trasduttori

Materie:	Appunti
Categoria:	Sistemi
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Data:	15.03.2006
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Trasduttori
In 1 sistema di acq. dati, i valori da analizzare sn rilevati da trasduttori e sensori. Questi, xmettono di mis. i valori a noi necessari e trasf. in segnali elettr. così da poterli elaborare.in maniera precisa:
i trasd. sn disp. ke trasformano 1 grand. d’ingresso in 1 grand. elett.;mentre i sens. sn dei disp. cn funz. On-off,cioè 2 soli valori in uscita.ma il termine sensori viene anke utilizz. x indicare la parte del trasd. ke percep. il segn. d’ingresso.1 grand. d’ingresso viene trasformata in elett. attraverso un convertitore. I principali parametri di 1 trsd. sn: -campo d lavoro:int. di valori d’ingresso entro il quale sn garant. le prestazioni;-segnale d’uscita:influisce molto;-caratt. d trasferimento:relazione tra U e I;-linearità:proporz. tra U e I;-stabilità:capacità di mant. le princ. caratt.;-sensibilità:rapporto tra ΔU e ΔI;-risoluzione:è la min. variazione del’I in grado di variare l’U in modo evidente;-ripetibilità:capacità di fornire le stesse prest.;-rumore:segnale indesiderato;-errore dinamico:Ueff-Uteor;-velocità d risp:temp impiegato x variare il valore d’U al variare dell’I.
Trasduttori di posizione
Trasformano spostamenti lineari o ang in segnali elett. Dist i trasd analogici cm il potenz, mentre tra i trasduttori digitali ricord l’encoder.
Potenziometri.
Il pot lineare è caratt da 1 R fissa su cui scorre 1 cursore. Vu=(Rcb/Rab)* E Vu=lx*K.
Encoder incrementale
D solito quando c’è bisogno di misure di pos precise si fa uso di trasd digitali. Questi tipi di encodere sn muniti da 1 parte fissa e una rotante. La 1° è 1 disp luminoso,la 2° è 1 disco rotante unito di tacche.l’associazione delle 2 parti si ha 1 lett delle rotazione del disco. Ogni nuovo impulso comporta 1 spost del disco di 1 angolo α, pari a 2Π/N dove N è num d tacche. La ris del disp è α.
Encoder assoluto
Presenta 1 disco sudd in n tacche e 2n settori ke assumono ad ogni posizione 1 codice binario.il passo è 2Π/2n.
Trasduttori di velocità
vengono kiamati takimetri. Dist i takimetri digitali e la dinamo takimetrica.
Takimetro digitale
Sfrutta i princ d funz d 1 encoder incrementale. Se N è il num di tacche, e K è il num di impulsi rilevati in 1 intervallo di tempo t,la vel angolare ω=(2Π*K)/N. La posizione si misura molt il num d impulsi x α.
Dinamo takimetrica
È 1 trasd analogico ke sfrutta il princ della dinamo x gen la corrente continua. Il principiodi funz è quello del motore a corrente continua. Le applicazioni riguardano il controllo della velocità del motore. A funz a vuoto la fem=Kd*n dove KD è la cost di tens della dinamo mentre n è la velocità di rotazione.
Trasduttori di temp
1 delle appl + comuni dei trasd è quella di regolare la temp. X trasf 1 grand elett in temp vengono utilizz i trad d temp.
Termocoppie
Sn disp il cui funz si basa sull’effetto Seebeck(2 cond diversi ad anello chiuso con giunti a temp diversa). Se l’anello viene aperto si genera 1 fem E, ke dipende dalla temp T nel punto in cui si vuole mis la temp(giunto caldo)e la temp d riferimento(giunto freddo): E=γ(T-Tamb) dove γ è il coeff d Seebeck(dip dal mat). Riescono a mis da 200° a 2500°C.
Termoresistenze e termistori
1 altra proprietà è la variazione di R d 1 materiale al variare della temp. Questo avviene sia nei metalli(termoresistenze)ke nei semiconduttori(termistori).
Termoresistenze RTD
X molti metalli può essere assunta 1 variazione lineare della R in funz della temp secondo: Rt=Ro(1+ αΔT) dove Rt è la R alla generica temp, Ro è la R alla temp di riferimentoTo, α coefficiente term,e ΔT=(T-To). All’aumentare della temp l’energia cinetica tra gli atomi aumenta. Poki materiali possono diventareRTD in quanto è importante la stabilità. Il campo di temp di lavoro è tra -250° e 800°C.
Termistori
Il campo d lavoro è tra 50 ° e 400°C. si dist i NTC quando α è negativo e PTC quando è positivo(+ sensibili)
Termistori NTC
Se si raffr 1 materiale semicond fino a 0°C si nota ke nn conduce, viceversa se la temp aumenta. Appl 1 ddp si ha 1 passaggio d corrente. Nn vengono utilizz materiali sensibili alle impurità. La Rt=RoeB(1/T – 1/To) dove To=298 K e B dipende dal materiale ed è compreso tra 2000° e 6000°K.
Termistori PTC
Alcuni materiali semicond fortemente drogati possono presentare 1 α positivo.questo funz si basa sul fatto ke i portatori d carica al crescere della temp diminuiscono la propria mobilità.