Qual a diferença entre sensores tipo sinking e sensores tipo sourcing? Explique o que essa classificação implica no momento da escolha do módulo de entradas digitais do controlador.
Passo 1
O enunciado pergunta duas coisas claras: (1) qual é a diferença entre sensores do tipo “sinking” e sensores do tipo “sourcing”; (2) o que essa classificação implica quando eu vou escolher o módulo de entradas digitais do controlador (por exemplo, um módulo de entradas de CLP).
Informações implícitas que vou usar na resolução (não pedirei nada a mais): normalmente trabalhamos com sensores DC com tensão de alimentação típica ; sensores têm saída que comuta um terminal para a tensão positiva ou para o terra; módulos de entrada de controlador podem ser projetados para “sourcing” ou “sinking”. A tarefa é explicar diferença, mostrar como se faz o cabeamento e dar orientações práticas na escolha do módulo.
Informações implícitas que vou usar na resolução (não pedirei nada a mais): normalmente trabalhamos com sensores DC com tensão de alimentação típica
Passo 2
Definição direta e simples (resumão amigável):
- Sensor “sourcing”: quando ativado, fornece (fonte) tensão positiva na sua saída. Em termos práticos, a saída do sensor se conecta ao
(ex.: ) e “fornece” corrente para o circuito de entrada do controlador. Esse tipo de saída é tipicamente chamado de PNP em sensores DC. - Sensor “sinking”: quando ativado, conecta a sua saída ao terra/negativo (sinks, “puxa” para baixo). Ou seja, a saída do sensor fecha para
e “drena” corrente do circuito de entrada do controlador. Esse tipo de saída é tipicamente chamado de NPN em sensores DC.
Esse é o ponto central: sourcing = entrega +V; sinking = puxa para 0V.
Passo 3
Explicando com o fluxo de corrente (a parte que dá medo mas é simples):
- Para um sensor sourcing (PNP): quando o sensor fecha, a sua saída fica praticamente igual ao
da alimentação, então a corrente flui do sensor (do ) para a entrada do controlador e depois para o terra do controlador. Em desenho mental: → saída do sensor (ativa) → entrada do controlador → retorno a . - Para um sensor sinking (NPN): quando o sensor fecha, a sua saída liga à massa/terra, então a corrente sai da fonte do controlador, passa pela entrada (ou pull-up) e vai para o sensor que “puxa” para
. Em desenho mental: (via entrada do controlador) → entrada do controlador → saída do sensor (ativa) → .
Importante: em ambos os casos a corrente precisa de um caminho de retorno comum (referência comum / terra).
Passo 4
Como isso se reflete no módulo de entradas do controlador (regra prática e fácil de decorar):
- Se o módulo de entradas do controlador for do tipo “sourcing” (ou seja, internamente ele fornece
para as entradas), ele espera que o dispositivo externo faça o papel de “sink” quando ativo. Logo, sensores NPN (sinking) são a escolha natural para um módulo de entradas sourcing. - Se o módulo de entradas do controlador for do tipo “sinking” (internamente ele referencia as entradas ao terra quando ativo), ele espera que o dispositivo externo forneça
à entrada quando ativo. Logo, sensores PNP (sourcing) são a escolha natural para um módulo de entradas sinking.
Resumo em forma de pareamento (fácil de memorizar): sensor sourcing (PNP) → módulo sinking. sensor sinking (NPN) → módulo sourcing.
Passo 5
Exemplos práticos de ligação (usa
como exemplo típico):
- Caso A — sensor PNP (sourcing) com módulo de entrada sinking:
- Ligação: sensor
ao ; saída do sensor → terminal de entrada do módulo; terminal comum do módulo → . - Quando sensor ativo: a saída fornece
no terminal de entrada; o módulo sinking reconhece esse pois ele tem referência ao .
- Ligação: sensor
- Caso B — sensor NPN (sinking) com módulo de entrada sourcing:
- Ligação: sensor
ao ; saída do sensor → terminal de entrada do módulo; módulo fornece internamente ao terminal comum das entradas. - Quando sensor ativo: a saída do sensor puxa o terminal de entrada ao
; o módulo sourcing detecta a queda e interpreta como sinal ativo.
Se você ligar sensor e módulo do mesmo tipo (por exemplo, PNP com módulo sourcing) sem prestar atenção ao comum, pode não haver mudança de tensão na entrada — logo, o controlador não detecta o sinal — ou, pior, pode ocorrer curto se você ligar erroneamente os polos.
- Ligação: sensor
Passo 6
Dicas práticas e checagens antes de escolher/instalar (checklist curta e útil):
- Sempre leia a folha de dados (datasheet) do sensor: ele diz se a saída é PNP (sourcing) ou NPN (sinking) e qual a tensão de operação (ex.:
). - Leia o manual do módulo de entradas do controlador: ele diz se as entradas são sourcing ou sinking, qual o terminal comum (COM + ou COM −) e a corrente máxima por entrada.
- Combine corretamente: PNP → módulo sinking; NPN → módulo sourcing.
- Use um retorno/terra comum adequado (compartilhar o mesmo
e quando necessário). Falta de referência comum é causa clássica de sinais que “não aparecem”. - Se não for possível casar tipos, use uma interface (por exemplo, relé intermédio, optoacoplador ou um módulo de entrada universal) que aceite ambas as polaridades.
- Verifique proteção: filtro, supressão de transientes, e corrente máxima suportada por entrada.
Passo 7
Casos especiais e observações que salvam na prova e na prática:
- Sensores AC são diferentes (saídas triac) e não entram nessa regra PNP/NPN; não tente aplicar direto; use módulos compatíveis.
- “Open-collector” ou “open-drain” são formas de saída que exigem resistor pull-up (interno ou externo) — conceitualmente parecido com sinking: a saída só puxa para 0V, precisa de um pull-up para apresentar
quando aberta. - Muitos fabricantes chamam os sensores PNP de “sourcing” e NPN de “sinking” — esses termos costumam confundir, então fixe o conceito pela direção da corrente e pelo que a saída faz: entrega +V or puxa para 0V.
- Em painéis industriais, costuma-se padronizar: se você decide usar “sourcing” nos módulos do CLP, padronize sensores NPN; isso facilita fiação comum (p.ex. vários sensores compartilhando o mesmo
ou ).
Passo 8
Resumo prático para a hora da escolha do módulo (resposta orientada à decisão):
- Antes de comprar o módulo de entradas digitais, identifique o tipo de saída dos sensores que já existem no sistema (PNP/NP N ou sourcing/sinking).
- Se os sensores forem majoritariamente PNP (sourcing), escolha módulos de entrada classificados como “sinking” (ou módulos universais configuráveis).
- Se os sensores forem majoritariamente NPN (sinking), escolha módulos “sourcing”.
- Se houver mistura de tipos no mesmo painel e você não puder trocar sensores, use módulos universais, módulos com resistência de pull-up/down configurável ou interfaces isoladas (optoacopladores/relés).
E lembre-se: erro de pareamento não é só “não funciona” — pode danificar equipamentos se ligardiretamente ao por engano. Confirme sempre as etiquetas COM, e no módulo.
Resposta
Sensor sinking (NPN): a saída, quando ativa, puxa o terminal para
(drena corrente). Sensor sourcing (PNP): a saída, quando ativa, fornece
na saída (fonte de corrente).\nImplicação na escolha do módulo: module de entrada sourcing espera sensores sinking (NPN); module de entrada sinking espera sensores sourcing (PNP). Escolha o módulo que seja complementar ao tipo de saída dos sensores ou use interface/módulo universal se houver mistura de tipos.