Unidade 6 – Medição de vibrações

Unidade 6 – Medição de Vibrações
6.5.1 – Tacômetros
(a) (b)
Figura 6.16 – Tacômetros analógico e digital.
Um tacômetro é um transdutor que converte a velocidade angular em um sinal elétrico. O objeto cuja
velocidade angular se pretenda conhecer é diretamente acoplado ao rotor de um gerador de corrente continua, que roda
em torno dos pólos de uma armadura de um imã permanente (estator).
O funcionamento do tacômetro digital baseia-se na conversão da média de pulsos de entrada, fornecidas por
um sensor durante o tempo de amostragem, em um valor legivel no display do aparelho. Os sensores podem ser do tipo
óptico, indutivo, magnético, entre outros.
Como os tacômetros mecânicos constituem uma tecnologia ultrapassada, apresentam-se aqui vários princípios
de funcionamento de tacômetros elétricos. Os tacômetros elétricos empregam um transdutor que produz um sinal
analógico ou digital como conversão da velocidade de rotação do eixo da máquina. Um sistema eletrônico de medição
básico tem quatro componentes essenciais:
1. Transdutor que converte a grandeza medida (velocidade de rotação) num sinal elétrico;
2. Condicionador de sinal que transforma a saída do transdutor em um tipo de sinal elétrico aceito pelo
leitor (display);
3. Leitor (ou display) que mostra a informação desejada a respeito da grandeza;
4. Sistema de alimentação de potencia que fornece as voltagens necessárias ao condicionador de sinal e a
alguns tipos de transdutores e leitores.
Existem vários tipos de tacômetros elétricos, de acordo com os transdutores utilizados:
a) Tacômetro de Correntes Parasitas. O eixo em rotação faz girar um ímã dentro de um anel de alumínio. O
giro do ímã induz correntes parasitas no alumínio originando um torque resistente proporcional à velocidade. Uma mola,
que exerce uma força contrária, equilibra a torque atuante e a posição é mostrada em um dial (mostrador com ponteiro).
É deste modo que funciona o tacômetro elétrico empregado em um automóvel (conta giros), por exemplo.
b) Tacômetro de Corrente Alternada. Consiste em um estator bobinado multipolar em que um rotor dotado
de um ímã permanente induz uma corrente alternada. Um voltímetro mede a corrente induzida, e, portanto, a rotação a
ser medida.
c) Tacômetro de Corrente Contínua. Consiste em um estator de ímã permanente e um rotor com um
entreferro uniforme. A tensão (corrente contínua) recolhida através das escovas do rotor é proporcional à velocidade de
rotação a ser medida. Essa tensão pode ser lida em um voltímetro indicador, ou ainda alimentar um potenciômetro
através de uma resistência divisora de tensão. A precisão na medida alcança + 0.5 % para velocidades que chegam até a
6000 r.p.m.
d) Tacômetro de Frequência. Também chamado frequencímetro, mede a frequência da corrente alternada
captada por transdutores eletromagnéticos, capacitivos ou ópticos que produzem impulsos cujo número é proporcional à
velocidade de rotação a ser medida. O transdutor não tem nenhum contato mecânico com o eixo rotativo.
f) Tacômetro pulsátil magnético (digital). É constituído de uma bobina, dentro da qual gira um eixo marcado
com interrupções radiais. Um sensor indica a interrupção de um ciclo quando uma depressão do eixo passa por ele,
gerando ondas quadradas de 5V DC.
g) Tacômetros eletro-óticos. A velocidade angular é muitas vezes medida por sensores fotoelétricos que usam
tanto o método de transmissão quanto de reflexão. O método da transmissão utiliza um encoder angular incremental com
um padrão de codificação continuo (360º) e tem como saída uma onda quadrada ou senoidal. O método da reflexão é
usado numa grande variedade de sistemas sensores de velocidade angular. A cabeça do sensor tem uma fonte luminosa
que emite um feixe colimador na direção de uma porção reflexiva do objeto rotor e um sensor de luz que detecta um
pulso luminoso sempre que o feixe é refletido de volta (a maioria dos objetos rotores pode requerer um pedaço de fita
reflexiva colada em algum ponto). A saída do sensor de luz é uma contagem de revoluções que pode ser facilmente
convertida em RPM, tanto por integração para produzir um sinal analógico quanto por comparação com pulsos gerados
por relógio, a fim de ter-se um sinal digital como saída.
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