U=KI+offset. Parametri caratteristici dei sensori:
|
|
- Ignazio Campo
- 8 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Trasduttori: E' un dispositivo in grado di trasformare le variazioni di una grandezza fisica, normalmente non elettrica, in un'altra grandezza, normalmente di natura elettrica (tensione, frequenza o corrente). E composto da due parti: Sensore: un dispositivo che rileva le variazioni di una grandezza modificando una delle proprie caratteristiche fisiche, Convertitore:E un circuito elettronico che trasforma le variazioni di un parametro del sensore in una variazione di una grandezza elettrica. Il sensore spesso è sensibile a variabili che alterano il risultato della misura primaria,quindi per ottenere un buon funzionamento bisogna attenersi al data-sheet in cui sono descritti: I parametri caratteristici del sensore ; Gli schemi dettagliati piu comuni di utilizzo; I circuiti di prova per verificare le caratteristiche; Tipi di trasduttori: Analogico: quando il suo segnale di uscita è una grandezza elettrica che varia in modo continuo mantenendo una doppia corrispondenza con il valore della grandezza misurata Digitale:quando il suo segnale di uscita è composto da uno o più segnali digitali che possono assumere ciascuno solo due livelli di tensione identificati come 0 e 1. 1
2 Attivi: Quando forniscono in uscita un segnale direttamente utilizzabile da circuiti di elaborazione senza nessun consumo di energia elettrica.é il caso delle celle fotovoltaiche e delle termocoppie. Passivi: Sono quei trasduttori ai quali bisogna fornire energia elettrica perché la grandezza fisica d uscita possa essere trasformata in una grandezza elettrica.ad esempio il Potenziometro che fornisce in uscita valori di resistenza diversi, a seconda della posizione. Parametri caratteristici dei sensori: Caratteristiche di trasferimento: E' il legame che intercorre tra la variabile da misurare (ingresso) e il segnale elettrico di uscita del trasduttore. I trasduttori la cui caratteristica è una retta sono detti lineari. U Caratteristica dei Trasduttori; La Linearita. U=KI Quando la retta non passa per l'origine la variabile d'uscita è diversa da zero in corrispondenza del valore nullo della variabile di ingresso. L'equazione è: α tgα=k U=KI+offset U=KI U: La grandezza di uscita del sensore I: La grandezza da misurare K: Coefficiente angolare I 2
3 Si definisce offset il valore non nullo della variabile di uscita corrispondente al valore nullo della variabile d' ingresso. U=Grandezza di uscita offset U=KI+offset I=grandezza d' ingresso Linearità: Il funzionamento ottimale di un trasduttore è quello definito da una caratteristica lineare. La linearità è il parametro che evidenzia la deviazione tra la retta (caratteristica teorica) e la curva reale. La non linearità è il valore massimo della deviazione rispetto alla curva teorica in valore assoluto riferito al valore massimo del segnale di uscita. Un sensore è buono quando la sua non linearità non è superiore allo 0.1%. Grandezza D uscita Range di funzionamento: E' l'intervallo dei valori che può assumere la grandezza che deve essere trasdotta. U=Grandezza di uscita Caratteristica reale Caratteristica Ideale Range di Funzionamento Saturazione Deviazione I=Grandezza d' ingresso Zona lineare Min Max 3
4 Isteresi: E' l' area racchiusa tra le due curve e rappresenta una imprecisione di misura. Più il coefficiente angolare della retta è elevato più il trasduttore è sensibile e minore sarà il range di funzionamento. Sensibilità: E' il rapporto tra la variazione della grandezza di uscita e la variazione della grandezza d' ingresso che la provoca. U Maggiore pendenza Trasduttore più sensibile. U1 Valore massimo di uscita U S= I l U2 Tempo di risposta: E' il tempo che il trasduttore impiega per raggiungere in uscita il valore di regime corrispondente al valore d' ingresso. Risoluzione: E' il rapporto percentuale tra la minima variazione della grandezza di uscita in grado di essere rilevata e il valore massimo del fondo scala. Ripetibilità: E' la capacità di un sensore di fornire sempre gli stessi valori di uscita in corrispondenza dell' ingresso. Tempo risposta 4
5 Classificazione in base a caratteristiche fisiche resistivi: sfruttano la variazione della resistenza (fotoresistori, termoresistori, sensori di posizione); capacitivi: sfruttano la variazione della capacita' di un condensatore (sensori di umidità); elettroacustici: convertono segnali sonori in grandezze elettriche (microfoni); elettrodinamici: si basano sul principio della forza elettromotrice per misurare velocita' (dinamo tachimetrica); elettromagnetici: utilizzano il principio dell'induttanza elettrica per rilevare angoli di rotazione; magnetostritivi: si fondano sul principio della permeabilita'; piezoelettrici: sfruttano l'originarsi di una polarizzazione elettrica su facce opposte di cristalli sottoposti a sollecitazioni (stress) fisiche; A semiconduttore: sfruttano le caratteristiche della giunzione dei semiconduttori (fotodiodi, fototransistor). Sensori di posizione a potenziometro E possibile utilizzare come sensori di posizione un reostato in modo da convertire la posizione in una l variazione di resistenza infatti: R = ρ S se avviene un allungamento la misura della resistenza consente di misurare indirettamente lo spostamento. l + l R + R = ρ S Sensori di posizione a potenziometro 5
6 ENCODER INCREMENTALI L'elemento fotosensibile ( un fotodiodo o un fototransistor) genera un treno di impulsi ed il loro numero è pari al numero delle zone trasparenti, alternate alle scure, intercettate dal blocco emettitore-ricevitore. Il conteggio di questi impulsi consente di individuare la rotazione compiuta dal disco Un encoder in cui sia presente solo una serie di feritoie non consente di individuare il verso in cui il disco ruota. Viene ricavata una seconda serie di feritoie, sfalsata rispetto alla prima di un quarto di passo, essendo il passo la distanza tra due zone trasparenti successive. E' ovviamente necessaria la presenza di una seconda sorgente luminosa e di un secondo sensore. Encoder assoluti In questi encoder non si ha una semplice successione di zone chiare e di zone scure, ma le zone chiare e quelle scure, rappresentano, lette su una linea perpendicolare alle piste o su un raggio una parola in un certo codice binario Un codice binario puro non è tuttavia adatto ad essere utilizzato in un encoder. Si ha che in alcune posizioni, passando da un numero binario al successivo, varia più di una cifra. Ad esempio passando dal n. 3 (011) al n. 4 (100) si ha una variazione contemporanea di tutte e tre le cifre. Codice Gray 6
7 LED ENCODER INCREMENTALI ED ASSOLUTI ENCODER INCREMENTALE: contando gli impulsi permette di valutare lo spostamento rispetto ad una posizione iniziale fotorivelatore ENCODER ASSOLUTO: fornisce la posizione assoluta fotorivelatori tracce ogni livello ha una risoluzione doppia rispetto a quello inferiore; con 10 tracce vengo ad avere una risoluzione di 2 10 =1024 impulsi per giro (nota: i segnali provenienti dai fotorivelatori possono essere interpretati direttamente come una codifica binaria della posizione) I RESOLVER Il resolver è un trasduttore per la misura di spostamenti angolari molto utilizzato sia nel campo delle macchine utensili che della robotica I due solenoidi, di cui uno fisso e l altro rotante, sono disposti intorno ad uno stesso nucleo di ferro, fatto di lamierini isolati: in base alle loro posizioni reciproche tutto il flusso dovuto al primo avvolgimento risulta concatenato totalmente o solo parzialmente con il secondo. Si avrà perciò una tensione indotta avente caratteristiche che dipendono dalla loro posizione reciproca. I resolver Negli avvolgimenti di statore si generano quindi f.e.m. sinusoidali di ampiezza proporzionale rispettivamente a sen(q) e cos(q). Le tensioni prodotte negli avvolgimenti di statore vengono elaborate da un circuito elettronico (spesso contenuto in un ASIC) che ne rivela le ampiezze relative, ricavandone la posizione angolare q. Lo stesso circuito calcola anche la velocità angolare ω RESOLVER senza spazzole avvolgimenti di statore primario del trasformatore rotante (f=8 khz) albero per l accoppiamento al motore avvolgimenti di rotore secondario del trasformatore rotante statore rotore statore V e =10 V 8 khz V R V 2 V 1 statore 7
8 inductosyn SENSORI DI VELOCITA L inductosyn può esser considerato la versione lineare del resolver. In esso lo statore viene sostituito da una scala o regolo in materiale isolante su cui è presente un circuito stampato a greca avente passo p e la lunghezza necessaria. La greca sostituisce il solenoide nello statore. Un altra grandezza fisica di notevole importanza nelle applicazioni e negli automatismi è la velocità. Per realizzare trasduttori di velocità lineare o angolare possono essere utilizzati dispositivi elettromeccanici come la dinamo tachimetrica oppure dei tachimetri elettronici. I tachimetri elettronici basano il loro funzionamento su un encoder che fornisce una sequenza di impulsi grazie a una coppia ledfotodiodo in genere integrati nell encoder. I tachimetri digitali possiedono un generatore di clock il cui compito è di fornire una finestra temporale di durata costante che abilita il conteggio di un contatore. 8
9 Accanto alla versione digitale che consente comunque un immediato interfacciamento con microcontrollori è possibile realizzare un analogo circuito analogico. Gli impulsi provenienti dall encoder sono squadrati da un circuito a trigger di Smidth, poi, tramite un convertitore frequenza tensione, gli impulsi sono trasformati in una tensione proporzionale alla frequenza e quindi alla velocità dell encoder. La dinamo tachimetrica La dinamo tachimetrica è un piccolo generatore di corrente continua. Nello statore è presente un magnete permanente. Il rotore racchiude l avvolgimento indotto. Rispetto le tradizionali dinamo si pone molta cura nella costruzione per evitare attriti e eccentricità che falserebbero la lettura. E importante nell utilizzo di far lavorare la dinamo tachimetrica a vuoto per evitare che la misura sia falsata dalle cadute di tensione sulla resistenza degli avvolgimenti del rotore. N S 9
10 Si ricorda che una spira conduttrice interessata da un flusso variabile nel tempo produce ai suoi capi una f.e.m. l andamento di tale forza elettromotrice è sinusoidale. Ora ciascun avvolgimento contribuisce alla tensione complessivo con una propria tensione ed ogni f.e.m. sarà sfasata rispetto la precedente La somma di queste sinusoidi sfasate fornisce una tensione pressoché continua ma che presenta una certa ondulazione, la tensione, pertanto, deve essere filtrata per evitare problemi nei sistemi di controllo La tensione continua in uscita è legata alla velocità di rotazione dalla relazione dove KD è la costante della dinamo mentre ω è la velocità angolare in giri /min. Per le dinamo tachimetriche commerciali la KD vale V per 1000 giri/min TACHIMETRI A CORRENTE CONTINUA strutturalmente sono dei piccoli generatori in corrente continua eccitati con magneti permanenti (AlNiCo: stabilità termica) V = k Φn n: n di giri/min scostamenti dalla proporzionalità: dissimmetrie costruttive (squilibrio del rotore, irregolarità del traferro, ecc.) caduta di tensione alle spazzole (la corrente assorbita deve essere piccola per evitare l effetto della reazione di indotto): si usano quindi spazzole con basse cadute (contenenti polvere di Ag) Sensori di temperatura errore di linearità ε=δv/ V M : massimo scostamento δv dalla retta ideale, riferito al valore di fondo scala V M scostamenti tra la caratteristica reale e ideale di un tachimetro in c.c. 10
11 La termocoppia materiale A Questo dispositivo costruttivamente è una giunzione metallurgica di due metalli diversi che genera una d.d.p. quando è sottoposto ad una differenza di temperatura (effetto Seebeck e Thomson). T0 materiale B T1. Se i conduttori sono chiusi ad anello si determina una corrente che circola nel circuito. Se i conduttori sono lasciati aperti misureremo una d.d.p.. I costruttori per ciascuna termocoppia metallica forniscono la tabella dei valori di tensione per ciascun valore di temperatura Tmin [ C] Tmax[ C] conduttor e 1 conduttor e 2 tipo J tipo K tipo N tipo T tipo R Fe Ni-Cr Nicrosil Cu Platino-rodio Ni-Al Ni-Al Nisil Costantana( CuNi) platino TERMORESISTORI La resistività dei metalli varia con la temperatura. Oltre i -200 C, la resistività varia quasi linearmente con la temperatura. In questa regione approssimativamente lineare, la variazione di resistività (ρ) con la temperatura (T) può essere adeguatamente descritta da un equazione quadratica: 11
12 I PTC (Positive Temperature Coefficient Resistors) sono realizzati con ceramiche semiconduttrici di elevata purezza. Basate su composti di Titanio (BaTiO3, SrTiO3, ecc.), il loro specifico comportamento è ottenuto dall aggiunta di drogante in un unico processo, che include elevate pressioni necessarie per la sinterizzazione dei materiali. I PTC hanno un unica caratteristica Resistenza- Temperatura. Essi manifestano una bassa resistenza per un ampio range i temperatura, ma appena raggiungono una specifica temperatura, subiscono una crescita repentina della resistenza (diversi ordini di ampiezza) Questa temperatura è detta di "Curie" o "Switching Point". Gli NTC manifestano una diminuzione della resistenza elettrica con l aumento della temperatura. Sono usati in un intervallo di temperatura di - 50 C fino 150 C, e anche oltre fino a 300 C per alcuni dispositivi incapsulati nel vetro. Il valore di riferimento di un termistore è tipicamente riferito a 25 C (abbreviato come R25). Per molte applicazioni, i valori R25 sono compresi tra 100Ω e 100kΩ. Altri valori R25 possono essere prodotti e hanno come valore basso 10Ω e come alto 40 MΩ. Caratteristica di un ntc 12
13 PT100 Molto diffuse sono le cosiddette Pt100 e Pt1000, ovvero termoresistenze in platino (Pt), in cui la resistenza alla temperatura di 0 C è pari rispettivamente a 100 Ω e 1000 Ω. Secondo la norma IEC 751 (1995) le Pt100 sono classificate a seconda della tolleranza nella misura fornita: ❿ Pt100 Classe A ±0,15 C [0 C] ±0,06 Ω [0 C] ❿ Pt100 Classe B ±0,30 C [0 C] ±0,12 Ω [0 C] L effetto Hall Nel 19 secolo Edwin Hall collegò un filo su entrambi i lati di un pezzo rettangolare di oro. Facendo passare in presenza di un flusso magnetico una corrente elettrica attraverso la lunghezza del foglio misurò una tensione collegando un voltmetro tra due punti dei lati opposti della lamina d oro h V v H B L v t l arseniuro di gallio(gaas) e l arseniuro di indio (InAs) producono tensioni di Hall relativamente alte e consentono la realizzazione di sensori per la ricerca scientifica e l industria. Come sensori i generatori ad effetto Hall trovano impiego per rilevare le correnti, i campi magnetici o come interruttori controllati da un campo magnetico si possono rilevare per esempio la velocità di rotazione di alberi meccanici. I ciascuna carica sente una forza : F=qvB Nel nostro caso le cariche sono negative (forza negativa rispetto la convenzione) per cui la forza tende a spostare le cariche verso sinistra in figura. 13
14 STRAIN GAUGES* ( misuratori di sforzo) Ci sono diversi metodi per misurare gli sforzi, molti dei quali sono basati su misure di spostamento. Gli strain gauge di tipo elettrico realizzano una misura di tipo mono o bidimensionale,. Sensori piezoelettrici si basano sulla misura della carica elettrica che compare sulla superficie di cristalli speciali (quarzi, topazi, sale di Rochelle) quando sono sottoposti a stress meccanici. 14
15 Sensori ottici I principali sensori ottici sono il fotodiodo, i fototransistor e le fotoresistenze. simbolo del fotodiodo e del fototransistor. I fotodiodi basano il loro funzionamento sul fatto che in polarizzazione inversa la corrente inversa aumenta se si illumina la giunzione. Infatti, i portatori minoritari, elettroni nella zona p e lacune in n, si liberano dal legame chimico passando dalla banda di valenza a quella di conduzione in misura maggiore se colpiti da un quanto energetico sufficiente a fargli compiere il balzo. Normalmente i diodi sono contenuti in contenitori oscuri per cui l unico contributo per tale passaggio di banda è legato al calore, se la giunzione è resa trasparente o meglio si concentra la luce tramite una lente sulla giunzione si aumenta l intensità di tali portatori all aumentare dell illuminamento. La relazione che esprime la corrente kt I = I + I ( e ) L qv 0 1 fotodiodo n p + - E 15
16 Le caratteristiche del fotodiodo V-I sono rappresentate in figura ed esprimono la relazione V-I in funzione dell illuminamento incidente espresso in lux o in W/cm2. Gli estensimetri a resistenza sfruttano la variazione della resistenza dovute alle deformazioni elastiche dei conduttori che sono disposti a serpentina per uno sviluppo complessivo in lunghezza considerevole (vedi figure). Quando il materiale è allungato i conduttori diventano lunghi e stretti, ciò aumenta la resistenza. Questo cambio di resistenza è convertito in una tensione tramite un ponte di Wheatstone. Il valore di tensione così ottenuto è linearmente dipendente dallo sforzo tramite una costante chiamata gauge factor. 16
E 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
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
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
DettagliLa corrente elettrica La resistenza elettrica La seconda legge di Ohm Resistività e temperatura L effetto termico della corrente
Unità G16 - La corrente elettrica continua La corrente elettrica La resistenza elettrica La seconda legge di Ohm Resistività e temperatura L effetto termico della corrente 1 Lezione 1 - La corrente elettrica
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
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
DettagliGenerazione campo magnetico
ELETTRO-MAGNETISMO Fra magnetismo ed elettricità esistono stretti rapporti: La corrente elettrica genera un campo magnetico; Un campo magnetico può generare elettricità. Generazione campo magnetico Corrente
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,
DettagliI.P.S.I.A. BOCCHIGLIERO
I.P.S.I.A. di BOCCHIGLIERO a.s. 2012/2013 -classe V- Materia: Sistemi Automazione e Organizzazione della Produzione ----Trasduttori e sensori---- Alunna: Rossella Serafini prof. Ing. Zumpano Luigi TRASDUTTORI
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
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
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;
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,
DettagliPRINCIPI DI TRASDUZIONE
PRINCIPI DI TRASDUZIONE Passiva Trasduzione resistiva Trasduzione capacitiva Trasduzione induttiva Attiva Trasduzione fotovoltaica Trasduzione piezoelettrica Trasduzione elettromagnetica Trasduzione fotoconduttiva
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
DettagliRegole della mano destra.
Regole della mano destra. Macchina in continua con una spira e collettore. Macchina in continua con due spire e collettore. Macchina in continua: schematizzazione di indotto. Macchina in continua. Schematizzazione
DettagliLA CORRENTE ELETTRICA Prof. Erasmo Modica erasmo@galois.it
LA CORRENTE ELETTRICA Prof. Erasmo Modica erasmo@galois.it L INTENSITÀ DELLA CORRENTE ELETTRICA Consideriamo una lampadina inserita in un circuito elettrico costituito da fili metallici ed un interruttore.
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
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
DettagliLA GIUNZIONE PN. Sulla base delle proprietà elettriche i materiali si classificano in: conduttori semiconduttori isolanti
LA GIUNZIONE PN Sulla base delle proprietà chimiche e della teoria di Bohr sulla struttura dell atomo (nucleo costituito da protoni e orbitali via via più esterni in cui si distribuiscono gli elettroni),
DettagliDefinizione di mutua induzione
Mutua induzione Definizione di mutua induzione Una induttanza produce un campo magnetico proporzionale alla corrente che vi scorre. Se le linee di forza di questo campo magnetico intersecano una seconda
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
DettagliCORRENTE ELETTRICA. La grandezza fisica che descrive la corrente elettrica è l intensità di corrente.
CORRENTE ELETTRICA Si definisce CORRENTE ELETTRICA un moto ordinato di cariche elettriche. Il moto ordinato è distinto dal moto termico, che è invece disordinato, ed è sovrapposto a questo. Il moto ordinato
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
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
Dettagli11. Macchine a corrente continua. unità. 11.1 Principio di funzionamento
11. Macchine a corrente continua unità 11.1 Principio di funzionamento Si consideri una spira rotante con velocità angolare costante e immersa in un campo magnetico costante come in figura 11.1. I lati
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
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
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
DettagliMISURE DI GRANDEZZE ELETTRICHE
MISURE DI GRANDEZZE ELETTRICHE La tecnologia oggi permette di effettuare misure di grandezze elettriche molto accurate: precisioni dell ordine dello 0,1 0,2% sono piuttosto facilmente raggiungibili. corrente:
DettagliVengono detti attuatori i dispositivi in grado di agire sull ambiente esterno comandati da segnali elettrici.
GLI ATTUATORI Vengono detti attuatori i dispositivi in grado di agire sull ambiente esterno comandati da segnali elettrici. La casistica è assai vasta ; sono comuni i semplici azionamenti magnetici (elettromagneti
DettagliAPPUNTI SUL CAMPO MAGNETICO ROTANTE
APPUTI UL CAPO AGETICO ROTATE Campo agnetico Rotante ad una coppia polare Consideriamo la struttura in figura che rappresenta la vista, in sezione trasversale, di un cilindro cavo, costituito da un materiale
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
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
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
DettagliCorrenti e circuiti a corrente continua. La corrente elettrica
Correnti e circuiti a corrente continua La corrente elettrica Corrente elettrica: carica che fluisce attraverso la sezione di un conduttore in una unità di tempo Q t Q lim t 0 t ntensità di corrente media
DettagliGRANDEZZE ELETTRICHE E COMPONENTI
Capitolo3:Layout 1 17-10-2012 15:33 Pagina 73 CAPITOLO 3 GRANDEZZE ELETTRICHE E COMPONENTI OBIETTIVI Conoscere le grandezze fisiche necessarie alla trattazione dei circuiti elettrici Comprendere la necessità
DettagliOPTOELETTRONICA I FOTORILEVATORI fotoresistenze Le foto resistenze sono costituite da un materiale semiconduttore di tipo N,come il solfuro di cadmio(cds) oppure da materiali fotosensibili come l ossido
DettagliCORRENTE ELETTRICA Intensità e densità di corrente sistema formato da due conduttori carichi a potenziali V 1 e V 2 isolati tra loro V 2 > V 1 V 2
COENTE ELETTICA Intensità e densità di corrente sistema formato da due conduttori carichi a potenziali V 1 e V isolati tra loro V > V 1 V V 1 Li colleghiamo mediante un conduttore Fase transitoria: sotto
Dettagliazionamento I quadranti di un azionamento motore cc Gli azionamenti dei motori
Gli azionamenti dei motori Per azionamento si intende, in generale, un insieme di apparecchiature, gruppi convertitori, attuatori, organi di trasmissione, macchine operatrici, dispositivi di controllo.
DettagliINTEGRATORE E DERIVATORE REALI
INTEGRATORE E DERIVATORE REALI -Schemi elettrici: Integratore reale : C1 R2 vi (t) R1 vu (t) Derivatore reale : R2 vi (t) R1 C1 vu (t) Elenco componenti utilizzati : - 1 resistenza da 3,3kΩ - 1 resistenza
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
DettagliFondamenti di macchine elettriche Corso SSIS 2006/07
9.13 Caratteristica meccanica del motore asincrono trifase Essa è un grafico cartesiano che rappresenta l andamento della coppia C sviluppata dal motore in funzione della sua velocità n. La coppia è legata
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
DettagliMacchina sincrona (alternatore)
Macchina sincrona (alternatore) Principio di funzionamento Le macchine sincrone si dividono in: macchina sincrona isotropa, se è realizzata la simmetria del flusso; macchina sincrona anisotropa, quanto
DettagliLA CORRENTE ELETTRICA
L CORRENTE ELETTRIC H P h Prima che si raggiunga l equilibrio c è un intervallo di tempo dove il livello del fluido non è uguale. Il verso del movimento del fluido va dal vaso a livello maggiore () verso
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:
DettagliIL TRASFORMATORE Prof. S. Giannitto Il trasformatore è una macchina in grado di operare solo in corrente alternata, perché sfrutta i principi dell'elettromagnetismo legati ai flussi variabili. Il trasformatore
DettagliPREMESSA caratteristiche di funzionamento metodo diretto metodo indiretto
pag. 1 PREMESSA Le prove di collaudo o di verifica delle macchine elettriche devono essere eseguite seguendo i criteri stabiliti dalle Norme CEI a meno che non vi siano accordi particolari tra le parti.
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
DettagliTesina di scienze. L Elettricità. Le forze elettriche
Tesina di scienze L Elettricità Le forze elettriche In natura esistono due forme di elettricità: quella negativa e quella positiva. Queste due energie si attraggono fra loro, mentre gli stessi tipi di
DettagliTermodinamica: legge zero e temperatura
Termodinamica: legge zero e temperatura Affrontiamo ora lo studio della termodinamica che prende in esame l analisi dell energia termica dei sistemi e di come tale energia possa essere scambiata, assorbita
DettagliAmplificatori Audio di Potenza
Amplificatori Audio di Potenza Un amplificatore, semplificando al massimo, può essere visto come un oggetto in grado di aumentare il livello di un segnale. Ha quindi, generalmente, due porte: un ingresso
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
DettagliIL RISPARMIO ENERGETICO E GLI AZIONAMENTI A VELOCITA VARIABILE L utilizzo dell inverter negli impianti frigoriferi.
IL RISPARMIO ENERGETICO E GLI AZIONAMENTI A VELOCITA VARIABILE L utilizzo dell inverter negli impianti frigoriferi. Negli ultimi anni, il concetto di risparmio energetico sta diventando di fondamentale
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
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
DettagliCorrente ele)rica. Cariche in movimento e legge di Ohm
Corrente ele)rica Cariche in movimento e legge di Ohm Corrente ele)rica Nei metalli si possono avere elettroni che si muovono anche velocemente fra un estremo e l altro del metallo, ma la risultante istante
DettagliTransitori del primo ordine
Università di Ferrara Corso di Elettrotecnica Transitori del primo ordine Si consideri il circuito in figura, composto da un generatore ideale di tensione, una resistenza ed una capacità. I tre bipoli
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
DettagliENERGIA ELETTRICA: Generatori e tipi di collegamento. Istituto Paritario Scuole Pie Napoletane - Anno Scolastico 2012-13 -
ENERGIA ELETTRICA: Generatori e tipi di collegamento Quando un conduttore in movimento attraversa le linee di forza di un campo magnetico, nel conduttore si genera una forza elettromotrice indotta in grado
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
DettagliI trasduttori differenziali.
I trasduttori differenziali. I trasduttori differenziali sono dei dispositivi che consentono di convertire uno spostamento meccanico in un segnale elettrico. Sono utilizzati anche per piccoli spostamenti
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
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),
DettagliInduzione magnetica. Corrente indotta. Corrente indotta. Esempio. Definizione di flusso magnetico INDUZIONE MAGNETICA E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Induzione magnetica INDUZIONE MAGNETICA E ONDE ELETTROMAGNETICHE Che cos è l induzione magnetica? Si parla di induzione magnetica quando si misura una intensità di corrente diversa da zero che attraversa
DettagliDEFINIZIONE. in generale NON è: completamente nota tempo-invariante. per un trasduttore è desiderabile una FdT lineare: U = K I
DEFINIZIONE TRASDUTTORE = dispositivo che rileva una grandezza fisica (ingresso) e fornisce una grandezza elettrica (uscita) ad essa correlata temperatura, pressione, radiazione luminosa, posizione, velocità,...
DettagliGeneratore di Forza Elettromotrice
CIRCUITI ELETTRICI Corrente Elettrica 1. La corrente elettrica è un flusso ordinato di carica elettrica. 2. L intensità di corrente elettrica (i) è definita come la quantità di carica che attraversa una
DettagliComplementi di Analisi per Informatica *** Capitolo 2. Numeri Complessi. e Circuiti Elettrici. a Corrente Alternata. Sergio Benenti 7 settembre 2013
Complementi di Analisi per nformatica *** Capitolo 2 Numeri Complessi e Circuiti Elettrici a Corrente Alternata Sergio Benenti 7 settembre 2013? ndice 2 Circuiti elettrici a corrente alternata 1 21 Circuito
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;
DettagliPLL (anello ad aggancio di fase)
PLL (anello ad aggancio di fase) Il PLL ( Phase Locked Loop, anello ad aggancio di fase) è un circuito integrato a reazione negativa. E un componente molto versatile e può essere usato come: demodulatore
DettagliGeneratore radiologico
Generatore radiologico Radiazioni artificiali alimentazione: corrente elettrica www.med.unipg.it/ac/rad/ www.etsrm.it oscar fiorucci. laurea.tecn.radiol@ospedale.perugia.it Impianto radiologico trasformatore
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
DettagliIl Corso di Fisica per Scienze Biologiche
Il Corso di Fisica per Scienze Biologiche Ø Prof. Attilio Santocchia Ø Ufficio presso il Dipartimento di Fisica (Quinto Piano) Tel. 075-585 2708 Ø E-mail: attilio.santocchia@pg.infn.it Ø Web: http://www.fisica.unipg.it/~attilio.santocchia
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
DettagliLA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA
LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA (Fenomeno, indipendente dal tempo, che si osserva nei corpi conduttori quando le cariche elettriche fluiscono in essi.) Un conduttore metallico è in equilibrio elettrostatico
DettagliTECNOLOGIA DELLE RESISTENZE
I RESISTORI (Resistenze) TECNOLOGIA DELLE RESISTENZE Si definiscono i Resistori (o Resistenze) i componenti di un circuito che presentano fra i loro terminali una resistenza elettrica. Le Resistenze servono
Dettaglinei materiali (Inserendo un materiale all interno di un campo magnetico generato da un magnete permanente)
COMPORTAMENTO MAGNETICO DEI MATERIALI a) nel vuoto B = μ0 H μ0 = 4 π 10-7 H/m b) nei materiali (Inserendo un materiale all interno di un campo magnetico generato da un magnete permanente) Il materiale
DettagliStrumenti di misura per audit energetici
Università Roma La Sapienza Dipartimento di Meccanica ed Aeronautica Strumenti di misura per audit energetici Prof. Marco LUCENTINI Università ità degli Studi di Roma "La Sapienza" Analizzatori di rete
DettagliIntegrated Comfort SyStemS
Integrated Comfort Systems EST (Energy Saving Technology) è una tecnologia applicata ai ventilconvettori e cassette EURAPO che consente di ottenere assorbimenti elettrici estremamente contenuti e una modulazione
DettagliLa caratteristica meccanica rappresenta l'andamento della coppia motrice C in
MOTORI CORRENTE ALTERNATA: CARATTERISTICA MECCANICA La caratteristica meccanica rappresenta l'andamento della coppia motrice C in funzione della velocità di rotazione del rotore n r Alla partenza la C
DettagliI sistemi di controllo possono essere distinti in due categorie: sistemi ad anello aperto e sistemi ad anello chiuso:
3.1 GENERALITÀ Per sistema di controllo si intende un qualsiasi sistema in grado di fare assumere alla grandezza duscita un prefissato andamento in funzione della grandezza di ingresso, anche in presenza
DettagliVisione d insieme DOMANDE E RISPOSTE SULL UNITÀ
Visione d insieme DOMANDE E RISPOSTE SULL UNITÀ Che cos è la corrente elettrica? Nei conduttori metallici la corrente è un flusso di elettroni. L intensità della corrente è il rapporto tra la quantità
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
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
DettagliNORME E DEFINIZIONI PER GLI STRUMENTI DI MISURE DELLE GRANDEZZE ETTROMAGNETICHE
NORME E DEFINIZIONI PER GLI STRUMENTI DI MISURE DELLE GRANDEZZE ETTROMAGNETICHE Strumenti indicatori Strumento che indica in modo continuo il valore efficace, medio o di cresta della grandezza misurata
Dettagli- Sensori di misura della temperatura per uso industriale - Figura 1: Termocoppie Convenzionali
TERMOCOPPIE e TERMORESISTENZE - Sensori di misura della temperatura per uso industriale - Figura 1: Termocoppie Convenzionali Figura 2: Termocoppie in Ossido Minerale Figura 3: Termoresistenze CARATTERISTICHE
DettagliImpianti navali B. Parte 4. II semestre 2013. giulio.barabino@unige.it. danilo.tigano@unige.it
Impianti navali B Parte 4 II semestre 2013 giulio.barabino@unige.it danilo.tigano@unige.it 1 Convertitore CA-CC monofase controllato 2 Convertitore CA-CC trifase controllato 3 Tiristore 4 Convertitore
DettagliTermologia. Introduzione Scale Termometriche Espansione termica Capacità termica e calori specifici Cambiamenti di fase e calori latenti
Termologia Introduzione Scale Termometriche Espansione termica Capacità termica e calori specifici Cambiamenti di fase e calori latenti Trasmissione del calore Legge di Wien Legge di Stefan-Boltzmann Gas
Dettagli- semplicità delle macchine generatrici (alternatori) - possibilità di utilizzare semplicemente i trasformatori
ITCG CATTANEO CON LICEO DALL AGLIO - via M. di Canossa - Castelnovo ne Monti (RE) SEZIONE I.T.I. Le Correnti Alternate Come vedremo è piuttosto semplice produrre tensioni, e di conseguenza correnti, che
DettagliTrasduttori di posizione e velocità.
Trasduttori di posizione e velocità. Tra le innumerevoli categorie di trasduttori di posizione esistono gli encoder ottici digitali che si possono raggruppare in tre tipologie a seconda del segnale fornito
DettagliV= R*I. LEGGE DI OHM Dopo aver illustrato le principali grandezze elettriche è necessario analizzare i legami che vi sono tra di loro.
LEGGE DI OHM Dopo aver illustrato le principali grandezze elettriche è necessario analizzare i legami che vi sono tra di loro. PREMESSA: Anche intuitivamente dovrebbe a questo punto essere ormai chiaro
Dettagli