sensore

Sensore o sensor o ricevitore è un sistema fisico, un dispositivo tecnico o, in senso più ampio, un organo biologico che reagisce a modifiche di una grandezza misurata (fisica, chimica) immediatamente, oppure reagisce al corso temporale della modifica.

I sensori elettrici più comuni trasformano l'informazione sulla grandezza misurata in un'altra area fisica, più spesso in un segnale elettrico o in un parametro elettrico. Consentono la trasformazione di una grandezza non elettrica in segnali elettrici.

Utilizzo

Attualmente i sensori vengono utilizzati praticamente in tutti i tipi di prodotti industriali e sistemi, nonché nell'automazione di processo, nella misurazione e nella regolazione. Alcuni esempi: medicina e dispositivi medici, industria e produzione industriale, robotica, elettronica di consumo, prodotti per l'uso domestico, mezzi di trasporto, automobili, industria di elaborazione, agricoltura e industria alimentare.

Caratteristiche principali dei sensori

• univocità - a ogni valore della grandezza misurata corrisponde esattamente un valore della grandezza di uscita
• univoca dipendenza della grandezza di uscita rispetto all'ingresso (lineare, logaritmica)
• sensibilità - valore della modifica della grandezza misurata in cui si verifica ancora una modifica rilevabile della grandezza di uscita
• inerzia - ritardo temporale del segnale di uscita dopo la modifica della grandezza in ingresso
• stabilità - i dati del sensore non cambiano, se non cambia la grandezza in ingresso
• affidabilità operativa, precisione, manutenzione semplice.
• non linearità e isteresi
• risoluzione
• errore consentito
• spostamento dello zero e deriva,
• rumore,
• tempo di risposta,
• caratteristica frequenziale.

Panoramica

La maggior parte dei sensori sono elettrici o elettronici, anche se esistono anche altri tipi. I sensori sono un tipo di convertitore. I sensori mostrano direttamente i valori (ad esempio, termometri a mercurio) o sono connessi a indicatore (possono essere anche indiretti, ad esempio attraverso analogico o digitale convertitore, o computer e display), per essere leggibili dall'uomo. I procedimenti tecnici permettono di produrre sempre più sensori MEMS tecnologia. Nella maggior parte dei casi, ciò aumenta la possibilità di aumentare la sensibilità.

Sviluppo

Il mercato mondiale dei sensori cresce dinamicamente. In Europa sul mercato ci sono più di centomila tipi diversi di sensori. Questo numero illustra l'ampia applicazione dei sensori, nonché il fatto che la scelta di un sensore per un'utilizzo specifico non è un compito semplice. Una certa ragione per aumentare l'interesse per i sensori è anche la miniaturizzazione di questi dispositivi. A questa tendenza contribuisce il costante progresso nello sviluppo di tecnologie compatibili con le tecnologie dell'informazione. Oggi sono disponibili sensori basati su tecnologia a silicio o simile per quasi ogni grandezza e nello sviluppo in questo settore esiste sempre spazio per ulteriori possibilità.

Divisione

Dato che una modifica sostanziale include lo scambio di energie, possiamo dividere i sensori in base al tipo di energia che trasmettono o rilevano. In base alla grandezza misurata in ingresso, dividiamo i sensori meccanici, termici, acustici, magnetici, luminosi, elettrici, di radiazione nucleare e simili, e corrispondono ai sensori:

• di distanza - misura la lunghezza della linea retta tra due punti definiti
• di posizione - misura le coordinate di un punto specifico dell'oggetto in un sistema di riferimento specifico

sistema

• di spostamento - misura la modifica della posizione rispetto a un punto di riferimento,
• di prossimità - rileva il segno (positivo o negativo) della distanza lineare tra

un punto dell'oggetto e un punto di riferimento fisso,

• di livello - misura la distanza della superficie superiore del liquido o della sostanza in polvere nel serbatoio

rispetto a una superficie orizzontale di riferimento definita,

• di angolo - misura l'angolo di rotazione rispetto alla posizione di riferimento,
• di inclinazione - misura l'angolo rispetto alla perpendicolare alla terra,
• tachimetro - misura la velocità periferica,
• sensore di vibrazione - misura il movimento dell'oggetto vibrante, espresso come spostamento, velocità o

accelerazione,

• accelerometro - misura l'accelerazione.

Tra i sensori di forza e grandezze simili rientrano:

• sensore di pressione - misura la differenza di pressione rispetto al vuoto o alla pressione di riferimento (sovrappressione o sottovuoto),
• sensore di forza - misura la forza normale o di attrito
• sensore di coppia - misura la coppia,
• estensimetro - misura l'allungamento lineare relativo
• sensore tattile misura l'effetto del contatto,
• sensore tattile matriciale - misura la distribuzione delle forze normali o di attrito

In base al segnale di uscita elettrico dividiamo i sensori in :

• attivi - quando agisce la grandezza in ingresso si comportano come una fonte di energia elettrica: induttivi, termoelettrici, fotoelettrici, piezoelettrici
• passivi - parametrici - agendo sulla grandezza in ingresso cambia uno dei parametri del sensore: resistivi, induttivi, capacitivi

In base al principio fisico utilizzato:

• dilatazione
• deformazione
• piezoelettrico
• termoelettrico
• fotoelettrico
• effetto Hall