Una corretta strumentazione è un componente chiave per l’innovazione moderna. La strumentazione viene utilizzata per misurare e controllare diverse variabili. Ciò consente alle aziende e agli individui di raccogliere misurazioni affidabili durante i test.
I sistemi di strumentazione accurati misurano variabili come temperatura, flusso, angolo, forza e spostamento. Un elemento importante di molti moderni gruppi di strumentazione scientifica è un trasduttore.
I trasduttori sono dispositivi che vengono spesso impiegati nei sistemi di automazione, misurazione e controllo. Ma cosa sono esattamente? In questo articolo parleremo dei trasduttori: cosa sono, cosa fanno e quali sono i diversi tipi.
Un trasduttore è qualsiasi dispositivo che converte una forma di energia in un segnale leggibile. Molti trasduttori hanno un ingresso che viene poi convertito in un segnale elettrico proporzionale. Gli input comuni includono energia, coppia, luce, forza, posizione, accelerazione e altre proprietà fisiche.
L’uscita ottenuta dai trasduttori è sempre nella forma elettrica, che è proporzionale alla quantità misurata applicata al dispositivo. Ad esempio, una cella di carico convertirà una forza applicata in un potenziale elettrico equivalente. La forza viene misurata con estensimetri in una configurazione a ponte di Wheatstone. Gli estensimetri misurano le variazioni di resistenza elettrica in risposta a una forza applicata. Il segnale dall’estensimetro passa attraverso il condizionamento del segnale, o amplificazione, prima di essere emesso come segnale elettrico in una forma di acquisizione dati.
Quali sono i due principali tipi di trasduttori?
Esistono due tipi principali di trasduttori in base alla necessità o meno di una fonte di alimentazione esterna. Questi sono trasduttori attivi e passivi.
Un trasduttore attivo è uno che non richiede alcuna fonte di alimentazione per funzionare. Questi trasduttori funzionano solo attraverso il principio di conversione dell’energia, dove producono un segnale elettrico proporzionale all’ingresso.
Un esempio di trasduttore attivo è una termocoppia.
I trasduttori passivi, d’altra parte, hanno bisogno di una fonte di alimentazione esterna per funzionare. Il loro segnale di uscita viene prodotto sotto forma di variazione di resistenza, capacità o altri parametri elettrici. Questi possono quindi essere convertiti in segnale di tensione o corrente equivalente.
Un trasduttore di coppia è un trasduttore passivo che varia la tensione dell’uscita elettrica dalla cella quando viene applicata una coppia. Il trasduttore di coppia può essere utilizzato per misurare la coppia motrice e la coppia di rottura su un veicolo.
Quali sono i diversi tipi di trasduttori basati sulla funzione?
Al di là di queste due categorie, ci sono molti diversi tipi di trasduttori.
I trasduttori possono essere classificati in base al principio di funzionamento. Ci sono trasduttori chimici, trasduttori piezoelettrici e trasduttori di induzione reciproca. Ci sono anche trasduttori elettromagnetici, trasduttori ad effetto hall e fotoconduttori. I trasduttori fotovoltaici sono anche noti come celle solari.
Esistono anche diverse classificazioni di trasduttori in base alla quantità da misurare. Questo include trasduttori di temperatura, trasduttori di pressione, trasduttori di spostamento e trasduttori di flusso.