TRASDUTTORI Ing G Cisci 2014 TRASDUTTORI l I

TRASDUTTORI Ing. G Cisci 2014

TRASDUTTORI l I trasduttori hanno il compito di convertire una grandezza fisica in una grandezza elettrica ad essa proporzionale Ing. G Cisci 2014 2

Es: TERMOCOPPIA l Converte una temperatura in una tensione U (m. V) 40 30 20 10 200 400 600 Ing. G Cisci 2014 800 T (°C) 3

Sensori l A differenza dei trasduttori forniscono in uscita solo due possibili valori: l l l Alto Basso Spesso possono essere associati a dei contatti che possono risultare chiusi oppure aperti a seconda di una valore di soglia della grandezza da misurare Ing. G Cisci 2014 4

Es: termostato ON OFF 20 40 60 Ing. G Cisci 2014 80 T (°C) 5

Grandezze Fisiche l A seconda del processo si desidera controllare, e quindi trasdurre, diverse tipologie di grandezze fisiche l Sistemi termici : temperatura Sistemi meccanici: posizione, velocità, accelerazione, forza, pressione Sistemi idraulici: portata, pressione, livello l l Ing. G Cisci 2014 6

Altre grandezze fisiche l l l Luminosità Umidità Concentrazione di una sostanza (ad esempio fumi, gas, inquinanti ecc. ) Ing. G Cisci 2014 7

Parametri dei trasduttori Funzione di trasferimento Definita attraverso un modello matematico, da una tabella o da una curva (transcaratteristica) l Ing. G Cisci 2014 8

Linearità Si richiede che il trasduttore sia lineare per un ampio intervallo di valori della grandezza di ingresso. L’errore di non linearità indica lo scarto massimo tra la curva reale (in rosso in figura) e la retta che la approssima (in blu in figura). l Uscita Ingresso Ing. G Cisci 2014 9

Sensibilità Esprime il rapporto tra la variazione della grandezza di uscita e la variazione della grandezza di ingresso. l U= uscita del trasduttore I = ingresso del trasduttore Ing. G Cisci 2014 10

l Risoluzione Minima variazione dell’ingresso apprezzabile in uscita l Precisione o Ripetibilità È la capacità del trasduttore di generare lo stesso segnale di uscita applicando, in tempi diversi, lo stesso segnale di ingresso l Accuratezza Scostamento massimo tra il valore misurato e il valore vero, viene indicato in percentuale rispetto al valore di fondo scala. Ing. G Cisci 2014 11

Caratteristiche dinamiche Specificano il comportamento del trasduttore quando la grandezza da misurare compie brusche variazioni. Possono essere specificate attraverso la costante di tempo, tempo di assestamento o tempo di salita. l Segnale di uscita Natura del segnale di uscita (tensione, corrente, variazione di resistenza, ecc. ), l Ing. G Cisci 2014 12

Tipologie di trasduttori Grandezza misurabile Trasduttore Grandezza di uscita Termoresistenza Temperatura Forza; Pressione Variazione di resistenza Termistori Trasduttori a semiconduttore Tensione o corrente Termocoppie Tensione Estensimetri (strain gauge) Variazione di resistenza Trasduttori capacitivi Trasduttori piezoelettrici Posizione Velocità Intensità luminosa Tensione Potenziometri Variazione di resistenza Trasduttori capacitivi Variazione di capacità Trasduttori differenziali, synchro Tensione Trasduttori induttivi Variazione di induttanza Trasduttori ad effetto Hall Tensione Encoder Numero di impulsi Dinamo tachimetrica Tensione Encoder Frequenza di impulsi Fotodiodi, fototransistori Tensione o corrente Fotoresistenze Variazione di resistenza Celle fotovoltaiche Tensione Ing. G Cisci 2014 13