Cosa comprende questa categoria
Il sensore è il componente; lo strumento è il dispositivo finito. Questa categoria riunisce l'elemento sensibile allo stato puro e il trasduttore che eroga un segnale grezzo, per chi realizza in proprio il resto della catena di misura: un quadro OEM, un controllo macchina, un banco di prova o un insieme di progettazione propria.
È questa distinzione il motivo per cui la categoria esiste separatamente dalle pagine di misura. Un elemento di pressione completato da display, corpo e raccordo di processo normalizzato appartiene a Misura di pressione; lo stesso elemento con cavi liberi appartiene qui. Tracciare la linea con chiarezza rende il catalogo navigabile ed evita che due pagine competano per la stessa richiesta.
Poiché chi acquista è di norma un ingegnere che monta il sensore dentro un altro insieme, i parametri decisivi sono meccanici ed elettrici piuttosto che di visualizzazione: rosca o corsa, materiale del corpo, tipo di connettore, tensione di alimentazione e interfaccia attesa dal sistema di controllo. Un sensore che misura perfettamente ma non rientra negli ingombri disponibili non è proponibile.
Tipi di prodotto in sensori industriali
| Tipo di prodotto | Come rileva | Specificato di solito per |
| Sensore di pressione | Ponte estensimetrico o piezoresistivo deformato dalla pressione applicata, che eroga un segnale non compensato o parzialmente compensato | Insiemi OEM e quadri elettrici in cui il segnale è condizionato altrove: si acquista quindi l'elemento grezzo anziché un trasmettitore finito |
| Sensore di temperatura | Variazione di resistenza in un elemento al platino, oppure tensione termoelettrica su una giunzione | Montaggio incorporato in una sonda, in un alloggiamento di cuscinetto o in un collettore, dove contano l'elemento e la sua tolleranza più di un display |
| Sensore di prossimità | Variazione di un campo oscillante, della capacità o della luce riflessa, prodotta da un bersaglio in avvicinamento | Rilevazione di fine corsa, conteggio e rilevazione di presenza, dove il contatto consumerebbe il meccanismo |
| Sensore fotoelettrico | Fascio luminoso interrotto o riflesso, in configurazione a barriera, a specchio di rimando o a diffusione | Rilevazione di pezzi, di bordi ed etichette, e ogni impiego in cui il bersaglio è piccolo, in movimento rapido o non metallico |
| Sensore di posizione | Principio potenziometrico, induttivo, magnetico o a encoder lungo una corsa | Retroazione su cilindri, ammortizzatori o attuatori, dove la corsa e la risoluzione richiesta determinano la scelta |
| Sensore di forza e cella di carico | Estensimetri incollati su un corpo che si deforma sotto carico | Pesatura, controllo di tensione, conduzione di nastro e forza di pressa, dove il carico deve entrare nel corpo lungo un asse definito |
| Sensore di corrente | Elemento a effetto Hall nel campo attorno a un conduttore, oppure trasformatore di corrente avvolto attorno ad esso | Indicazione del carico del motore, monitoraggio della corrente e misura in retrofit dove il circuito non può essere interrotto |
| Sensore di vibrazione | Segnale di accelerazione o di velocità prodotto da una massa sismica | Monitoraggio di macchine rotanti, dove posizione di montaggio ed estensione in frequenza contano quanto l'elemento sensibile |
Anche i sensori di portata, livello, umidità, gas, coppia, spostamento, velocità e tensione sono elencati in questa categoria; la tabella precedente copre le famiglie che generano la maggior parte delle richieste.
Come scegliere un sensore
Raramente esiste un solo strumento corretto per un compito di misura, ma esiste sempre una rosa di candidati giustificabile e un insieme di risposte che esclude gli altri. Sono queste le domande che decidono.
- Se il requisito è davvero un componente. Se il segnale è elaborato altrove, o l'elemento è inserito in un insieme di progettazione propria, la sede è questa: una sola risposta che cambia tutta la specifica.
- L'interfaccia elettrica attesa dal sistema di controllo: millivolt, tensione, anello di corrente o uscita in commutazione, e se a due, tre o quattro fili.
- La tensione di alimentazione disponibile al punto di montaggio, che ammette o esclude intere famiglie prima ancora di parlare di prestazioni.
- Gli ingombri meccanici: rosca o flangia, lunghezza del corpo, corsa o distanza di rilevamento, tipo di tenuta e spazio realmente disponibile attorno all'installazione.
- Collegamento e cavo: tipo di connettore, lunghezza del cavo e presenza, lungo il percorso, di azionamenti o apparecchiature di commutazione che richiedano schermatura.
- Ambiente: grado di protezione, temperatura ambiente e del mezzo, vibrazioni, esposizione ai campi della saldatura e lavaggi.
- Proprietà del bersaglio o del mezzo: materiale, colore e superficie per i dispositivi ottici, conducibilità per i capacitivi, corsa per i sensori di posizione; sono queste a decidere quali principi restano disponibili.
- Ripetibilità e stabilità in funzione della temperatura, che per un componente sono di solito più utili di un valore di accuratezza assoluta dichiarato in una sola condizione.
- Certificazione: omologazione per aree a rischio, livello di sicurezza funzionale o qualifica specifica di settore, quando l'applicazione o il cliente finale la richiede.
Affrontare la selezione in ordine
- Definisca prima se sta acquistando un componente o uno strumento. In questa categoria va solo il componente, e il resto del percorso cambia a seconda della risposta.
- Indichi la grandezza fisica e l'ingombro meccanico in cui deve stare, rosca, distanza di rilevamento o corsa comprese.
- Fissi l'interfaccia elettrica e l'alimentazione, perché nella vendita di un componente è il sistema di controllo a vincolare il sensore, non il contrario.
- Definisca l'ambiente: grado di protezione, temperatura ambiente, vibrazioni, lavaggi e classificazione della zona.
- Scelga il principio di rilevazione dal bersaglio o dal mezzo, non dall'abitudine, usando il confronto precedente.
- Confermi il collegamento: connettore o cavi liberi, lunghezza del cavo e se il percorso richiede schermatura.
- Decida se il condizionamento - amplificazione, linearizzazione, compensazione di temperatura - è atteso dentro il sensore o nella sua elettronica.
- Decida la documentazione che deve accompagnare i pezzi: un disegno dimensionale, un certificato dei materiali o un elenco di articoli omologati.
Confronto tra le tecnologie
| Tecnologia | Particolarmente adatto a | Limiti | Uso tipico |
| Ponte estensimetrico | Pressione e forza quando si vuole un'uscita stabile e ben compresa e il segnale può essere amplificato in loco | Richiede amplificazione e compensazione di temperatura, e il punto zero deriva con le tensioni di montaggio se non vengono scaricate | Misura di pressione e di carico |
| Elemento piezoresistivo | Rilevazione di pressione compatta nelle realizzazioni OEM in serie | Sensibile alla temperatura, e il mezzo deve essere isolato da un diaframma o da un sistema riempito | Rilevazione di pressione |
| Prossimità induttiva | Bersagli metallici in ambienti sporchi, umidi o con forti vibrazioni, ad alte frequenze di commutazione | Rileva solo i metalli, e la distanza utilizzabile dipende dal materiale e dalle dimensioni del bersaglio | Rilevazione di posizione e di fine corsa |
| Prossimità capacitiva | Bersagli non metallici e rilevazione di livello attraverso una parete | Risente dell'umidità, dei depositi e della costante dielettrica di ciò che ha davanti | Rilevazione di presenza e di livello |
| Fotoelettrico | Bersagli piccoli, in movimento rapido o non metallici, e rilevazione precisa dei bordi | Richiede un percorso ottico libero; polveri, nebbia e superfici riflettenti lo disturbano, e la lente va pulita | Rilevazione e conteggio dei pezzi |
| LVDT, magnetico e a encoder | Posizione continua su una corsa definita, con risoluzione nota | La cinematica e l'allineamento meccanici decidono il risultato, e il campo di corsa è finito, non estendibile | Retroazione di posizione |
Parametri da confermare prima dell'ordine
Ciò che resta dopo la scelta della tecnologia è un elenco di valori che solo l'impianto può fornire. Questi sono quelli che cambiano il modello, il prezzo o il tempo di consegna:
- Quantità, e se la richiesta riguarda un campione, una realizzazione prototipale o un programma di produzione con ordini ripetuti.
- La grandezza fisica da rilevare e il campo nel quale deve essere risolta.
- Interfaccia meccanica: rosca, flangia, corsa, distanza di rilevamento, oppure il disegno entro cui il sensore deve stare.
- Interfaccia elettrica: tipo di uscita, tensione di alimentazione, configurazione di cablaggio e connettore o cavo.
- Lunghezza del cavo richiesta, e se il percorso necessita di schermatura o di un materiale di guaina particolare.
- Materiale del corpo e delle parti bagnate, quando il sensore tocca il processo, insieme al mezzo con cui verrà in contatto.
- Ambiente: temperatura ambiente, grado di protezione, vibrazioni, lavaggi e classificazione della zona.
- Accuratezza, ripetibilità o stabilità richieste, con la condizione alla quale sono dichiarate.
- Eventuale norma che il componente deve soddisfare, inclusa una specifica dimensionale o dei materiali ricavata dal disegno.
- Documentazione: disegno dimensionale, certificato dei materiali, certificato di taratura o dichiarazione di conformità.
Valori riportati, non ipotizzati
Le specifiche variano per modello e applicazione, quindi su questa pagina non è indicato alcun valore prestazionale. Dove un parametro non è documentato per un modello particolare, la pagina di prodotto lo dice invece di colmare la lacuna con un numero plausibile. Invii i valori sopra e restituiremo quelli che il modello selezionato realmente possiede.
Dove si utilizzano questi strumenti