• sensores de tensão elétrica: electrômetro, voltímetro
• sensores de potência elétrica: wattímetro
• sensores magnéticos: compasso magnético, compasso de fluxo de porta, magnetômetro, dispositivo de efeito Hall
• sensores de pressão: barômetro, barógrafo, pressure gauge, indicados da velocidade do ar, variômetro
• sensores de fluxo de gás e líquido: sensor de fluxo, anemômetro, medidor de fluxo, gasômetro, aquometro, sensor de fluxo de massa
• sensores químicos: eletrodo ion-selectivo, eletrodo de vidro para medição de pH, eletrôdo redox, sensor lambda
• sensores de movimento: arma radar, velocímetro, tacômetro, hodômetro, coordenador de giro
• sensores de orientação: giroscópio, horizonte artificial, giroscópio de anel de laser
• sensores mecânicos: sensor de posição, selsyn, chave, strain gauge
• sensores de proximidade: Um tipo de sensor de distância porêm menos sofisticado, apenas detecta uma proximidade espacífica. Uma combinação de uma fotocélula e um LED ou laser. Suas aplicações são nos telefones celulares, detecção de papel nas fotocopiadoras entre outras.
• sensores de distância (sem contato): Uma série de tecnologias podem ser aplicadas para captar as distâncias:
  • Captação auto iniviável e livre
    • varredura por laser - Um raio de laser é enviado ao alvo por um espelho. Um sensor de luz responde quando o raio é refletido de um objeto ao sensor, então a distância é calculada por triângularização.
    • acústicos: usam o retorno do eco de ultrasons que se propagam na velocidade do som. Usada nas câmeras polaroid do meio do século 20 e também aplicado na robótica. Sistemas mais antigos como Fathometros (e localizadores de peixes) e outros sistemas Sonar (Sound Navigation And Ranging) em aplicações navais utilizavam em sua maiorias frequências de sons audíveis.
    • fôco. Lentes de grande abertura são focalizadas por um sistema motorizado. A distância de um elemento "em foco" pode ser determinada pela posição das lentes.
    • binocular. Duas imagens são obtidas em uma base conhecida e colocadas em coincidência por um sistema de espelhos e prismas. O ajuste é utilizado para determinar a distância. Usado em algumas câmeras (chamadas câmera detectores de distância) e em escala maior em detectores de distância em navios de guerra
    • tempo-de-vôo eletromagnético. Gera um impulso eletromagnético, o envia, depois mede o tempo que o pulso leva para retornar. Comumente conhecido como - RADAR (Radio Detection And Ranging) são agora acompanhados pelo análogo LIDAR (Light Detection And Ranging. Veja o item a seguir), todos sendo ondas eletromagnéticas. Os sensores acústicos são um caso especial em que um transdutor é usado para gerar uma onda a partir da compressão de um fluído médio (ar ou água)
    • tempo-de-vôo por luz. Usado em equipamentos de pesquisa mordernos, um curto pulso de luz é emitido e retornado por um retroreflector. O tempo de retorno do pulso é proporcional à distância e é relacionado à densidade atmosférica em um modo previsível.
    • Roda ou faixas por código Gray- uma certa quantia de fotodetectores pode sentir uma imagem, criando um número binário. O código Gray é uma imagem modificada que garante que apenas um bit de informação mude a cada passo medido, desse modo evitando ambiguidades.
  • Sistemas inicializados. Estes requerem um começo de uma distância conhecida e acumulam mudanças na medida.
    • laser coerente - a interferência entre uma onda de luz transmitida e refletida é contada e a distância é calculada. Pussui uma alta precisão.
    • Roda Quadrature- Uma máscara em formato de disco é movida por um conjunto de engrenagens. Duas fotocélulas detenctando a passagem de luz através da máscara podem determinar o giro da máscara e a direção desta rotação.
• sensor whisker- Um tipo de sensor de toque e proximidade.

[editar] Sensores Biológicos

Todos os organismos vivos contém sensores biológicos com funções similares àquelas dos dispositivos descritos acima. A maioria destes são células especializadas que são sensíveis a:

• luz, movimento, temperatura, campos magnéticos, gravidade, humidade, vibração, pressão, campos elétricos, som, e outros aspectos físicos do ambiente;
• aspectos físicos do ambiente interno, tais como alongamento, movimento do organismo, e a posição dos membros (propriocepção);
• um enorme grupo de moléculas ambientais, incluindo toxinas, nutrientes, e feromônios;
• muitos aspectos do metabolismo, tais como os níveis de glicose, oxigênio, ou osmolalidade;
• um número variável de moléculas de sinal internas, tais como os hormônios, neurotransmissores, e citocinas;
• e mesmo as diferenças entre proteínas do próprio organismo e do ambiente ou criaturas estranhas.

Os sentidos humanos são exemplos de sensores neuroniais expecializados.

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[editar] Veja também

• Lista de sensores
• Rede de sensores

[editar] Referências Externas

• Federal Standard 1037C, 7 de Agosto de 1996: transducer
• American National Standard for Telecommunications - Telecom Glossary 2000: sensor
• SensEdu; como os sensores funcionam
• Visão geral dos sensores e necessidades para o monitoramento do ambiente Clifford K. Ho, Alex Robinson, David R. Miller and Mary J. Davis Sensors 2005, 5, 4-37 [1] (open access) article