Sensori e trasduttori Flashcards
(23 cards)
Cos’è un sensore?
Un sensore è uno strumento che genera un segnale di output proporzionale ad un input rilevato in ingresso. Questo è l’elemento sensibile della catena di misura che è direttamente collegato al fenomeno da misurare. Questo permette di ottenere informazioni riguardo l’evoluzione ed il comportamento del fenomeno
Cos’è un trasduttore?
Un elemento in grado di avere un determinato cambiamento in relazione alla variazione di una grandezza fisica. Inoltre, è in grado di convertire il segnale di una grandezza fisica in un’altra. Spesso in corrente o tensione per facilità di gestione
Response Time
Dato un valore in input costante è il tempo che il segnale di output impiega per raggiungere una certa percentuale del valore a regime
Time constant
Tempo che impiega l’output a raggiungere il 63% del valore di regime dell’input
Rise time
Tempo che impiega l’output per arrivare ad una specifica percentuale dello steady state output
Settling time
Tempo impiegato dall’output per arrivare ad essere costantemente entro una certa banda percentuale dal valore di regime
Differenza tra sensori attivi e passivi
Sensori attivi necessitano di essere alimentati direttamente, quindi producono direttamente un segnale elettrico.
I passivi non richiedono il diretto collegamento con un alimentatore
Differenza di sensori in base alle misure
Spostamento, posizione, forza, pressione, velocità, accelerazione
Classificazione per il principio di funzionamento
Resistivo, induttivo, magnetico, capacitivo
Differenza tra sensori analogici e digitali
I sensori analogici generano un segnale direttamente proporzionale al segnale in input e varia nel tempo, è quindi un segnale continuo.
I segnali digitali sono caratterizzati da un output composto da solo cifre 0-1
Differenza tra sensore di spostamento, posizione e di prossimità
Il sensore di spostamento misura quanto un oggetto sia spostato rispetto un punto.
Il sensore di posizione misura la posizione di un corpo rispetto un punto di riferimento.
Il sensore di prossimità legge se un corpo si trova entro una distanza limite da un punto di riferimento (sensore)
Sensori di contatto e non
I sensori a contatto sono fisicamente collegati al corpo di cui si vuole misurare ad esempio lo spostamento.
Altrimenti per sensori non direttamente a contatto, la vicinanza tra sensore e corpo può creare una variazione in induttanza e capacitanza
Potenziometro
Utilizzato per misure di spostamento lineari o rotative. Genera una tensione in funzione dello spostamento, un morsetto varia la posizione proporzionalmente allo spostamento lungo una resistenza generando una certa tensione che corrisponderà ad un certo spostamento
Strain gauged element (estensimetri)
Un cavo o un foglio metallico o di materiale semi-conduttore posto a strati, incollato sulla superficie di un corpo. Questo misura la deformazione di un corpo in proporzione a G Gauge factor. Al variare della lunghezza e quindi al generarsi della deformazione varia la resistenza, il rapporto tra la variazione di resistenza e resistenza iniziale è proporzionale alla deformazione per il fattore G.
Sensori capacitivi
La capacitanza è proporzionale all’area tra i due piatti e la loro distanza l’uno dall’altro, quindi variando uno di questi due parametri o inserendo un dielettrico la loro capacità varia. Permettendo dunque di misurare gli spostamenti
Differential transformers
3 bobine sono avvolte lungo un cilindro, una centrale e ad altre due posizionate alla stessa distanza dalla prima (simmetriche) con dei morsetti collegati tra loro. Un componente magnetico viene mosso lungo il cilindro, quando perfettamente al centro la risposta magnetica della seconda e terza bobina si compensano tra loro, quando si sposta in una direzione specifica la bobina dove tale sarà spostato genera una tensione maggiore rispetto l’altra proporzionalmente allo spostamento del magnetic core.
Inductive proximity switch
Una bobina di rame è avvolta su un core, quando la fine della bobina è vicina ad un oggetto metallico la sua induttanza varia, questa variazione può essere misurata tramite un circuito con cui va in risonanza e che a sua volta attiva un interruttore, questo è utilizzato la rilevazione di metalli e quindi come misuratore di prossimità
Optical encoder
Proximity switch
Un organo elettro-meccanico che reagisce a forze magnetiche. è composto da due interruttori magnetici, quando un magnete esterno è portato vicino (senza contatto) questi due si chiudono generando una piccola tensione
Sensori fotosensibili
Utilizzati per individuare corpi opachi, un fascio di luce arriva sulla superficie, questo viene respinto e detected da un sensore
Per cosa vengono utilizzati gli accelerometri
Utilizzati per moti, vibrazioni, impatti e onde d’urto
Tachogenerator
Una ruota dentata di materiale ferromagnetico collegata ad un albero rotante. Un coil si magnete permanente è avvolto da una bobina. Ruotando la riluttanza della ruota, dell’aria e del magnete permanente variano, questo fa variare la forza elettromotrice prodotta in funzione della velocitò angolare
