TRASDUTTORI E SENSORI

TRASDUTTOREDispositivo 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).

SENSORESistema 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.

• 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.

FUNZIONE DEI SENSORI NELLE MACCHINE AUTOMATICHE

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

VALUTARE I RISULTATI QUALITATIVI E QUANTITATIVI DEL PROCESSO PRODUTTIVO

STRUTTURA GENERICA DI UN SENSORE

SENSORE

FLUSSO ENERGETICOIN INGRESSO,COSTANTE O

VARIABILE CONLEGGE

CONTROLLATA(ALIMENTAZIONE)

GRANDEZZA FISICAOSSERVATA, VARIABILECON LEGGE QUALSIASI

SEGNALE DI USCITA,OTTENUTO ATTRAVERSO LAMODULAZIONE DEL FLUSSOENERGETICO DI INGRESSOAD OPERA DI VARIAZIONI

DELLA GRANDEZZA FISICAOSSERVATA

SCHEMA A BLOCCHI DELLA STRUTTURA GENERICA DI UN SENSORE

TRASDUTTORE

BLOCCO DIALIMENTAZIONE

AMPLIFICAZIONE

CONDIZIONAMENTOSEGNALE

ALIMENTATORE Dispositivo atto a regolare e distribuire il flusso energeticonecessario al funzionamento delle altre parti del sensore TRASDUTTOREOrgano in grado di modulare una grandezza fisica di uscita infunzione della variazioni di una grandezza fisica in ingresso, ad essanormalmente non omogenea AMPLIFICATOREOrgano in grado di modificare il livello energetico associato ad unsegnale, modificando i parametri della grandezza fisica cui il segnalestesso è associatoCONDIZIONATORE DI SEGNALE Organo in grado trasformare il segnale, modificandone il contenutoinformativo associato (riduzione) e la forma di rappresentazione– Campionamento– Discretizzazione– Codifica

Componenti di un sensore

CONDIZIONAMENTO DEL SEGNALES

t

t= intervallo di campionamento

s= intervallo di quantizzazione

SEGNALE CAMPIONATO E QUANTIZZATO

SEGNALE CODIFICATO:

Ad ogni VALORE DISCRETO e’ associato un valore espresso in

un CODICE BINARIO

6110SEGNALE DISCRETO

7111

La transizione fra i due valori avviene in corrispondenza del raggiungimento di

valori quantizzatida parte della variabile

CARATTERISTICHE DEI SENSORICARATTERISTICHE 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.

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.

CARATTERISTICHE DEI SENSORICARATTERISTICHE DEI SENSORI

ACCURATEZZA

Conformità dei valori misurati ad un determinato riferimento.

POCO PRECISO E POCO ACCURATO

MOLTO PRECISO E POCO ACCURATO

MOLTO PRECISO E MOLTO ACCURATO

CARATTERISTICHE DEI SENSORICARATTERISTICHE DEI SENSORI