27/11/2008. Tecnologia di un sistema di controllo. Componenti della catena di acquisizione Struttura tipica. Argomenti trattati
|
|
- Leonzio Bossi
- 8 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 utomation obotics and System CONTOL Università degli Studi di Modena e eggio Emilia Tecnologia di un sistema di controllo COMPONENTI PE IL CONDIZIONMENTO DEI SEGNLI rgomenti trattati cquisizione ס Multiplexer mplificatore Campionatore Convertitore analogicodigitale ttuazione ס Convertitore digitaleanalogico Componenti della catena di acquisizione Struttura tipica 11 D H S Convertitore Campionatore mplificatore Multiplexer 3 4 1
2 Multiplexer Multiplexer Scopo ס consentire l utilizzo di un solo convertitore /D Caratteristiche ס n ingressi singleended o differenziali 1 uscita singleended o differenziale Tecnologia costruttiva ס CMOS o ipolare (DG56/57) Caratteristiche tecniche essenziali ס on : 28 Ω ±1% on tra canali: 5% on / T:.6%/ C t on / off : 2 5 ns Parallelismi tipici ס singleended 816 canali differenziale 48 canali 5 6 mplificatore differenziale mplificatore per strumentazione Vout Problemi ס Impossibilità di avere resistenze uguali e con uguale coefficiente termico impedenza di ingresso dipendente dal guadagno e sbilanciata offset ad elevato guadagno non utilizzabile in ס applicazioni industriali ad elevato guadagno insieme ad un sensore 7 Vin g Vin frontend 2 livelli differenziale Vout 8 2
3 Calcolo del guadagno ס V cm V/2 V cm V/2 g mplificatore per strumentazione frontend V cm V/2 V cm V/2 e 1 = V cm (12/ g ) V/2 e 2 = V cm (12/ g ) V/2 g V V = V differenziale V cm = V modo comune I f = V/ g V 9 mplificatore per strumentazione Calcolo del guadagno ס e 1 = V cm (12/ g ) V/2 e 2 = V cm (12/ g ) V/2 V out = (12/ g ) V V V = V differenziale V cm = V modo comune differenziale Vsense Vout Vref 1 mplificatore per strumentazione (IN11G) Caratteristiche tecniche essenziali ס Guadagno: configurabile 1,1,1,2,5 G: (.4.4)% G/ T: ±(2 1) ppm/ C offset rip. all ingresso (TI): ± (5 5/G)µV offset/ T: ±(51/G) µv/ C imped. ingresso: >(1 12 )/6 Ω/pF settling time (.1%): 4 11µs CM: 7 11 d mplificatore per strumentazione Vin g Vin se V out = 1Volt e V sat = 13Volt e ttenzione alla saturazione del 1 stadio e = V cm ± G* V/2 Vout 5 Volt V cm < 8 V
4 mplificatore per strumentazione mplificatore per strumentazione Vin V sat g Vout Vin g V sat Vin Vin V sense Vout parass. carico ttenzione alle correnti di polarizzazione dello stadio di ingresso Se il sensore è flottante occorre creare un percorso verso massa altrimenti ci vanno attraverso le capacità parassite La retroazione negativa di solito si chiude fuori dall'integrato per consentire il collegamento remoto del carico in modo da neutralizzare gli effetti parassito del collegamento saturando gli amplificatori mplificatore per strumentazione Vin g Vin V sense Vout il terminale V ref può essere collegato non direttamente a massa ma attraverso un generatore di tensione per traslare l'uscita di una quantità opportuna V ref V ref Campionatore (Track and Hold) schema di principio Vin T/H G=1 Driver Il campionatore ha una dinamica I b G=1 Vout tempo di acquisizione t acq. accertarsi che l'impedenza del persorso sia trascurabile per non danneggierebbe il CM dell'amplificatore il condensatore si scarica per correnti di bias attenzione all'impedenza di ingresso: potrebbe non essere alta drooprate
5 Campionatore (Track and Hold) Convertitore analogicodigitale (D346) Caratteristiche tecniche essenziali ס tempo acquisizione (.1%): 2ms offset: ±3mV Doffset/DT: ±.3mV/ C droop rate:.5mv/ms Ddrooprate/DT:.7mv/ms/ C impedenza ingresso: 3kW Numerose tipologie ס ad integrazione rampa doppia rampa in retroazione successive approssimazioni contatore conversione diretta flash per l automazione Criteri di scelta Convertitore analogicodigitale ampa tempo conversione elevato basso risoluzione elevata elevata immunità ai disturbi elevata bassa disponibilità limitata elevata costo limitato cresce col n. di bit strumentazione S. appross. controllo Convertitore analogicodigitale Schema di principio di un ס Convertitore per successive approssimazioni ס V in Clock S nucleo base DC 3 s t a t e OEH 8 4 OEL interfaccia di uscita V refin generazione ef V refout del riferimento
6 Convertitore da esolver a digitale (D674) Caratteristiche tecniche essenziali ס pinout standard industriale risoluzione: 12 bit linearità: 11 bit (T min, T max ) tempo conversione: 15ms offset: ±2LS offset/ T: 1 ppm/ C impedenza ingresso: <7kΩ riferimento tensione interno: si interfaccia bus: 816 bit funzionamento bipolare: si Schema di principio ס V4cosϑ x senφ V4senϑ V4=Vmsenωt x cosφ U/D counter latch φ V4sen(ϑ Φ) VCO Convertitore analogicodigitale Demodulat. 1 1sT1 s 1sT2 sen(ϑ Φ) V ref LE LEh Convertitore digitaleanalogico ef Schema 2 I out LElow Moltiplicativo: V ref variabile 4 quadranti: V 1 < V ref < V 2 V out glitches in uscita per il caricamento in sequenza del dato µp US a 8 bit 23 Convertitore digitaleanalogico Unica tipologia rete a scala 2 ס Molteplici realizzazioni tecnologiche ס numero di bit 8 24 ingresso digitale parallelo o seriale latch singolo o multiplo uscita analogica corrente o tensione generatore di riferimento interno o esterno convertitore moltiplicativo 24 6
7 Convertitore digitaleanalogico (DC7545) Caratteristiche tecniche essenziali ס pinout standard industriale risoluzione: 12 bit linearità: ± 2 LS monotonicità: 1 bit uscita: corrente G: ±2 LS G/ T: 5ppm/ C t ass : 2 µs ingresso digitale: latch a 12 bit moltiplicativo: si a 4 quadranti I SENSOI 25 Indice Parte 1 ס Schema generale di una catena di misura ed attuazione Trasduttori, sensori ed attuatori Caratteristica di un trasduttore Parte 2 ס Sensori per grandezze meccaniche posizione, velocità, deformazione, forza, pressione Sensori di temperatura Sensori di corrente Catena di misura ed attuazione Schema funzionale di un controllo digitale ס Calcolatore ttuatore Sp /D I blocchi sono descritti come ס guadagni, f.d.t. G(z) D/ Ka G(S) Sensore Ks Processo
8 Catena di misura ed attuazione Schema tecnologico di un controllo digitale ס è evidenziata la struttura tecnologica del sistema nello di controllo a loop singolo Unità di controllo digitale 11 D ttuatore Processo Catena di misura ed attuazione Schema tecnologico di un sistema completo ס molti anelli di controllo 11 ttuatori D 11 D 11 D H S 1 N Sensori Sensore Unità di controllo 29 3 Trasduttori, sensori ed attuatori Trasduttore Trasduttore ס attraverso) (dal latino trasducere = condurre ס dispositivo fisico progettato per trasformare grandezze appartenenti ad un sistema energetico in grandezze equivalenti appartenenti ad un diverso sistema energetico Esempi dall esperienza quotidiana ס Energia elettrica Energia luminosa Temperatura Trasduttore Tensione Energia meccanica Energia acustica Energia termica Energia elettrica
9 Sensore Trasduttore utilizzato per misurare le condizioni ס operative del processo Grandezza in ingresso energia nel dominio fisico di interesse Grandezza in uscita segnale nel dominio fisico dell unità di controllo Tipici domini fisici delle unità di controllo ס elettrico, pneumatico, idraulico Sensore Esempio dall esperienza quotidiana ס Unità di elaborazione Immagine Sensore Segnale Sensore Sensore Esempio dall esperienza quotidiana ס Temperatura Indicazione Unità di elaborazione Esempio dall esperienza quotidiana ס Peso Indicazione Unità di elaborazione Sensore Sensore
10 ttuatore ttuatore Trasduttore utilizzato per trasformare un segnale di ס comando in azione sul processo Funzione complementare a quella del sensore Grandezza in ingresso segnale nel dominio fisico dell unità di controllo Grandezza in uscita energia nel dominio fisico della grandezza di comando Sono spesso realizzati per mezzo di più trasduttori ס Esempio dall esperienza quotidiana ס Unità di elaborazione Segnale ttuatore Energia meccanica ttuatore Caratteristica di un trasduttore Esempio dall esperienza quotidiana Segnale meccanico Energia elettrica Trasduttore 1 Trasduttore 2 ttuatore composito Energia meccanica Ym Campo di uscita non linearità sistematica Campo di ingresso Xm Caratteristica ideale lineare Caratteristica ideale non lineare
11 Caratteristica di un trasduttore Caratteristica di un trasduttore Ym Campo di uscita non linearità sistematica Caratteristica ideale Famiglia di caratteristiche reali Ym Campo di uscita non linearità sistematica Caratteristica ideale Famiglia di caratteristiche reali Curva che meglio approssima Campo di ingresso Xm Campo di ingresso Xm Caratteristica di un trasduttore Caratteristica di un trasduttore Ym Campo di uscita non linearità sistematica Importante la non linearità sistematica si può compensare con opportuni algoritmi o circuiti Ym Campo di uscita non linearità casuale Caratteristica ideale Famiglia di caratteristiche reali Campo di ingresso Xm Campo di ingresso Xm
12 Caratteristica di un trasduttore Caratteristica di un trasduttore Ym Campo di uscita non linearità casuale Caratteristica ideale Caratteristica reale Ym Campo di uscita non linearità casuale Caratteristica ideale Caratteristica reale etta che meglio approssima la caratteristica reale Campo di ingresso Xm Campo di ingresso Xm Caratteristica di un trasduttore Caratteristica di un trasduttore Ym Campo di uscita Errore di guadagno K1 Κ K1 K Ym ס Importanti Errore di valori iniziali guadagno si possono compensare con circuiti o via software variazioni K1 Κ con la temperatura K1 1 6 C Campo di uscita K Errore di offset Errore di offset Campo di ingresso Xm Campo di ingresso Xm
13 Caratteristica di un trasduttore Caratteristica di un trasduttore Ym Campo di uscita Errore di non linearità casuale Ym ס Importanti valori iniziali si compensano variazioni con la temperatura Campo di uscita Errore di non linearità casuale Campo di ingresso Xm Campo di ingresso Xm 49 5 Caratteristica di un trasduttore Ym ס Importanti valore non linearità iniziale sistematica non può compensare variazioni con la temperatura Campo di uscita Errore di non linearità casuale Sensori: classificazione Sensori ad uscita continua ס tutta l informazione viene acquisita Campo di ingresso Xm
14 Sensori: classificazione Sensori ad uscita continua ס tutta l informazione viene acquisita Sensori: classificazione Sensori autoeccitanti ס non richiedono sorgenti ulteriori di energia Sensori ad uscita logica ס solo una parte dell informazione viene acquisita Sensori: classificazione Sensori: alcuni principi fisici utili Sensori autoeccitanti ס non richiedono sorgenti ulteriori di energia Sensori modulanti ס richiedono una sorgente di energia aggiuntiva La grandezza da misurare modula un campo generato esternamente Tx Campo luminoso x 55 Effetto fotoelettrico/fotovoltaico ס trasformazione dei fotoni in cariche elettriche materiali utilizzabili semiconduttori Luce Variazione di conduttività La configurazione interna al silicio e la polarizzazione del circuito determinano l effetto utile esterno (tensione, corrente) 56 14
15 Sensori: alcuni principi fisici utili (Seebeck) Effetto termoelettrico ס differenza di potenziale generata dalla temperatura materiali utilizzabili coppia di metalli diversi saldati ad un estremo giunzione calda T2 giunzione fredda V = f(t2t1) Sensori: alcuni principi fisici utili Effetto termoresistivo ס variazione della resistività di un materiale causata dalla variazione della temperatura materiali utilizzabili metalli, ossidi metallici, semiconduttori T = f(t) T1 non lineare spesso lineare Sensori: alcuni principi fisici utili Effetto piezoresistivo ס variazione della resistività di un materiale causata dalla deformazione materiali utilizzabili metalli, semiconduttori Sensori: alcuni principi fisici utili Effetto Hall ס generazione di una tensione da parte dell azione congiunta di un campo magnetico ed una corrente materiali utilizzabili metalli, semiconduttori H deformazione = f(d) abbastanza lineare Iref Iref Vout = K (H x I)
16 Sensori per grandezze meccaniche SENSOI PE GNDEZZE MECCNICHE Posizione Potenziometro Trasformatore Differenziale Lineare LVDT esolver Encoder Velocità Dinamo tachimetrica Deformazione Estensimetro Forza e Pressione Estensimetri su strutture meccaniche 62 Potenziometro Sensore di posizione ס Grandezza misurata (ingresso) rotazione o spostamento lineare Grandezza di uscita tensione Tipo di sensore modulante Sensore modulante Potenziometro Caratteristiche essenziali ס isoluzione: >.1% Linearità: >.1% esistenza: 1K 1K Ω Numero di giri: 1 1 Problemi di inerfacciamento ס Tensione di riferimento autoriscaldamento impedenza di uscita interfacciamento disturbi elettromagnetici Vref Vout
17 Trasformatore Differenziale Lineare LVDT Sensore di posizione ס Grandezza misurata (ingresso) spostamento Grandezza di uscita segnale analogico modulato Tipo di sensore modulante (campo magnetico) sensore (coppia di avvolgimenti) X> V1 Trasformatore Differenziale Lineare LVDT S1 Vin=Vm sin ωt S2 sensore modulante X< V2 Vout = (V2 V1) = Vm(X) sin (ωt ϕ) ϕ = se X> ϕ = π se X< Trasformatore Differenziale Lineare LVDT sensore modulante Vout = (V2 V1) = Vm(X) sin (ωt ϕ) Caratteristiche essenziali ס ϕ = se X> isoluzione: 2 2µm (lineare) ϕ = π se X< Sensibilità: 5 1mVout/(mmVin) Linearità:.1.5 % Campo di misura: 1 1 cm Frequenza di ecc.: 1 5 Khz Problemi di interfacciamento ס demodulazione dell uscita stabilità del generatore di riferimento esolver Sensore di velocità/posizione ס Grandezza misurata (ingresso) rotazione Grandezza di uscita segnale analogico modulato Tipo di sensore modulante (campo magnetico) sensore (coppia di avvolgimenti)
18 esolver esolver Principio di funzionamento ס Generatore flusso concatenato ϑ flusso Sensore V= dφc dt V se Φc varia Schema di massima di esolver con 2 poli ס Generatori V3 Generatori di riferim. V3=Vmsenωt V4=Vmsenωt Sensori V1=V3cosϑ V4senϑ V2=V4cosϑ V3senϑ In un esolver reale il campo è generato da due avvolgimenti e vi sono due sensori 69 V4 V2 V1 ivelatori se V3= V1=Vmsenϑsenωt V2=Vm Vmcosϑsenωt 7 esolver: caratteristiche generali Segnale di uscita tensione alternata modulata in ampiezza dalla posizione occorre demodulare ricavare ϑ da sen ϑ e cos ϑ Due segnali modulati in quadratura possibilità di ricostruire la posizione su tutti i 36 semplificazione dell inversione delle funzioni trigonometriche esolver: caratteristiche generali ealizzazione schematica di un esolver per misura di posizione primario rotante Vr Vs1 secondari fissi assi magnetici in quadratura Vs2 3 avvolgimenti: 1 sola eccitazione 2 uscite
19 esolver: caratteristiche generali esolver Caratteristiche tecniche essenziali linearità:.1.5% risoluzione:.1.5 sensibilità: 5 1mV/ (Vref=2V) Frequenza tensione di riferimento: 1 2Khz Per l acquisizione e la conversione digitale convertitore speciale (TD) ealizzazioni con 2P poli maggiore risoluzione misura assoluta su 1/P di giro 73 Pregi sensore assoluto nel giro (elettrico se realizzato con più coppie polari) costo contenuto rispetto ad altri sensori (Encoder) idoneo al funzionamento in ambienti ostili all interno di motori Difetti richiede una tensione di riferimento sinusoidale uscita funzione non lineare della posizione spazzole sul rotore nelle versioni standard Sensore di posizione/velocità standard negli azionamenti per motori sincroni (rushless) 74 esolver esolver Errori Dinamici Misura di posizione in movimento ס Errori dinamici la rotazione genera tensioni di uscita spurie che possono degradare la qualità della ϑ( t) misura = ϑ αt Ipotesi rotazione a velocità costante Tensione rotore di e eccitazione statore puramente induttivi Vr = Vmsinωt K ϕr = Vm cosωt Flusso di eccitazione ω flussi concatenati di statore Tensione di eccitazione Flusso di eccitazione K ϕcs1 = Vm cosωtcos( ϑ αt) ω K ϕcs2 = Vm cosωtsin( ϑ αt) ω Vr = Vmsinωt K ϕr = Vm cosωt ω
20 flussi concatenati di statore tensione di statore tensione di statore esolver Errori Dinamici errore dinamico errore dinamico K ϕcs1 = Vm cosωtcos( ϑ αt) ω K ϕcs2 = Vm cosωtsin( ϑ αt) ω dϕ V cs1 s1 = = KVmsinωtcos( ϑ αt) dt α Vm cosωtsin( ϑ αt) ω dϕ V cs2 s2 = = KVmsinωtsin( ϑ αt) dt α Vm cosωtcos( ϑ αt) ω 77 esolver Errori Dinamici Per ridurre gli effetti degli errori dinamici ס frequenza di eccitazione maggiore per velocità di rotazione elevate demodulazione sensibile alla fase della portante tensione di statore tensione di statore errore dinamico errore dinamico dϕ V cs1 s1 = = KVmsinωtcos( ϑ αt) dt α Vm cosωtsin( ϑ αt) ω dϕ V cs2 s2 = = KVmsinωtsin( ϑ αt) dt α Vm cosωtcos( ϑ αt) ω 78 esolver Errori Dinamici esolver Errori Dinamici Per ridurre gli effetti degli errori dinamici ס frequenza di eccitazione maggiore per velocità di rotazione elevate demodulazione sensibile alla fase della portante segnale utile Per ridurre gli effetti degli errori dinamici ס frequenza di eccitazione maggiore per velocità di rotazione elevate demodulazione sensibile alla fase della portante demodulazione del valore di cresta segnale utile segnale spurio segnale spurio
21 esolver Errori Dinamici Encoder Per ridurre gli effetti degli errori dinamici ס frequenza di eccitazione maggiore per velocità di rotazione elevate demodulazione sensibile alla fase della portante demodulazione a valor medio nel semiperiodo segnale utile Sensore di velocità/posizione ס Grandezza misurata (ingresso) rotazione o spostamento rettilineo Grandezza di uscita segnale logico o numero digitale Tipo di sensore modulante = campo luminoso sensore = effetto fotoelettrico segnale spurio Encoder Encoder rotativo assoluto Principio di funzionamento ס Interferente Lampada Campo Grandezza di uscita ס valore digitale ad n bit misura di posizione assoluta in un giro Disco interferente codificato 4 bit Collimatore Fotosensore 4 bit
22 Encoder rotativo assoluto Encoder rotativo incrementale Pregi ס uscita direttamente utilizzabile dalla unità di elaborazione non necessita di azzeramento (sensore assoluto) mantiene l informazione di posizione anche in assenza di alimentazione Difetti ס costo elevato costo crescente con la risoluzione il numero di bit utilizzati per la codifica (<12/14) sensore assoluto nel giro elettronica esterna se utilizzato su più giri Grandezza di uscita ס sequenza di impulsi misura di rotazione incrementale codificatore a 1 bit zero Encoder rotativo incrementale iga ottica lineare Pregi ס costo contenuto incremento di costo limitato con la risoluzione standard fino 5 impulsi/giro Difetti ס sensore incrementale elettronica esterna di conteggio e discriminazione del verso di rotazione necessita di azzeramento (sensore incrementale) perde l informazione di posizione in assenza di alimentazione Sensore di posiz./velocità standard industriale ס Sensore per spostamenti lineari realizzato come l Encoder incrementale ma con geometria lineare barra rettilinea disco stesse caratteristiche Caratteristiche standard lunghezza anche maggiore di 1 metro fotoelementi precisione dell ordine di qualche µm
23 Encoder incrementali Segnali di uscita ס 2 segnali in quadratura 1 segnale di zero servono per discriminare il verso di rotazione Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione oraria: precede 1/4P passo P fotoelementi 89 9 Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione oraria: precede Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione oraria: precede fotoelementi fotoelementi
24 Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione oraria: precede Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione oraria: precede fotoelementi fotoelementi Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס sul fronte di salita di il segnale è sempre Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione antiorariaoraria: segue passo P fotoelementi fotoelementi
25 Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione antioraria: segue Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione antioraria: segue fotoelementi fotoelementi Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione antioraria: segue Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס rotazione antioraria: segue fotoelementi fotoelementi
26 Encoder incrementali Encoder incrementali Discriminazione del verso di rotazione ס sul fronte di salita di il segnale è sempre 1 Moltiplicazione degli impulsi ס x2 ttenzione aumenta la risoluzione (x2 o x4) non aumenta altrettanto la precisione fotoelementi x Encoder incrementali Circuiti per la moltiplicazione degli impulsi ס x2 x2 M1 M2 x4 XO NOT x2 x2 Mono stabile Mono stabile M1 O M2 circuito moltiplicatore per 4 Encoder incrementali Interfaccia di acquisizione Funzioni svolte discriminazione verso moltiplicazione X 2 impulsi accumulo o Clkposizione assoluta X 4 U/D O
27 Sensori per grandezze meccaniche Posizione Encoder esolver LVDT Velocità Dinamo tachimetrica Deformazione Estensimetro Forza e Pressione Estensimetri su strutture meccaniche Dinamo tachimetrica Sensore di velocità ס Motore a collettore usato a rovescio se fatto ruotare genera una tensione Grandezza misurata (ingresso) velocità angolare Grandezza di uscita tensione Tipo di sensore autoeccitante Dinamo tachimetrica Principio di funzionamento ס N ϑ V=KdΦc dt S Dinamo tachimetrica Pregi ס sensore assoluto costo contenuto idoneo al funzionamento in ambienti ostili all interno di motori Difetti ס contatti striscianti ripple strutturale sull uscita misura solo la velocità
28 Dinamo tachimetrica Caratteristiche tecniche essenziali ס linearità:.5 1% sensibilità: 5 1V/1 rpm ampiezza del ripple: 1 2% Sensore di velocità standard negli azionamenti per ס motori a collettore Sensori per grandezze meccaniche Posizione Encoder esolver Velocità Dinamo tachimetrica Deformazione Estensimetro Forza e Pressione Estensimetri su strutture meccaniche Estensimetro Estensimetro o Strain gage Grandezza misurata deformazione Grandezza in uscita resistenza Tipo di sensore autoeccitante piezoresisitivo Per la misura circuito per la trasformazione in una tensione Strain ε = L/L = deformazione relativa ס ε adimensionale 1mm a film metallico più comune a semiconduttore per applicazioni integrate.5mm piezoresistenza
29 Estensimetro Estensimetro Trasformazione della variazione di resistenza in tensione 1 estensimetro deformato Trasformazione della variazione di resistenza in tensione 4 estensimetri deformati 1 4 Vref 2 3 Vout ponte intero di Wheatstone Vout = Vref = Vref Vref se << Vref 2 3 Vout ponte intero di Wheatstone Vout = Vref 2 2 = Vref relazione lineare 114 Estensimetro Gage factor ס fattore caratteristico di ogni estensimetro GF = L L = ε V 1 = out V ε ref V 1 ε = out = KV V GF out ref misura raziometrica strain se ho 4 estensimetri identici deformati 115 Estensimetro Caratteristiche tecniche essenziali Caratteristiche tecniche essenziali parametro film metallico semiconduttore GF 2 ± 1% 1 ±3% nom( Ω) 12, 35 molti valori / T(p.p.m / C) linearità dipende dall allestimento meccanico E possibile adattare / T al tipo di materiale di supporto per compensare le deformazioni apparenti dovute agli effetti termici combinati
30 Sensori per grandezze meccaniche Posizione Encoder esolver Velocità Dinamo tachimetrica Deformazione Estensimetro Forza e Pressione Estensimetri su strutture meccaniche Forza Estensimetri incollati su una struttura metallica che si deforma con l applicazione della forza F F deformazione assiale deformazione flessionale Forza Pressione Caratteristiche tecniche essenziali sull uscita del ponte estensimetrico sensitività: 2mV/V a 1µε uscita: 2µV/µε nonlinearità: <.5% I valori in forza e la linearità dipendono dal materiale di supporto P Sensore integrato a semiconduttore ס ef mp membrana silicio piezoresistivo acciaio circuiti elettronici di condizionamento sul sensore
31 Pressione Caratteristiche tecniche essenziali all uscita del circuito elettronico di compensazione sensitività: <1% offset: <1% nonlinearità: <.5% derive termiche: <.5% errore totale: <1.5% SENSOI LOGICI 121 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Sensori ad uscita logica ס per la misura della presenza di persone o cose sensori modulanti campo magnetico campo luminoso campo acustico Magnetici ס Contatto eed materiale paramagnetico a bassa riluttanza lega Ferro/Nickel ampolla sotto vuoto Generatore di campo Sensore mplificatore ivelatore di soglia
32 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Magnetici ס Contatto eed materiale paramagnetico a bassa riluttanza lega Ferro/Nickel indotti ampolla sotto vuoto S N S N S N Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Diverse configurazioni ס G Dist. out Dist. N S Sensori di prossimità Sensori di prossimità Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Diverse configurazioni ס G out Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Diverse configurazioni ס G out N Dist. S Dist. N Dist. S Dist
33 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Diverse configurazioni ס G out Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Diverse configurazioni ס G out Dist. Dist. Dist. Dist. N S N S Sensori di prossimità Sensori di prossimità Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Uscita Glineare ס G Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Elevata G precisione ס Dist. Dist. Dist. S N S N N S N
34 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Magnetici ס Effetto Hall azione combinata di magnete (campo) e sensore Hall Contagiri G ס G N S N Dist. S N N S Dist. 133 Magnetici ס induttivi interazione di un oggetto metallico con un campo magnetico alternato la presenza dell oggetto metallico altera la frequenza dell oscillazione un filtro passabasso opportunamente tarato trasforma la variazione di frequenza in una variazione di ampiezza oscill. solenoide 134 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Ultrasuoni ס ritardo di riflessione di un treno di impulsi acustici ad alta frquenza rileva oggetti di qualunque materiale, purchè rifletta il suono Optoelettronici ס interferenza dell oggetto con un campo luminoso rileva oggetti di qualunque materiale, purchè rifletta/interrompa il fascio luminoso ad interferenza ס CPU Trasmettitore Tx x icevitore
35 Sensori di prossimità Sensori di prossimità Optoelettronici ס interferenza dell oggetto con un campo luminoso rileva oggetti di qualunque materiale, purchè rifletta/interrompa il fascio luminoso ad interferenza ס Optoelettronici ס interferenza dell oggetto con un campo luminoso rileva oggetti di qualunque materiale, purchè rifletta/interrompa il fascio luminoso a riflessione ס Tx x Tx x Sensori di prossimità Optoelettronici ס interferenza dell oggetto con un campo luminoso rileva oggetti di qualunque materiale, purchè rifletta/interrompa il fascio luminoso a riflessione ס Tx x SENSOI DI TEMPETU E COENTE
36 Pro Con tro V T autoeccitante semplice robusto poco costoso non lineare bassa Vout temp. di riferim. bassa sensitività Sensori di Temperatura Termocoppie TD Termistori Sensori a c.i. V I molto stabile molto accurato molto lineare costoso rifer. di corrente bassa resist. autoriscald. T T T molto sensibile veloce misura a 2 fili non lineare range limitato rifer. di corrente autoriscald. molto lineare output elevato poco costoso T<2 C serve aliment. lento autoriscald. 141 Termocoppia Grandezza misurata differenza di temperatura Grandezza in uscita tensione Tipo di sensore autoeccitante termoelettrico non linearità sistematica compensazione con tabelle o polinomi interpolanti 142 Termocoppia Effetto Seebeck ס Coppie metalliche standard ס J ferro/costantana K NiCr/Ni Cr/Nil (cromel/alumel) E cromel/costantana T rame/costantana platino/ptrodio giunz. calda giunzione fredda T2 T1 V = f(t2t1) non lineare Termocoppia Caratteristiche tecniche principali ס J K E T T min C T max C V max mv Errore C le Vmax sono riportate ipotizzando la giunzione di riferimento a C
37 Termocoppia Termocoppia Giunzione esposta Principali forme costruttive Giunzione protetta isolata Giunzione protetta a massa 145 Pregi autoeccitante costo contenuto idoneo al funzionamento in ambienti ostili idoneo a misurare temperature molto elevate Difetti uscita non lineare con Temperatura tabella o polinomio interpolante richiede la compensazione del giunto freddo segnali molto bassi Sensore di temperatura standard nelle applicazioni ad altissima temperatura basso costo, anche domestiche 146 Termocoppia Termocoppia Problemi di interfacciamento ס giunzioni parassite dovute ai collegamenti compensazione della temperat. del giunto freddo egola empirica Cu Fe C Cu C T T Cu Fe Fe Forno Cu Fe Fe Forno Vm Cu V 2 V 3 T amb collegamento V m = V1 V2 V3 V 1 Costantana T 1 Vm Cu V 2 V 3 T amb collegamento V m = V1 V2 V3 V 1 Costantana T
38 Termocoppia Termocoppia egola empirica Cu Fe C Cu C T T V4 Vm = V1 V2 V 3 V4 = V1 V4 tensione generata da una termocoppia del tipo di quella di misura a temperatura Tref Cu Fe Fe Forno Cu Fe Fe Forno Vm V 2 V 3 T ref V 4 collegamento V 1 T 1 Vm V 2 V 3 T ref V 4 collegamento V 1 T 1 Cu Fe C Costantana Cu Fe C Costantana Vm = V1 V2 V3 V4 se barriera isoterma V 2 = V Termocoppia Termocoppia Vref Vm Cu Cu Vm = V1 Vref V1 = Vm Vref tensione generata da una termocoppia del tipo di quella di misura a temperatura Tref Fe T ref Vref Fe se barriera isoterma C collegamento V 2 = V 3 Fe V 1 Costantana Forno T 1 Scheda di acquisizione sensore di Tref Fe Tref V 1 Terminazione isoterma Cavo speciale di collegamento Costantana Forno materiali a basso effetto Seebek con quelli della Termocoppia di misura T
39 Termocoppia lgoritmo di compensazione giunto freddo si misura Tref con un sensore a semiconduttore si converte la Tref in una tensione equivalente Vref mediante la tabella (o polinomio) della termocoppia di misura alla tensione misurata Vm si somma Vref ricavata dalla tabella per trovare la tensione equivalente V1 della termocoppia di misura con giunzione fredda a C si converte la tensione V1 nella corrispondente temperatura mediante la tabella (o il polinomio) misura di temperatura (alta) ottenuta mediante un altra misura di temperatura (bassa) più semplice perchè a valori prossimi a Tamb 153 Termoresistenza Grandezza misurata temperatura Grandezza in uscita variazione di resistenza Tipo di sensore modulante termoresistivo ichiede un circuito per la trasformazione della resistenza in tensione 154 Termoresistenza Termoresistenza Denominazione tecnica ס TD esistance Temperature Detector ealizzazione tecnologica ס materiale di supporto ceramica 2 < T < 75 C vetro 2 < T < 5 C materiale termoresisitivo platino α =.38Ω/Ω/ C a filo avvolto realizzazione standard film spesso sostituzione più veloce film sottile piccolo, rapidissimo 155 Caratteristiche tecniche principali ס ºC Ω Offset % nonlin % τ (aria) s size l x Φ filo film spe. film sot. mm 25x5 25x1.5 1x
40 Termoresistenza Pregi idoneo al funzionamento in ambienti ostili molto lineare dimensioni anche molto ridotte elevata velocità di risposta costo contenuto Difetti richiede circuito di alimentazione temperature max più bassa di termocoppia Sensore di temperatura standard nelle applicazioni a temperatura intermedia elevata accuratezza Termoresistenza Dispositivo standard Pt 1 ס Termoresistenza al Platino valore nominale 1 Ω a C coefficiente di Temperatura:.392 (Ω/Ω/ C) variazione di.392ω per ogni C campo di applicazione: 2 85 C ottima linearità Termoresistenza Circuito di eccitazione ס metodo volt/ampermetrico 4 fili per una migliore accuratezza soluzione generale Iref Vm I= Pt1 Termoresistenza Circuito di eccitazione ס ponte di Wheatstone 3 fili per una migliore accuratezza solo per piccole variazioni di temperatura Vref 1 I parassite 4 dei collegamenti I I= Nel forno 2 3 Vm I= Nel forno
41 Sensore di corrente isolato ad EffettoHall Grandezza misurata corrente Grandezza in uscita 2 realizzazioni tensione isolata corrente di minore intensità ed isolata Tipo di sensore modulante effetto Hall Sensore di corrente isolato ad EffettoHall Caratteristiche essenziali ס Campo di misura 1 1 Linearità migliore dell 1% Isolamento >15V isposta in frequenza >1Khz Costo contenuto Sensore di corrente isolato ad EffettoHall Sensore di corrente isolato ad EffettoHall Pregi idoneo alla misura su Inverter di potenza molto lineare dimensioni anche molto ridotte elevata velocità di risposta costo contenuto Difetti richiede circuito di alimentazione Sensore di corrente standard nella misura di correnti > 5 elevata accuratezza ealizzazione in catena aperta ס Iref Im Vout Vout = (K*Iref)*Im
42 Sensore di corrente isolato ad EffettoHall ealizzazione in retroazione ס n2 I2 I1 n1 Iref V G Iout = n1/n2 I1 Vout= Iout Vout n1 = numero di avvolgimenti del cavo di misura. Di solito 1 n2 = numero di spire del secondario. Di solito 1/
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori per Grandezze Meccaniche
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori per Grandezze Meccaniche Ing. Andrea Tilli DEIS Alma Mater Studiorum Università di Bologna E-Mail: atilli@deis.unibo.it Revisionato: 13/11/24 Posizione
DettagliIngegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori di Temperatura e Corrente
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori di Temperatura e Corrente Ing. Andrea Tilli DEIS Alma Mater Studiorum Università di Bologna E-Mail: atilli@deis.unibo.it Revisionato: 27/09/2004
DettagliINGEGNERIA E TECNOLOGIE DEI SISTEMI DI CONTROLLO Condizionamento dei Segnali
INGEGNEIA E TECNOLOGIE DEI SISTEMI DI CONTOLLO Condizionamento dei Segnali Prof. Carlo ossi DEIS Università di Bologna Tel: 051 2093020 email: crossi@deis.unibo.it Argomenti trattati Acquisizione Multiplexer
DettagliINGEGNERIA E TECNOLOGIE DEI SISTEMI DI CONTROLLO Condizionamento dei Segnali
INGEGNEIA E TECNOLOGIE DEI SISTEMI DI CONTOLLO Condizionamento dei Segnali Prof. Carlo ossi DEIS Università di Bologna Tel: 051 2093020 email: crossi@deis.unibo.it Argomenti trattati Acquisizione Multiplexer
DettagliSistemi e Tecnologie per l'automazione Sensori
Laurea Specialistica in Ingegneria dei Sistemi e delle Tecnologie dell'informazione Sistemi e Tecnologie per l'automazione Sensori Prof. Alberto Tonielli DEIS - Università di Bologna Tel. 051-2093024 E-mail:
DettagliSensori di Posizione, Velocità, Accelerazione
Sensori di Posizione, Velocità, Accelerazione POSIZIONE: Sensori di posizione/velocità Potenziometro Trasformatore Lineare Differenziale (LDT) Encoder VELOCITA Dinamo tachimetrica ACCELERAZIONE Dinamo
DettagliSensori di posizione di tipo induttivo
I sensori induttivi a singolo avvolgimento sono composti da un avvolgimento fisso e da un nucleo ferromagnetico mobile. Il sensore converte la grandezza da misurare in una variazione dell induttanza L
DettagliComponenti per il Condizionamento dei Segnali Analogici e Conversione A/D
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Componenti per il Condizionamento dei Segnali Analogici e Conversione A/D Ing. Andrea Tilli DEIS Alma Mater Studiorum Università di Bologna EMail: atilli@deis.unibo.it
DettagliSensori: Proprietà Generali
Sensori: Proprietà Generali Trasduttore: Trasduttore / Transducer (dal latino trasducere = condurre attraverso) dispositivo fisico progettato per trasformare grandezze appartenenti a un sistema energetico
DettagliE possibile classificazione i trasduttori in base a diversi criteri, ad esempio: Criterio Trasduttori Caratteristiche
PREMESSA In questa lezione verranno illustrate la classificazione delle diverse tipologie di trasduttori utilizzati nei sistemi di controllo industriali ed i loro parametri caratteristici. CLASSIFICAZIONE
DettagliIstituto Tecnico dei Trasporti e Logistica Nautico San Giorgio Genova A/S 2012/2013 Programma Didattico Svolto Elettrotecnica ed Elettronica
Docenti: Coppola Filippo Sergio Sacco Giuseppe Istituto Tecnico dei Trasporti e Logistica Nautico San Giorgio Genova A/S 2012/2013 Programma Didattico Svolto Classe 3A2 Elettrotecnica ed Elettronica Modulo
DettagliSENSORI E TRASDUTTORI
SENSORI E TRASDUTTORI Il controllo di processo moderno utilizza tecnologie sempre più sofisticate, per minimizzare i costi e contenere le dimensioni dei dispositivi utilizzati. Qualsiasi controllo di processo
DettagliIngegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori di Temperatura e Corrente
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori di Temperatura e Corrente Ing. Andrea Tilli DEIS Alma Mater Studiorum Università di Bologna E-Mail: atilli@deis.unibo.it Revisionato: 27/09/2004
DettagliMODELLIZZAZIONE, CONTROLLO E MISURA DI UN MOTORE A CORRENTE CONTINUA
MODELLIZZAZIONE, CONTROLLO E MISURA DI UN MOTORE A CORRENTE CONTINUA ANDREA USAI Dipartimento di Informatica e Sistemistica Antonio Ruberti Andrea Usai (D.I.S. Antonio Ruberti ) Laboratorio di Automatica
DettagliLIUC - Castellanza Maggio 2005. Sensori di Spostamento
Esempi: Sensori di Spostamento Potenziometri Resistivi Resistore a tre terminali con contatto intermedio (cursore) che fa capo a un tastatore mobile o a un filo avvolto a molla Uscita proporzionale allo
DettagliSistemi e Tecnologie per l'automazione Interfacciamento con il campo
Laurea Specialistica in Ingegneria dei Sistemi e Tecnologie dell'informazione Sistemi e Tecnologie per l'automazione Interfacciamento con il campo Prof. Alberto Tonielli DEIS Università di Bologna Tel.
DettagliGestione dei segnali analogici nei sistemi di automazione industriale con PLC.
Gestione dei segnali analogici nei sistemi di automazione industriale con PLC. Nelle automazioni e nell industria di processo si presenta spesso il problema di gestire segnali analogici come temperature,
DettagliIL CONTROLLO AUTOMATICO: TRASDUTTORI, ATTUATORI CONTROLLO DIGITALE, ON-OFF, DI POTENZA
IL CONTROLLO AUTOMATICO: TRASDUTTORI, ATTUATORI CONTROLLO DIGITALE, ON-OFF, DI POTENZA TRASDUTTORI In un sistema di controllo automatico i trasduttori hanno il compito di misurare la grandezza in uscita
DettagliAzionamenti Elettrici Parte 2 Tipologie dei motori e relativi azionamenti: Motori asincroni Motori e Riluttanza Variabile
Azionamenti Elettrici Parte 2 Tipologie dei motori e relativi azionamenti: Motori asincroni Motori e Riluttanza Variabile Prof. Alberto Tonielli DEIS - Università di Bologna Tel. 051-6443024 E-mail mail:
DettagliCORSO DI SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DI T.P.S.E.E. A.S. 2014-2015 CLASSE V ELN MODULI
MODULI 1) CIRCUITI INTEGRATI, LA FABBRICAZIONE DEI CIRCUITI INTEGRATI 1. Circuiti integrati; 2. La fabbricazione dei circuiti integrati monolitici; 3. La fabbricazione dei circuiti integrati ibridi; 2)
DettagliCircuiti amplificatori
Circuiti amplificatori G. Traversi Strumentazione e Misure Elettroniche Corso Integrato di Elettrotecnica e Strumentazione e Misure Elettroniche 1 Amplificatori 2 Amplificatori Se A V è negativo, l amplificatore
DettagliLezione 16. Motori elettrici: introduzione
Lezione 16. Motori elettrici: introduzione 1 0. Premessa Un azionamento è un sistema che trasforma potenza elettrica in potenza meccanica in modo controllato. Esso è costituito, nella sua forma usuale,
DettagliLe macchine elettriche
Le macchine elettriche Cosa sono le macchine elettriche? Le macchine elettriche sono dispositivi atti a: convertire energia elettrica in energia meccanica; convertire energia meccanica in energia elettrica;
DettagliSISTEMA DI ATTUAZIONE DEI GIUNTI
SISTEMA DI ATTUAZIONE DEI GIUNTI Organi di trasmissione Moto dei giunti basse velocità elevate coppie Ruote dentate variano l asse di rotazione e/o traslano il punto di applicazione denti a sezione larga
DettagliPROGETTAZIONE DI UN CONTROLLO ON-OFF CON CRITERI E METODOLOGIA
TECNICO DELLE INDUSTRIE ELETTRONICHE Misura n.3 A.s. 2012-13 PROGETTAZIONE DI UN CONTROLLO ON-OFF CON CRITERI E METODOLOGIA Ipsia E. Fermi Catania Laboratorio di Sistemi 2012-13 mis.lab. n.2 Pag. 0 Controllo
DettagliCenni sui trasduttori. Con particolare attenzione al settore marittimo
Cenni sui trasduttori Con particolare attenzione al settore marittimo DEFINIZIONI Un Trasduttore è un dispositivo che converte una grandezza fisica in un segnale di natura elettrica Un Sensore è l elemento
DettagliSensori di Sensori di spost spos am ent ent a cont cont t at o Pot P enziom etri enziom
Cap 8: SENSORI PER MISURE DI MOTO Per misure di moto intendiamo le misure di spostamenti, velocità ed accelerazioni di oggetti, di grandezze cinematiche sia lineari che angolari. Sensori di spostamento
DettagliEsempi di Sensori: Sensori di Temperatura Sensori a Lamina Bimetallica
Esempi di Sensori: Sensori di Temperatura Sensori a Lamina Bimetallica Tratto da Sensors and Signal Conditioning R. Pallas Areny, J.G. Webster, John Wiley and Sons 2001. Fondamenti della Misurazione -
Dettagli6 Cenni sulla dinamica dei motori in corrente continua
6 Cenni sulla dinamica dei motori in corrente continua L insieme di equazioni riportato di seguito, costituisce un modello matematico per il motore in corrente continua (CC) che può essere rappresentato
DettagliSi classifica come una grandezza intensiva
CAP 13: MISURE DI TEMPERATURA La temperatura È osservata attraverso gli effetti che provoca nelle sostanze e negli oggetti Si classifica come una grandezza intensiva Può essere considerata una stima del
DettagliTecnologie dei Sistemi di Automazione e Controllo
Tecnologie dei Sistemi di Automazione e Controllo Prof. Gianmaria De Tommasi Lezione 3 Sensori di temperatura, pressione e forza Corso di Laurea Codice insegnamento Email docente Anno accademico N39 N46
DettagliISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Specializzazioni: Elettronica e Telecomunicazioni Elettrotecnica - Informatica Modesto Panetti
ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Specializzazioni: Elettronica e Telecomunicazioni Elettrotecnica - Informatica Modesto Panetti BARI Via Re David 186 - Tel : 080/5425512 080/5560840 Anno Scolastico : 2009/2010
DettagliMotori brushless. Alimentando il motore e pilotando opportunamente le correnti I in modo che siano come nella figura 2 si nota come
49 Motori brushless 1. Generalità I motori brushless sono idealmente derivati dai motori in DC con il proposito di eliminare il collettore a lamelle e quindi le spazzole. Esistono due tipi di motore brushless:
DettagliGli attuatori. Breve rassegna di alcuni modelli o dispositivi di attuatori nel processo di controllo
Gli attuatori Breve rassegna di alcuni modelli o dispositivi di attuatori nel processo di controllo ATTUATORI Definizione: in una catena di controllo automatico l attuatore è il dispositivo che riceve
DettagliProva Parziale 1 Corso di Biosensori - Ing. Mazzei (22 Aprile 2013)
Prova Parziale 1 Corso di Biosensori - Ing. Mazzei (22 Aprile 2013) Esercizio 1 Considerando la seguente tabella riportante i dati raccolti per la taratura di un sensore di temperatura. Si determini: -
DettagliClassificazione dei Sensori. (raccolta di lucidi)
Classificazione dei Sensori (raccolta di lucidi) 1 Le grandezze fisiche da rilevare nei processi industriali possono essere di varia natura; generalmente queste quantità sono difficili da trasmettere e
DettagliTrasformatore di corrente (TA)
Sensori di corrente Il modo più semplice di eseguire la misura di corrente è il metodo volt-amperometrico, in cui si misura la caduta di tensione su di una resistenza di misura percorsa dalla corrente
DettagliLibri di testo adottati: Macchine Elettriche, HOEPLI di Gaetano Conte;
Libri di testo adottati: Macchine Elettriche, HOEPLI di Gaetano Conte; Obiettivi generali. Laboratorio di Macchine Elettriche, HOEPLI di Gaetano Conte; Manuale di Elettrotecnica e Automazione, Hoepli;
DettagliGamma BRUSHLESS CROUZET
Gamma BRUSHLESS CROUZET - Presentazione La ITE Industrialtecnoelettrica Srl di Bologna (tel.5.386.6) presenta la nuova gamma Crouzet di micromotori brushless di elevata qualità con coppie da 6 e 85 mnm
DettagliSENSORI E TRASDUTTORI TEMPERATURA FORZA PRESSIONE POSIZIONE SPOSTAMENTO VELOCITA INTENSITA LUMINOSA
DEFINIZIONE I trasduttori sono dispositivi che forniscono in uscita una grandezza elettrica funzione della grandezza fisica da rilevare. Essi possono essere suddivisi in base alla grandezza fisica da misurare
DettagliMotori Motore passo-passo Stadio di potenza PWM Sincrono Stadio di potenza del motore passopasso. Blocchi funzionali. Set point e generatore PWM
RC1 Blocchi funzionai Motori a corrente continua Generatori Circuiti per il controllo dei motori in CC Motori a corrente alternata Circuiti per il controllo dei motori in CA Motori passo-passo Circuiti
DettagliControllo di un Motore Elettrico in Corrente Continua
Controllo di un Motore Elettrico in Corrente Continua ARSLAB - Autonomous and Robotic Systems Laboratory Dipartimento di Matematica e Informatica - Università di Catania, Italy santoro@dmi.unict.it Programmazione
DettagliITI M. FARADAY Programmazione modulare
ITI M. FARADAY Programmazione modulare A.S. 2015/16 Indirizzo: ELETTROTECNICA ed ELETTRONICA Disciplina: ELETTROTECNICA ed ELETTRONICA Classe: V A elettrotecnica settimanali previste: 6 INSEGNANTI: ERBAGGIO
DettagliI.T.I.S. M. FARADAY - Programmazione modulare
I.T.I.S. M. FARADAY - Programmazione modulare A.S. 2015/2016 Indirizzo: ELETTROTECNICA Disciplina: ELETTROTECNICA E ELETTRONICA Classe: 5Aes Ore settimanali previste: 5 (2) INSEGNANTI: SCIARRA MAURIZIO
DettagliEstensimetri o Strain Gauges
Estensimetri o Strain Gauges Sforzi e deformazioni in un corpo elastico Consideriamo un parallelepipedo di materiale W H F dove è la lunghezza e S = W H è la sezione. Definiamo sforzo (stress) il rapporto
DettagliIndice 3. Elenco delle figure 9. 1 Introduzione 17. I Azionamenti e Macchine Elettriche 1
Indice Indice 3 Elenco delle figure 9 1 Introduzione 17 I Azionamenti e Macchine Elettriche 1 2 Elementi di macchine elettriche 3 2.1 Motore brushed DC........................ 3 2.1.1 Modello matematico
DettagliMisure Elettroniche, Sensori e Trasduttori 1
Università degli Studi di Genova Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica (CL) Misure Elettroniche, Sensori e Trasduttori Docente: Prof. Giacomo Mario Bisio Esempi di domande d esame. Struttura e principi
DettagliAlcuni parametri di scelta dei trasduttori Criteri generali: Banda passante Segnale fornito Compatibilità strutturale e di installazione Costo...
Alcuni parametri di scelta dei trasduttori Criteri generali: Banda passante Segnale fornito Compatibilità strutturale e di installazione Costo... 1 tipici per misure strutturali: Potenziometri LVDT Estensimetri
DettagliTRASDUTTORI di POSIZIONE
TRASDUTTORI di POSIZIONE Numerosi trasduttori sono stati messi a punto per il rilievo di posizione, in movimenti sia rettilinei sia rotatori. I potenziometri, rettilinei o circolari selezionano una quota
DettagliGenerazione eolica CONVERSIONE ELETTROMECCANICA. Ing. Claudio Rossi
Generazione eolica CONVERSIONE ELETTROMECCANICA Ing. Claudio Rossi Dip. Ingegneria Elettrica Via Risorgimento, 2 40136 Bologna Tel. 0512093564 Email claudio.rossi@unibo.it Macchine elettriche 1a. Sincrone
DettagliCONVERTITORI DIGITALE/ANALOGICO (DAC)
CONVERTITORI DIGITALE/ANALOGICO (DAC) Un convertitore digitale/analogico (DAC: digital to analog converter) è un circuito che fornisce in uscita una grandezza analogica proporzionale alla parola di n bit
DettagliModello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore
Modello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore Modello generale di trasduttore Informazioni sulle caratteristiche fisiche Sistema di misura Catena di misura Dati numerici
DettagliMACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI
MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI Corso di Laurea in Ingegneria Industriale Anno Accademico 2012-2013 INTRODUZIONE Docente Francesco Benzi Università di Pavia e-mail: fbenzi@unipv.it Dispense in collaborazione
DettagliSensori e trasduttori. Dispense del corso ELETTRONICA L Luca De Marchi
Sensori e trasduttori Dispense del corso ELETTRONICA L Luca De Marchi Gli Obiettivi Struttura generale di sistemi di controllo e misura Sensori, trasduttori, attuatori Prima classificazione dei sistemi-sensori
DettagliI motori elettrici più diffusi
I motori elettrici più diffusi Corrente continua Trifase ad induzione Altri Motori: Monofase Rotore avvolto (Collettore) Sincroni AC Servomotori Passo Passo Motore in Corrente Continua Gli avvolgimenti
DettagliTRASDUTTORI di FORZA E PRESSIONE
Fra i trasduttori di forza, gli estensimetri, o stain gage, si basano sull aumento di resistenza che si produce in un filo metallico sottoposto a trazione a causa dell aumento di lunghezza e della contemporanea
DettagliEstensimetro. in variazioni di resistenza.
Estensimetro La misura di una forza incidente su di un oggetto può essere ottenuta misurando la deformazione o la variazione di geometria che l oggetto in questione subisce. L estensimetro estensimetro,
DettagliSensori, Segnali e Rumore Prof. Sergio Cova A B + - V AB. Metalli a contatto V A Φ Φ B = Φ B (T) dφ A dt V AB = V AB (T) V B = Φ B.
ermocoppie Differenza di potenziale di contatto tra metalli B - Livelli energetici: V B Metalli separati Metalli a contatto V Φ B Φ Φ B Φ B B B Ma le funzioni lavoro Φ dipendono dalla temperatura: VB =
Dettaglimetodi di conversione, tipi di conversioni e schemi Alimentatori lineari
Elettronica per l informatica 1 Contenuto dell unità D Conversione dell energia metodi di conversione, tipi di conversioni e schemi Alimentatori lineari componentistica e tecnologie riferimenti di tensione,
DettagliIntroduzione alle misure con moduli multifunzione (DAQ)
Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Introduzione alle misure con moduli multifunzione (DAQ) Ing. Andrea Zanobini - Maggio 2012 Dipartimento
DettagliSensori di temperatura
Sensori di temperatura La variazione di temperatura è tra le principali cause di cambiamento delle caratteristiche fisiche dei materiali, pertanto, si possono realizzare elementi sensibili alle variazioni
DettagliTecnologie dei Sistemi di Automazione e Controllo
Tecnologie dei Sistemi di Automazione e Controllo Prof. Gianmaria De Tommasi Lezione 2 Carattersitiche dei sensori Sensori di moto Corso di Laurea Codice insegnamento Email docente Anno accademico N39
DettagliControllo di velocità angolare di un motore in CC
Controllo di velocità angolare di un motore in CC Descrizione generale Il processo è composto da un motore in corrente continua, un sistema di riduzione, una dinamo tachimetrica ed un sistema di visualizzazione.
DettagliU.D. 6.2 CONTROLLO DI VELOCITÀ DI UN MOTORE IN CORRENTE ALTERNATA
U.D. 6.2 CONTROLLO DI VELOCITÀ DI UN MOTORE IN CORRENTE ALTERNATA Mod. 6 Applicazioni dei sistemi di controllo 6.2.1 - Generalità 6.2.2 - Scelta del convertitore di frequenza (Inverter) 6.2.3 - Confronto
DettagliCircuiti di condizionamento per sensori resistivi
Perché non è possibile utilizzare direttamente un partitore di tensione per condizionare uno strain gage? isposta: Per problemi di risoluzione: una d piccola provocherebbe una dout difficile da misurare;
DettagliPRINCIPI DI TRASDUZIONE
PRINCIPI DI TRASDUZIONE Passiva Trasduzione resistiva Trasduzione capacitiva Trasduzione induttiva Attiva Trasduzione fotovoltaica Trasduzione piezoelettrica Trasduzione elettromagnetica Trasduzione fotoconduttiva
DettagliCONTROLLO SCALARE V/Hz DEL MOTORE ASINCRONO. Prof. Silvio Stasi Dott. Ing. Nadia Salvatore Dott. Ing. Michele Debenedictis
CONTROLLO SCALARE V/Hz DEL MOTORE ASINCRONO SCHEMA DELL AZIONAMENTO A CATENA APERTA AZIONAMENTO L azionamento a catena aperta comprende il motore asincrono e il relativo convertitore statico che riceve
DettagliSistemi Elettrici. Debora Botturi ALTAIR. http://metropolis.sci.univr.it. Debora Botturi. Laboratorio di Sistemi e Segnali
Sistemi Elettrici ALTAIR http://metropolis.sci.univr.it Argomenti Osservazioni generali Argomenti Argomenti Osservazioni generali Componenti di base: resistori, sorgenti elettriche, capacitori, induttori
DettagliIntroduzione all acquisizione Dati
Introduzione all acquisizione Dati Laboratorio di Robotica Industriale Evoluzione della strumentazione Introduzione all acquisizione dati - 2 Trend nella strumentazione Introduzione all acquisizione dati
DettagliIntroduzione 2. Serie P20 4. Serie P28 6. Serie P35 8. Serie P39 10. Serie P42 12. Serie P57 14. Serie P60 16. Serie P85 18.
INDICE Introduzione 2 Serie P20 4 Serie P28 6 Serie P35 8 Serie P39 10 Serie P42 12 Serie P57 14 Serie P60 16 Serie P85 18 Serie P110 20 Schemi di connessione 22 Codifica 23 Note 24 Motori Passo Passo
DettagliAnalogico: rappresentano grandezze fisiche che variano
condizionamento e conversione dei segnali Introduzione I segnali forniti dagli elementi sensibili di misura richiedono specifici trattamenti (condizionamento) prima del campionamento e della conversione
DettagliIngegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori per Grandezze Meccaniche
Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Sensori per Grandezze Meccaniche Prof. lberto Tonielli, Ing. ndrea Tilli DEIS lma Mater Studiorum Università di ologna E-Mail: {atonielli,atilli}@deis.unibo.it
DettagliANNO SCOLASTICO 1999-2000 PROPOSTE PER I PROGRAMMI E LA PIANIFICAZIONE DEL CORSO DI TECNOLOGIA, DISEGNO E PROGETTAZIONE
ANNO SCOLASTICO 1999-2000 PROPOSTE PER I PROGRAMMI E LA PIANIFICAZIONE DEL CORSO DI TECNOLOGIA, DISEGNO E PROGETTAZIONE PER LE CLASSI DEL CORSO C ELETTRONICA Insegnanti: Ulderico Libertini Ivano Graziani
Dettagli3 PROVE MECCANICHE DEI MATERIALI METALLICI
3 PROVE MECCANICHE DEI MATERIALI METALLICI 3.1 Prova di trazione 3.1.3 Estensimetri La precisione e la sensibilità dello strumento variano a seconda dello scopo cui esso è destinato. Nella prova di trazione
DettagliINDICE BOBINATRICI BOBINATRICE MATASSATRICE MANUALE COLONNA PORTAROCCHE CON TENDIFILO BOBINATRICE PER MOTORI E TRASFORMATORI
INDICE BOBINATRICI BOBINATRICE MATASSATRICE MANUALE COLONNA PORTAROCCHE CON TENDIFILO BOBINATRICE PER MOTORI E TRASFORMATORI DL 1010B DL 1010D DL 1012Z KIT PER TRASFORMATORI E MOTORI KIT PER IL MONTAGGIO
DettagliIntroduzione all analisi dei segnali digitali.
Introduzione all analisi dei segnali digitali. Lezioni per il corso di Laboratorio di Fisica IV Isidoro Ferrante A.A. 2001/2002 1 Segnali analogici Si dice segnale la variazione di una qualsiasi grandezza
DettagliProgramma Svolto. Tecnologie e Tecniche di Installazione e Manutenzione. Classe IIIA
ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SUPERIORE ALESSANDRO VOLTA Via Volta, 1 - Tel. : 0785/53024 fax: 0785/52654 - e-mail: isisghilarza@tiscalinet.it - C.M. ORIS00100L - C.F.90027890954 09074 GHILARZA (Oristano)
DettagliElettromobilità WITTENSTEIN La pole position degli azionamenti elettrici. efficiente compatto sicuro
WITTENSTEIN La pole position degli azionamenti elettrici efficiente compatto sicuro 101 Azionamenti perfettamente integrati da un unico partner L elettromobilità va ben oltre il semplice funzionamento
Dettaglifile://c:\elearn\web\tempcontent5.html
Page 1 of 10 GRANDE PUNTO 1.3 Multijet GENERALITA'' - CONTROLLO ELETTRONICO POMPA DI PRESSIONE INIEZIONE DIESEL DESCRIZIONE COMPONENTI CENTRALINA DI INIEZIONE (COMMON RAIL MJD 6F3 MAGNETI MARELLI) E montata
DettagliI sensori di spostamento induttivi
Si basano sulla variazione del coefficiente di auto o mutua induzione con lo spostamento incognito. Sono dispositivi molto diffusi poiché presentano una elevata robustezza verso i fattori ambientali (si
DettagliTRASDUTTORI. I Trasduttori possono essere classificati in base a diversi criteri: In base alla grandezza misurata:
TRASDUTTORI Il sistema di misurazione di un regolatore, o di un controllore, è l insieme dei dispositivi che gli consente di conoscere con continuità il valore delle grandezze fisiche controllate; esso
DettagliIndice. 1 Introduzione 1
Indice Prefazione XIII 1 Introduzione 1 2 Elementi di modellistica 9 2.1 Introduzione... 9 2.2 Equazioni di conservazione per processi a fluido... 9 2.2.1 Portata massica e volumetrica... 9 2.2.2 Principio
DettagliSENSORI E TRASDUTTORI
SENSORI E TRASDUTTORI Ing.Francesco M. Raimondi www.unipa.it/fmraimondi Lezioni del corso di Dipartimento di Ingegneria dell Automazione e dei Sistemi 1 LA STRUMENTAZIONE DI MISURA OCCORRENTE PER UN SISTEMA
DettagliElettronica per l'informatica 24/11/03
Contenuto dell unità D 1 Conversione dell energia metodi di conversione, tipi di conversioni e schemi Alimentatori lineari componentistica e tecnologie riferimenti di tensione, regolatori e filtri Alimentatori
DettagliCAP.2 SENSORI DI GRANDEZZE MECCANICHE
CAP.2 SENSORI DI GRANDEZZE MECCANICHE Nella categoria dei sensori di grandezze meccaniche sono normalmente inclusi i sensori utilizzati per la misurazione di deformazione, forza, posizione (spostamento),
DettagliPROVE SULLA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA
LABORATORIO DI MACCHINE ELETTRICHE PROVE SULLA MACCHINA A CORRENTE CONTINUA PROVE SULLA MACCHINA A C. C. Contenuti Le prove di laboratorio che verranno prese in esame riguardano: la misura a freddo, in
DettagliELETTRONICA. L amplificatore Operazionale
ELETTRONICA L amplificatore Operazionale Amplificatore operazionale Un amplificatore operazionale è un amplificatore differenziale, accoppiato in continua e ad elevato guadagno (teoricamente infinito).
DettagliTrasduttori di Temperatura
Trasduttori di Temperatura Il controllo della temperatura è di fondamentale importanza in moltissimi processi industriali. Per la misura della temperatura sono disponibili diversi tipi di trasduttori,
DettagliCALCOLO ELETTRICO DELLE LINEE ELETTRICHE
CALCOLO ELETTRICO DELLE LINEE ELETTRICHE Appunti a cura dell Ing. Stefano Usai Tutore del corso di ELETTROTECNICA per meccanici e chimici A. A. 2001/ 2002 e 2002/2003 Calcolo elettrico delle linee elettriche
DettagliProgetti reali con ARDUINO
Progetti reali con ARDUINO Introduzione alla scheda Arduino (parte 5ª) giugno 2013 Giorgio Carpignano I.I.S. PRIMO LEVI C.so Unione Sovietica 490 (TO) Materiale didattico: www.iisprimolevi.it Servomotori
DettagliI.T.I. A. MALIGNANI UDINE CLASSI 3 e ELT MATERIA: ELETTROTECNICA PROGRAMMA PREVENTIVO
CORRENTE CONTINUA: FENOMENI FISICI E PRINCIPI FONDAMENTALI - Richiami sulle unità di misura e sui sistemi di unità di misura. - Cenni sulla struttura e sulle proprietà elettriche della materia. - Le cariche
DettagliCONVERSIONE ANALOGICA DIGITALE (ADC)(A/D) CONVERSIONE DIGITALE ANALOGICA (DAC)(D/A)
CONVERSIONE ANALOGICA DIGITALE (ADC)(A/D) CONVERSIONE DIGITALE ANALOGICA (DAC)(D/A) ELABORAZIONE ANALOGICA O DIGITALE DEI SEGNALI ELABORAZIONE ANALOGICA ELABORAZIONE DIGITALE Vantaggi dell elaborazione
DettagliSENSORI e TRASDUTTORI. Corso di Sistemi Automatici
SENSORI e TRASDUTTORI Sensore Si definisce sensore un elemento sensibile in grado di rilevare le variazioni di una grandezza fisica ( temperatura, umidità, pressione, posizione, luminosità, velocità di
DettagliT3 CIRCUITI RISONANTI E AMPLIFICATORI SELETTIVI
T3 CICUITI ISONANTI E AMPLIFICATOI SELETTIVI T3. Il fattore di merito di una bobina è misurato in: [a] henry. [b] ohm... [c] è adimensionale.. T3. Il fattore di perdita di un condensatore è misurato in:
DettagliTRASDUTTORI di TEMPERATURA
TASDUTTOI di TEMPEATUA Sono dispositivi in grado di trasformare la variazione di una temperatura nella variazione di un altra grandezza fisica (tensione, corrente,ecc.) I più utilizzati sono: Termoresistenze
DettagliDispositivo di conversione di energia elettrica per aerogeneratori composto da componenti commerciali.
Sede legale: Viale Vittorio Veneto 60, 59100 Prato P.IVA /CF 02110810971 Sede operativa: Via del Mandorlo 30, 59100 Prato tel. (+39) 0574 550493 fax (+39) 0574 577854 Web: www.aria-srl.it Email: info@aria-srl.it
DettagliMotori Elettrici. Principi fisici. Legge di Lenz: se in un circuito elettrico il flusso concatenato varia nel tempo si genera una tensione
Motori Elettrici Principi fisici Legge di Lenz: se in un circuito elettrico il flusso concatenato varia nel tempo si genera una tensione Legge di Biot-Savart: un conduttore percorso da corrente di intensità
DettagliTema di ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI
ESAME DI STATO Istituto Professionale Industriale Anno 2004 Indirizzo TECNICO INDUSTRIE ELETTRICHE Tema di ELETTROTECNICA, ELETTRONICA ED APPLICAZIONI Un impianto funicolare è alimentato, oltre che dalla
Dettagli