TRASDUTTORI E SENSORI

TRASDUTTORE Dispositivo fisico che è stato progettato per trasformare grandezze appartenenti ad un certo sistema energetico in grandezze equivalenti (proporzionali) appartenenti ad un diverso sistema energetico (di solito più conveniente per gli usi successivi). SENSORE Sistema che comprende un trasduttore più eventuali sistemi ausiliari per il trattamento dell’informazione generata, utilizzato per sentire le condizioni operative della macchina. Esso trasforma una grandezza fisica in un’altra equivalente, di solito appartenente al dominio fisico dell’unità di governo (elettrico, pneumatico, idraulico) che deve poi elaborarne il contenuto informativo.

FUNZIONE DEI SENSORI NELLE MACCHINE AUTOMATICHE • GENERARE INFORMAZIONI RELATIVE ALL’ EVOLUZIONE INTERNA DELLA MACCHINA AUTOMATICA E DEL CONTESTO IN CUI LA MACCHINA È INSERITA, ALLO SCOPO DI CONSENTIRE IL CONTROLLO DELLA SEQUENZA OPERATIVA DELLA MACCHINA IN TUTTE LE SITUAZIONI PREVISTE. VALUTARE I RISULTATI QUALITATIVI E QUANTITATIVI DEL PROCESSO PRODUTTIVO CONTROLLARE LE INTERAZIONI DELLA MACCHINA CON L’UOMO, CON LE ALTRE MACCHINE E CON L’AMBIENTE CIRCOSTANTE. IDENTIFICARE EVENTUALI SITUAZIONI DI ANOMALIA FUNZIONALE O PERICOLO

STRUTTURA GENERICA DI UN SENSORE GRANDEZZA FISICA OSSERVATA, VARIABILE CON LEGGE QUALSIASI SENSORE SEGNALE DI USCITA, OTTENUTO ATTRAVERSO LA MODULAZIONE DEL FLUSSO ENERGETICO DI INGRESSO AD OPERA DI VARIAZIONI DELLA GRANDEZZA FISICA OSSERVATA FLUSSO ENERGETICO IN INGRESSO, COSTANTE O VARIABILE CON LEGGE CONTROLLATA (ALIMENTAZIONE)

SCHEMA A BLOCCHI DELLA STRUTTURA GENERICA DI UN SENSORE TRASDUTTORE BLOCCO DI ALIMENTAZIONE AMPLIFICAZIONE CONDIZIONAMENTO SEGNALE

Componenti di un sensore ALIMENTATORE Dispositivo atto a regolare e distribuire il flusso energetico necessario al funzionamento delle altre parti del sensore TRASDUTTORE Organo in grado di modulare una grandezza fisica di uscita in funzione della variazioni di una grandezza fisica in ingresso, ad essa normalmente non omogenea AMPLIFICATORE Organo in grado di modificare il livello energetico associato ad un segnale, modificando i parametri della grandezza fisica cui il segnale stesso è associato CONDIZIONATORE DI SEGNALE Organo in grado trasformare il segnale, modificandone il contenuto informativo associato (riduzione) e la forma di rappresentazione – Campionamento – Discretizzazione – Codifica

SEGNALE CAMPIONATO E QUANTIZZATO da parte della variabile CONDIZIONAMENTO DEL SEGNALE S Dt= intervallo di campionamento 111 Ds= intervallo di quantizzazione 7 6 110 SEGNALE DISCRETO SEGNALE CAMPIONATO E QUANTIZZATO La transizione fra i due valori avviene in corrispondenza del raggiungimento di valori quantizzati da parte della variabile SEGNALE CODIFICATO: Ad ogni VALORE DISCRETO e’ associato un valore espresso in un CODICE BINARIO t

CARATTERISTICHE DEI SENSORI CAMPO DI FUNZIONAMENTO: è l’intervallo entro il quale possono variare le grandezze ad esso associato senza comprometterne il regolare funzionamento POTERE RISOLUTIVO: se il segnale in entrata assume un valore pari ad un valore quantizzato, rappresenta la minima variazione della grandezza in entrata a cui corrisponde un cambiamento di stato logico in uscita PRECISIONE: capacità di riprodurre in uscita valori simili tra loro, ad ingresso costante, in un esperimento di molte misure consecutive ACCURATEZZA Conformità dei valori misurati ad un determinato riferimento. SENSIBILITA’: Rapporto tra la variazione della grandezza in uscita e variazione della grandezza in ingresso. OFFSET INIZIALE: eventuale errore in uscita in assenza di segnale di entrata ISTERESI: tendenza a dare valori diversi dell’uscita a seconda che la grandezza in ingresso stia crescendo oppure diminuendo. TEMPO DI RISPOSTA: in seguito ad una variazione a gradino dell’entrata, tempo necessario affinchè l’uscita assuma un valore pari al 90% al nuovo valore di ingresso SOVRACCARICO: massimo valore dell’ingresso oltre il normale campo di funzionamento sopportabile dal trasduttore senza subire danneggiamento VITA: tempo espresso in ore o numero di cicli sopportabili dal sensore prima del suo definitivo collasso.

CARATTERISTICHE DEI SENSORI MOLTO PRECISO E POCO ACCURATO PRECISIONE CAPACITÀ DI RIPRODURRE IN USCITA VALORI SIMILI TRA LORO, AD INGRESSO COSTANTE, IN UN ESPERIMENTO DI MOLTE MISURE CONSECUTIVE. MOLTO PRECISO E POCO ACCURATO

CARATTERISTICHE DEI SENSORI POCO PRECISO E POCO ACCURATO MOLTO PRECISO E POCO ACCURATO ACCURATEZZA Conformità dei valori misurati ad un determinato riferimento. MOLTO PRECISO E MOLTO ACCURATO