Medidores de Painel Explicados: Como Monitoram e Controlam Equipamentos Industriais

Medidores de Painel são um componente essencial de qualquer indústria onde monitoramento e/ou controle de equipamentos está ocorrendo. Estes são instrumentos que exibem o valor analógico ou digital de um sinal, dependendo das especificações do produto. Medidores de painel modernos têm capacidades avançadas como alarmes, transferência de dados via diferentes meios, etc. O princípio básico de operação é o seguinte: uma amostra de tensão ou corrente é retirada do sinal e uma representação visual é criada. Medidas de tensão são geralmente tomadas através da carga enquanto medidas de corrente são em configuração série. Dispositivos suplementares também são usados para medições de alta magnitude, como transformadores de corrente/tensão em sistemas de alta potência.

Uma aplicação comum de um medidor de painel é monitoramento de corrente de motor. Um motor que aciona ventiladores ou bombas em um ambiente industrial terá certos parâmetros de linha. Por exemplo, a resistência do ventilador pode aumentar devido a bloqueio de filtro, o que se não tratado, pode levar a uma cascata de problemas, mais notavelmente parada nas operações. Alternativamente, uma correia quebrada pode levar a uma queda na corrente de saída do motor, que deve ser tratada imediatamente para recuperar a produtividade. Um transformador de potencial ou de corrente pode ser usado para medir a tensão e correntes respectivamente, que podem então ser exibidos em um medidor de painel.

Existem dois tipos principais de Medidores de Painel: digital e analógico.

Medidores de Painel Digitais

Medidores de painel digitais tipicamente leem um sinal de entrada, exibindo-o dentro de um painel, exemplos sendo tensão, corrente e resistência. O sinal vem de um sensor, cuja entrada é convertida em forma digital e então exibida como uma variável, como temperatura, pressão, etc. Dependendo das funcionalidades, os medidores também podem atuar como controladores, gerando um sinal de controle que aciona um atuador, relé, portão de segurança, etc.

A funcionalidade de saída do medidor de painel pode ser:

• Analógica: o medidor de painel fornece uma saída analógica, ou seja, corrente ou tensão variável, proporcional ao sinal de entrada, que pode então ser amplificada para controlar dispositivos de saída.
• Interface de dados: isso permite ao usuário transferir a medição do painel para outro dispositivo como um CLP ou Computador.
• Ponto de ajuste: o valor, que se ultrapassado, resultaria na ativação de um alarme.

Display

O display de um medidor de painel pode ser de um dos dois tipos:

• Numérico: isso significa que o painel exibe apenas números; a maioria dos produtos tem este tipo de construção, pois os valores que precisam ser exibidos são principalmente números.
• Alfanumérico: tanto números quanto letras podem ser exibidos na tela, adequado para sinais complexos.

Tecnologia

LCD ou LED é usado como display de um medidor de painel. Um display LED consiste em diodos que acendem, geralmente seguindo um algoritmo de N segmentos. O benefício de um display LED é sua visibilidade no escuro.

Por outro lado, um LCD exibe dígitos pretos sobre uma tela cinza/verde. LCDs consomem menos energia comparados a LEDs, mas requerem luz de fundo para visibilidade no escuro.

Tamanho

A compatibilidade física do dispositivo com o painel é determinada pelo tamanho de sua face frontal. Tipicamente classificado em milímetros ou polegadas, o tamanho é especificado por comprimento e largura, às vezes até profundidade. O display a ser selecionado deve ter dimensões que caibam dentro do painel de controle. Além disso, o display deve ser grande o suficiente para operadores verem, dependendo da distância em que estariam.

Medidores de Painel Analógicos

Estes são dispositivos que medem sinais analógicos e os exibem diretamente sem qualquer conversão intermediária. Os valores são exibidos em um mostrador, geralmente com escala, ponteiro e agulha. Geralmente, um medidor de painel analógico aceita uma entrada de sinal, mas baseado no modelo pode também aceitar múltiplos sinais, como frequências pulsantes. Estes são conhecidos como medidores de painel analógicos de múltiplos canais. A introdução de medidores de painel digitais empurrou produtos analógicos para fora, no entanto, ainda são usados em algumas aplicações. Medidores analógicos modernos geralmente apresentam displays frontais anti-reflexo e iluminados.

Seleção

O mecanismo de um medidor deve ser entendido para selecionar um medidor de painel analógico. Dois métodos básicos de operação estão disponíveis:

• Banda tensa: Um ponteiro móvel é suspenso entre duas fitas de metal que reduzem atrito e melhoram sensibilidade. Estes dispositivos podem suportar choques aleatórios, tornando-os adequados para ambientes robustos.
• Pivô e joias: Estes podem suportar choques, mas não são tão precisos quanto medidores de banda tensa. O método de operação envolve uma bobina e ponteiro suspensos por aço, encaixados em dois mancais de joia.

O uso mais comum do tipo Pivô e Joia é medir corrente alternada, enquanto o tipo banda tensa é empregado para medição de corrente contínua.

Além disso, medidores de painel analógicos estão disponíveis em mais de um canal, tendo a capacidade de medir múltiplas variáveis em diferentes unidades. São comumente usados para medir energia trifásica. Dispositivos também estão disponíveis que podem medir sinais de radiofrequência.

Especificações

A maioria dos medidores de painel analógicos geralmente tem uma faixa de medições entre 0 a 4 mA ou 0 a 10 VCC. Tipo de face, profundidade atrás do painel e dimensões são especificações comuns para um medidor de painel analógico. Os tipos de face mais comuns usados são redondos ou retangulares. Dispositivos redondos variam pelo diâmetro da face frontal, enquanto dispositivos retangulares variam em termos de altura da face frontal. Para dispositivos que têm zero como ponto de referência, métodos de escala comumente usados são zero à direita, zero à esquerda e zero central.

Exemplos de Medidores de Painel

Totalizadores: estes medidores de painel somam um sinal de entrada durante um período de tempo especificado. Totalizadores são geralmente usados para contar entradas de pulso ou em aplicações de medição de vazão.

Medidores de painel de temperatura e processo: este é o tipo mais comum de medidor de painel, e aceita uma entrada de canal único, exibindo-a digitalmente na tela. Entradas comuns são as de sensores de temperatura como RTDs e termopares.

Indicadores multi-entrada: um tipo de medidor de painel digital, pode aceitar mais de uma entrada. A maioria dos medidores tem um botão de comutação que exibe a saída do canal subsequente, enquanto outros podem escanear todos os canais automaticamente, comutando sua saída periodicamente.