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Argomenti di oggi Proprietà di un trasduttore. Come descrivere un trasduttore Le prestazioni e le proprietà dei trasduttori subiscono una veloce evoluzione.

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Presentazione sul tema: "Argomenti di oggi Proprietà di un trasduttore. Come descrivere un trasduttore Le prestazioni e le proprietà dei trasduttori subiscono una veloce evoluzione."— Transcript della presentazione:

1 Argomenti di oggi Proprietà di un trasduttore

2 Come descrivere un trasduttore Le prestazioni e le proprietà dei trasduttori subiscono una veloce evoluzione grazie a: - nuovi principi di misura - affidabilità consolidata dei principi di misura classici - economicità, grazie alla larga diffusione - sistemi di condizionamento più affidabili e flessibili Di seguito sono mostrate le caratteristiche più comuni che riguardano tutti i trasduttori e che possono servire per descriverli e valutarli

3 Come descrivere un trasduttore Proprietà base in ingresso: - misurando - campo di misura - portata - relativo o assoluto? Proprietà base in uscita: - intensità delluscita - campo di lettura - full scale output - raziometrico oppure no?

4 Relativo o assoluto? Un trasduttore assoluto misura una grandezza assoluta per definizione o riferita ad un livello di riferimento, pertanto resa assoluta Un trasduttore relativo misura la variazione di una grandezza rispetto ad una condizione variabile o registrata prima della misurazione o riferita alle condizioni ambientali. Tale variazione può essere espressa come una differenza o come un rapporto, a seconda della grandezza fisica che si sta considerando. A volte il nome della grandezza viene cambiato per esplicitare condizioni di misura relative o assolute (es. trasduttori di posizione o di spostamento)

5 Raziometrico o no? Un trasduttore si dice raziometrico se la sua uscita è una frazione della tensione o della corrente di alimentazione. - Per evitare fluttuazioni dellalimentazione e minimizzare gli effetti del rumore elettrico, se possibile, è bene misurare sia il canale di alimentazione sia il canale di uscita - Di solito, quando il trasduttore è raziometrico la sensibilità è espressa in mV/V.

6 Come descrivere un trasduttore Proprietà metrologiche statiche: - principio di misura - sensibilità - assi di misura (monoassiale, biassiale, … ) - accuratezza (linearità, isteresi, deriva) Proprietà metrologiche dinamiche: - ordine - banda passante - settling time - frequenza di risonanza (frequenza di taglio)

7 Come descrivere un trasduttore Proprietà della catena di misura - deflessione o annullamento? - effetto di carico - con contatto o senza contatto? - è richiesto un condizionamento del segnale? - cablaggio dei fili e connessioni - risoluzione - grandezze di influenza (interferenti e modificanti) - è richiesta una compensazione in temperatura? - intervallo di lavoro - tempo di deriva e stabilità a lungo termine

8 Deflessione e annullamento Un trasduttore a deflessione misura la variazione, rispetto allo stato a riposo, della grandezza grazie alla quale il misurando può essere stimato m deflessione dallo stato a riposo VANTAGGI - progetto semplice - risposta veloce SVANTAGGI - scarsa accuratezza misurando

9 Deflessione e annullamento In un trasduttore ad annullamento, luscita viene annullata attraverso una grandezza opposta rispetto a quella che si vuole misurare. Tale grandezza è nota con un elevato grado di accuratezza ed è utilizzata come stima del misurando. Questo approccio richiede sempre la presenza anche di un trasduttore a deflessione secondario, anche per piccoli intervalli di misura VANTAGGI - elevata accuratezza SVANTAGGI - risposta lenta - progettazione complessa m m1 m2 Trasduttore secondario Deflessione dallo zero misurando Quantità note di compensazione

10 Effetto di carico Ogni volta che si effettua una misurazione, una parte di energia viene assorbita o ceduta al sistema che si sta misurando, perciò ogni misurazione altera il misurando in sé, ovvero ciò che si misura è diverso da ciò che si vuole misurare. Tale fenomeno viene detto EFFETTO DI CARICO, mutuando la terminologia dal campo dei circuiti elettrici, dove la misura di una tensione induce una corrente nel circuito misurato. Leffetto di carico si può presentare in diversi modi Nella maggior parte dei casi leffetto di carico è trascurabile, in altri casi deve essere minimizzato o evitato

11 Risoluzione La risoluzione di misura è il più piccolo valore di una variazione del misurando che può essere rilevata. Ovvero è la più piccola variazione dellingresso che determina una variazione delluscita Per alcuni trasduttori meccanici la risoluzione è importante nellintervallo di misura, ma, nella maggior parte dei casi, la risoluzione gioca un ruolo fondamentale quando il segnale viene acquisito in modo digitale, poiché la lettura delluscita risulta discretizzata È una fonte di incertezza e, per lutente finale di uno strumento di misura commerciale, è anche un indicatore di incertezza

12 Carta didentità di un trasduttore Proprietà base in ingresso: - misurando - campo di misura - portata - relativo o assoluto? Proprietà base in uscita: - intensità delluscita - campo di lettura - full scale output - raziometrico oppure no? Proprietà della catena di misura - deflessione o annullamento? - effetto di carico - con contatto o senza contatto? - è richiesto un condizionamento del segnale? - cablaggio dei fili e connessioni Caratteristiche metrologiche statiche: - principio di misura - sensibilità statica - assi di misura - accuratezza (linearità, isteresi, deriva) Caratteristiche metrologiche dinamiche: - ordine dello strumento - banda passante - settling time - frequenza di risonanza e frequenza di taglio - Risoluzione - grandezze di influenza (interferenti e modificanti) - è richiesta una compensazione in temperatura? - intervallo di lavoro - tempo di deriva e stabilità a lungo termine


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