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
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