Sensori e commutatori

Sensori di pressione

Qual è lo scopo dei sensori di pressione? Questi dispositivi misurano la pressione applicata a un liquido e a un gas e la convertono in un segnale elettrico. Esistono tipologie di sensori diversi. Quando scegli il tuo dispositivo, considera con attenzione le condizioni operative. Che tipo di pressione andrai a misurare, in quale intervallo e sotto quali condizioni di temperatura? Questi sensori vengono usati, ad esempio, nei settori medico, marino, dell’aviazione e automobilistico. Andiamo a esaminare più da vicino i diversi tipi di sensore, in funzione delle modalità di misurazione.

Sensori di pressione assoluta

Questo tipo di sensore è particolarmente indicato quando si misura la pressione dell’aria. Questo è il caso, ad esempio, degli altimetri o quando occorrono misure barometriche. Come funziona questo tipo di sensore? La pressione da rilevare viene misurata relativamente alla pressione nota di un vuoto assoluto. Dato che il vuoto (o “zero”) è il punto di riferimento, rispetto al quale tutti i valori vengono misurati, ogni lettura restituirà un risultato superiore al minimo assoluto. Un lato del sensore viene sigillato per facilitare il raggiungimento del vuoto, mentre l’altro viene esposto all’elemento che deve essere misurato. Esistono diversi design. Ad esempio, alcuni modelli utilizzano estensimetri piezoresistivi, mentre altri utilizzano condensatori e induttori o sfruttano l’effetto piezoelettrico. Abbiamo a catalogo una vasta gamma di sensori di pressione.

Sensori di pressione relativa

Un altro tipo di sensori sono i sensori di pressione relativa. Questa tipologia è, in realtà, la più comune e possiamo trovare questi dispositivi praticamente in tutti i settori industriali. Esempi di applicazioni includono le valvole a pressione, i dispositivi medici e i compressori ad aria. Questi dispositivi misurano la pressione relativamente alla pressione atmosferica. Vuoi monitorare la pressione in una situazione in cui un cambiamento nella pressione atmosferica ha un impatto sul processo? In questo caso, un sensore di pressione relativa è la scelta migliore. Per quanto riguarda il loro design, i sensori di pressione relativa misurano la differenza tra la pressione dell’ambiente e quella da rilevare. Spesso il “lato del processo” include una sola porta di pressione, mentre la pressione ambientale è registrata dal sensore attraverso una bocchetta.

Sensori di pressione differenziale

Un altro tipo di sensori sono i sensori di pressione differenziale. Questo tipo di sensori sono notevolmente diversi dalle due tipologie descritte in precedenza. Misurano la differenza di pressione tra due porte e sono utilizzati per determinare la differenza tra due sezioni individuali. Di solito, a questo scopo, sono applicati tubi o attacchi filettati. In quali situazioni questi sensori vengono impiegati? I sensori di pressione differenziale normalmente misurano pressioni basse. Sono spesso utilizzati per determinare il flusso di gas e liquidi nelle condutture, o per individuare determinati problemi, come valvole bloccate, filtri intasati o problemi simili. Alcuni esempi pratici includono dispositivi medici quali dispositivi respiratori e per anestesie o strumenti di monitoraggio del flusso dell’aria.

Sensori di luce

I sensori di luce sono anche noti come sensori fotoelettrici o fotosensori. Convertono l’energia luminosa in un segnale elettronico. Attraverso un elemento che emette luce, viene inviato un raggio di luce visibile o infrarossa. I fotosensori possono misurare le distanze e gli oggetti possono essere rilevati e individuati senza contatto. Possono anche essere registrati i colori. In altre parole, questi dispositivi registrano facilmente la distanza o la presenza o l’assenza di elementi. Spesso sono di piccole dimensioni e quindi ideali per essere installati in ambienti dove lo spazio è un problema. Diamo un’occhiata ai diversi tipi di sensori di luce.

Sensori a riflessione

In primo luogo ci sono i modelli a riflessione. Questa tipologia contiene un componente che emette luce e un componente che la riceve nello stesso alloggiamento. La luce, riflessa dall’oggetto, viene registrata dal sensore.

Sensori ad attraversamento.

Un sensore ad attraversamento è composto da un elemento trasmittente e uno ricevente situati in due compartimenti separati. Sono installati in zone opposte. Quando il fascio di luce emessa viene interrotto dall’oggetto situato tra l’elemento trasmittente e quello ricevente, viene attivato l’output.

Sensori retro-riflettenti

Una terza tipologia è quella dei sensori retro-riflettenti. Questi sensori includono un elemento trasmittente e uno ricevente nello stesso alloggiamento, come quelli a riflessione. Ciò detto, questi sensori utilizzano un riflettore separato, che riflette il segnale luminoso. Gli oggetti posti tra il riflettore e il sensore luminoso interrompono il segnale.

Sensori di prossimità

I sensori di prossimità vengono utilizzati per identificare la presenza di oggetti, e non richiedono contatto di alcun tipo. Sono disponibili vari tipi di sensori di prossimità, ognuno dei quali ha un diverso metodo di misurazione. Alcuni esempi includono sensori di prossimità capacitivi e induttivi, sensori di prossimità fotoelettrici e sensori di prossimità ad ultrasuoni. Sono utilizzati in moltissime applicazioni. Prima di selezionarne uno, occorre tenere presente fattori come intervallo operativo, materiale da rilevare e sensibilità alle vibrazioni.

Encoder lineari

Gli encoder lineari sono utilizzati per misurare il movimento lineare di un oggetto. Questi dispositivi includono un sensore, un lettore o un trasduttore, collegato a una scala di rilevamento della posizione. La scala è letta da un sensore, per convertire la posizione in un segnale. Questo segnale può essere sia digitale che analogico. In ultimo, un motion controller o un lettore digitale decodifica il segnale trasformandolo in una posizione. Non sono presenti componenti meccanici. A causa di questo design si evitano molti potenziali problemi come errori di passo o di gioco. Gli encoder lineari sono spesso utilizzati in robotica, sistemi di automazione e applicazioni simili. In questi ambienti operativi alte velocità e precisione sono della massima importanza. Gli encoder registrano distanza, direzione, velocità e spostamento. Per l’utilizzo in ambienti difficili, sono disponibili encoder lineari sigillati, che sono protetti da schizzi d’acqua e polvere. Gli encoder lineari aperti, invece, sono utili, ad esempio, nella produzione di semiconduttori. Per questa tipologia non c’è contatto meccanico di alcun tipo tra la scala e la testa di scansione.

Schermi luminosi o barriere fotoelettriche

Gli schermi luminosi o barriere fotoelettriche sono dispositivi di sicurezza composti da un trasmettitore e da un ricevitore. Sono utilizzati per rilevare la presenza di persone nei pressi di macchinari in movimento. Questi dispositivi funzionano come barriera luminosa in una zona di rilevamento, e sono basati su una luce a infrarossi. Dato che la risposta della barriera fotoelettrica avviene in una frazione di secondo, quando viene rilevato un movimento la macchina viene arrestata immediatamente. Questo rende questi strumenti misure di sicurezza fondamentali in vari ambienti pericolosi e settori industriali a rischio. Esempi tipici includono catene di montaggio, macchinari di imballaggio e presse idrauliche.