Sensori

Cos'è

Un sensore è un dispositivo che rileva i cambiamenti nell'ambiente circostante e risponde mediante alcuni output su un altro sistema, in particolare converte un fenomeno fisico in una tensione analogica o un segnale digitale.

Sensore ottico
Convertono i raggi luminosi in un segnale elettronico. 
Lo scopo di un sensore ottico è misurare una quantità fisica di luce e tradurlo in una forma leggibile da un dispositivo di misurazione integrato.
Un tipico sensore ottico è costituito da una sorgente luminosa, una piattaforma di rilevamento, un rilevatore di luce e un elaboratore di dati.

Sensore acustico

Sensore piezoelettrico
Il trasduttore piezoelettrico è un particolare dispositivo elettronico che ha il compito di trasformare l'energia elettrica  in energia meccanica vibrazionale.

Per la realizzazione dei trasduttori piezoelettrici si utilizzano materiali ceramici che presentano piezoelettricità, cioè capaci di tradurre le variazioni del campo elettrico, in variazioni di spessore o di lunghezza.

Il principio di funzionamento si basa sulla capacità di variazione dimensionale dei materiali piezoelettrici sottoposti a variazioni di tensioni elettriche. Il generatore fornisce una tensione con una forma d'onda simile ad una sinusoide. La tensione passa alternativamente, secondo la frequenza del sistema, da valori positivi a valori negativi. Il materiale piezoelettrico risente di questa variazione, allungandosi nel campo positivo o viceversa accorciandosi nel campo negativo. 

I materiali piezoelettrici sono materiali che producono una carica elettrica sotto l’effetto di sollecitazioni meccaniche. Il principio è veramente semplice: la carica elettrica ottenuta è proporzionale alla sollecitazione meccanica applicata. 

Sensore a ultrasuoni
I sensori ad ultrasuoni sono in grado rilevare oggetti senza contatto e misurare la distanza degli oggetti dal sensore.

Per eseguire la misurazione, inviano impulsi sonori ad alta frequenza, gli impulsi si diffondono in aria a forma di cono e si riflettono appena colpiscono una superficie.

Ciò consente la rilevazione degli oggetti e la misurazione della relativa distanza dal sensore. 

Le onde sonore a frequenze superiori a 16 kHz, non udibili e non dannose per l'uomo, sono dette ultrasuoni. Vengono diffuse tramite diversi materiali: oggetti solidi (controllo materiale), tessuto umano o animale (ecografia medica), liquidi (ecoscandaglio nelle navi), o aria circostante.

Tuttavia, la diffusione delle onde sonore nel vuoto, non è possibile. 

Quando le onde arrivano su un oggetto, vengono riflesse (eco) e trasformate di nuovo in segnale elettrico dalla piezoceramica. Il sensore misura il tempo che intercorre tra l'impulso ad ultrasuoni trasmesso e la eco ricevuta e determina la distanza dall'oggetto mediante la velocità acustica. I trasduttori ad ultrasuoni funzionano a frequenze diverse , comprese tra 40 … 850 kHz.

Sensore di movimento

Il loro funzionamento è molto semplice: i sensori di movimento attivano un allarme non appena rilevano un minimo movimento volumetrico, che viene percepito tramite un sensore a microonde e ultrasuoni.

Sensore di temperatura
I sensori di temperatura sono dispositivi che rilevano e misurano le variazioni di temperatura dell’aria o della temperatura superficiale di liquidi e solidi.

Sensori di temperatura a contatto

Le termocoppie

Termometri a resistenza

Sensori di temperatura senza contatto

I termometri a infrarossi

Le termocamere a infrarossi

I data logger wireless

Sensore magnetico

I sensori magnetici sono formati da due componenti, i quali una volta entrati in contatto tra loro formano un circuito che, se interrotto, fa scattare l’allarme. Perché l’allarme si azioni è necessario che qualcuno tenti di allontanare i due componenti.

Come funziona?

I sensori magnetici funzionano grazie al materiale ferromagnetico che compone la lamella posizionata all’interno del contatto. La lamella, una volta posizionato il primo sensore, viene attratta da quella di polo magnetico opposto 

Le due lamelle ferromagnetiche si attraggono fino a creare un campo magnetico. Nel momento in cui qualcuno tenta di separare i magneti, i due sensori magnetici si allontanano interrompendo il segnale e creando un cortocircuito che fa scattare l’allarme.