The online industrial exhibition

Come scegliere un sensore di posizione?

I sensori di posizione sono dispositivi destinati a determinare la posizione lineare o angolare di un oggetto e a convertire tale informazione in un segnale che viene trasmesso all’unità di controllo tramite un bus di campo

La misurazione della posizione è la più frequente in ambito industriale dopo quella della temperatura. I sensori di posizione, di conseguenza, trovano impiego in un’ampia gamma di applicazioni industriali e commerciali.

Sensori di posizione: Visualizza i prodotti

  • Sensori di posizione: quale scegliere?

    Sensore di posizione della marca TS Sensor Technologie GmbH & Co. KG
    Sensore di posizione della marca TS Sensor Technologie GmbH & Co. KG

    Per prima cosa dovrete decidere quale, tra sensore lineare e sensore angolare, o rotativo, sia il più adatto alle vostre esigenze. Dopo aver operato questa prima scelta, dovrete valutare altri fattori, come il campo di misura, la risoluzione e la ripetibilità del dispositivo.

    In seguito, prima di procedere all’acquisto, dovrete definire quale forma di sensore sia compatibile con il tipo di montaggio previsto e quale sia il tipo di trattamento del segnale in uscita che fa al caso vostro. Per finire, è importante tenere a mente che, a seconda delle applicazioni, è talvolta necessario ricorrere a sensori specifici, come possono essere i modelli con determinati indici di protezione, ad esempio i sensori resistenti a polvere umidità, i sensori ATEX per ambienti esplosivi, ecc.

    Criteri di scelta:

    • lineare o rotativo
    • forma/montaggio
    • range di misura
    • segnale di uscita
    • grado di protezione IP, standard ATEX
  • Quali sono i diversi tipi di sensori di posizione?

    I sensori di posizione possono avvalersi, a seconda del modello, di diverse tecnologie, ognuna delle quali presenta  vantaggi e svantaggi:

    Tipo di sensore Senza contatto Vantaggi Svantaggi Osservazioni
    Potenziometrico
    • Alta precisione
    • Basso costo d’acquisto
    • Usura elevata
    • Sensibilità alla polvere
    • Sensibilità a temperature estreme
    •  Sensore lineare o angolare
    LVDT o RVDT
    • Alta precisione
    • Robustezza
    • Bassa sensibilità agli ambienti difficili
    • Costo d’acquisto abbastanza elevato
    • Ingombro e peso
    • RVDT: rotazione limitata a +/- 40°
    Ottico
    • Alta precisione
    • Alta risoluzione
    • Fragilità
    • Sensibilità alla polvere
    • Sensibilità a temperature estreme
    • Costo d’acquisto superiore a quello di un sensore magnetico
    Magnetico
    Effetto Hall
    X
    • Robustezza
    • Bassa sensibilità ai liquidi
    • Sensibilità agli urti
    • Sensibilità alle interferenze generate da materiali magnetici e dai fili elettrici
    • Affetto da isteresi
    Magnetostrittivo X
    • Robustezza
    • Precisione su lunghe distanze
    • Sensibilità alle variazioni di temperatura
    • Scarsa precisione su brevi distanze
    • Costo d’acquisto abbastanza elevato
  • Perché scegliere un sensore di posizione potenziometrico?

    Sensore potenziometrico rotativo della marca Siko
    Sensore potenziometrico rotativo della marca Siko

    Il sensore di posizione potenziometrico, detto anche sensore resistivo, misura la resistenza di una pista conduttrice tra un punto di riferimento e un cursore collegato ad un pezzo in movimento o al supporto di quest’ultimo. La resistenza misurata dal sensore viene utilizzata per calcolare la posizione del pezzo in questione.

    Questi sensori sono precisi e, essendo molto semplici dal punto di vista tecnologico, anche poco costosi. Nella maggior parte dei casi, però, i modelli potenziometrici sono sensibili all’usura, alle vibrazioni, ai corpi estranei e alle temperature estreme.

    Punti di forza :

    • Tecnologia semplice
    • Precisione
    • Basso costo d’acquisto
  • Quando scegliere un sensore di posizione LVDT o RVDT?

    Sensore di spostamento LVDT della marca TRANS-TEK LVDT
    Sensore di spostamento LVDT della marca TRANS-TEK LVDT

    I sensori di posizione LVDT (Linear Variable Differential Differential Transformer) e RVDT (Rotary Variable Differential Transformer) sono entrambi costituiti da due trasformatori che condividono un unico nucleo magnetico collegato al pezzo (o al supporto del pezzo) di cui occorre determinare la posizione. Quando il nucleo magnetico si muove, la tensione elettrica tra i due trasformatori subisce una variazione, grazie alla quale è possibile determinare la posizione del pezzo.

    I sensori di questo tipo sono, precisi, affidabili, robusti e capaci di resistere ad ambienti estremi, soprattutto perché possono essere usati a distanza rispetto all’unità di controllo. Tuttavia, sono spesso costosi, ingombranti e pesanti.

    Punti di forza:

    • Alta precisione
    • Affidabilità
    • Robustezza
    • Compatibilità con ambienti estremi
  • Quando scegliere un sensore ottico di posizione (o encoder)?

    Sensore di spostamento ottico della marca Micro-Epsilon
    Sensore di spostamento ottico della marca Micro-Epsilon

    I sensori ottici di posizione, detti anche encoder, vengono utilizzati per determinare la posizione e lo spostamento angolare o lineare di un pezzo.

    • Sensori incrementali: segnalano la posizione del pezzo rispetto ad una posizione di riferimento. L’unità di controllo deve attendere che il sensore invii l’informazione corrispondente alla posizione di riferimento non solo all’avviamento, ma anche ad ogni interruzione di alimentazione.
    • Sensori assoluti: sono in grado di fornire un valore di posizione fin dalla loro accensione. Gli encoder assoluti multigiro, inoltre, permettono di contare il numero di giri effettuati.

    I sensori rotativi di posizione lineare incorporano diodi elettroluminescenti (LED) che permettono di “leggere” il movimento di un disco graduato formato da strisce opache e riflettenti. I sensori di posizione lineare possono essere sensori rotativi a cavo (in questo caso il cavo montato su una bobina è collegato al pezzo di cui si vuole determinare la posizione) oppure possono essere costituiti da una scala graduata e da una testina di lettura per leggere la posizione.

    Questi sensori sono molto precisi, offrono generalmente un’alta risoluzione ed hanno un buon tempo di risposta. Dal punto di vista tecnico, la precisione e la risoluzione corrispondono rispettivamente alla tolleranza per ogni segnale inviato e al numero di segnali inviati per ogni giro di asse.

    I sensori di posizione ottici rappresentano un’ottima scelta qualora la misurazione possa subire l’interferenza di un campo magnetico. Questi modelli, inoltre, non presentano alcuna isteresi, ma sono fragili, sensibili agli urti, alle vibrazioni, ai corpi estranei (polvere, olio, ecc.) e alle temperature estreme.

    Per finire, i sensori ottici sono utilizzati in particolare quando è richiesta un’elevata precisione, ad esempio per la produzione di componenti elettronici o per realizzare analisi mediche.

    Punti di forza:

    • Alta risoluzione
    • Elevata precisione e disponibilità
  • Quando scegliere un sensore di posizione magnetico?

    Sensore di posizione magnetico della marca Curtiss-Wright
    Sensore di posizione magnetico della marca Curtiss-Wright

    I sensori di posizione magnetici, noti anche come sensori ad effetto Hall, determinano una posizione misurando il campo magnetico di un magnete o di un nastro magnetico. È possibile utilizzare questo tipo di sensori per misurare, ad esempio, la posizione di un pistone magnetico all’interno di un cilindro.

    Questi sensori sono robusti e poco sensibili alla presenza di liquidi o polvere. La loro precisione, tuttavia, può essere influenzata da eventuali urti e da interferenze magnetiche, in particolare da quelle causate dalla vicinanza di cavi elettrici. La precisione di questi sensori, inoltre, può risentire dall’isteresi in funzione della direzione di marcia.

    Punti di forza:

    • Robustezza
    • Scarsa sensibilità alla maggior parte dei liquidi
  • Quando scegliere un sensore di posizione magnetostrittivo?

    Sensore magnetostrittivo della marca Eltra
    Sensore magnetostrittivo della marca Eltra

    Il sensore magnetostrittivo incorpora una guida d’onda a cui viene applicato un impulso elettrico, il quale genera a sua volta un campo magnetico. Lo scontro tra questo campo magnetico e quello di un magnete esterno genera un’onda meccanico-elastica che si propaga fino alla testa di lettura integrata nel sensore. In base al tempo di risposta dell’onda, il sensore è in grado di  determinare la posizione del campo magnetico esterno.

    Questi sensori si distinguono per la loro robustezza e, poiché la loro precisione è proporzionale alla lunghezza della guida d’onda che incorporano, sono anche particolarmente adatti alla misurazione di distanze di qualche metro. La misurazione operata dai sensori magnetostrittivi è scarsamente influenzata da temperature inferiori ai 100°C, dalle vibrazioni e dagli urti. Tuttavia, le variazioni di temperatura possono interferire sulla loro precisione e il loro costo d’acquisto è relativamente elevato.

    Punti di forza:

    • Robustezza
    • Precisione proporzionale alla lunghezza del sensore
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
Guide correlate
No comment

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *