Concetti Chiave
- I trasduttori trasformano grandezze fisiche in segnali elettrici o pneumatici, distinti in analogici e digitali.
- Le caratteristiche stazionarie includono portata, guadagno e linearità, fondamentali per il funzionamento in condizioni stabili.
- L'offset rappresenta il segnale d'uscita in assenza di rilevazioni, mentre la risoluzione indica la minima variazione apprezzabile.
- Le caratteristiche dinamiche, come la costante di tempo, descrivono la risposta del trasduttore a variazioni rapide del segnale d'ingresso.
- La banda passante determina la massima frequenza supportata dal trasduttore, essenziale per segnali sinusoidali.
I trasduttori sono dispositivi simili a sensori, capaci di trasformare una data grandezza fisica (temperatura, pressione, velocità, …) in un segnale elettrico (o pneumatico) d’intensità proporzionale al valore della grandezza misurata. Si distinguono trasduttori analogici e trasduttori digitali. I primi trasmettono un segnale continuo d’intensità variabile tra un valore minimo ed un valore massimo; i secondi generano un segnale corrispondente, invece, ad un preciso valore numerico.
Quali sono le caratteristiche stazionarie dei trasduttori?
Le caratteristiche stazionarie (o statiche) di un trasduttore ne descrivono il comportamento in condizioni stabili, cioè nell’intervallo di tempo compreso tra una rilevazione e la successiva.
Le principali sono:
- la portata (o campo di variazione dell’entrata) corrisponde ai valori limite per la grandezza rilevata, al di fuori dei quali il trasduttore può fornire prestazioni scadenti o anche danneggiarsi;
- il campo di variazione dell’uscita corrisponde ai valori limite del segnale d’uscita generato dal trasduttore;
- il guadagno (o costante di trasduzione) rappresenta il valore di proporzionalità tra la grandezza rilevata dal trasduttore ed il segnale d’uscita;
- la linearità esprime la massima differenza possibile tra la misura rilevata dal trasduttore ed il segnale da questo emesso in uscita;
- l’offset è il particolare segnale emesso in uscita dal trasduttore in caso di rilevazioni in ingresso nulle;
- la risoluzione indica la più piccola variazione che il trasduttore è in grado di apprezzare nella grandezza rilevata in ingresso;
- la sensibilità è il rapporto tra la variazione del segnale d’entrata apprezzata dal trasduttore e la corrispondente variazione del segnale d’uscita.
Caratteristiche funzionali dinamiche
Le caratteristiche funzionali dinamiche di un trasduttore ne descrivono il comportamento in relazione alla variabilità del segnale d’ingresso. Le principali sono:
- la costante di tempo (T) indica il tempo di risposta del trasduttore alle variazioni di un segnale d’ingresso a gradino, e deve essere inferiore alla velocità di variazione del segnale stesso;
- la banda passante corrisponde alla massima frequenza supportata dal trasduttore in caso di segnale d’ingresso sinusoidale (la frequenza minima è 0).
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali caratteristiche stazionarie di un trasduttore?
- Cosa indica la costante di tempo di un trasduttore?
- Qual è la differenza tra trasduttori analogici e digitali?
Le caratteristiche stazionarie di un trasduttore includono la portata, il campo di variazione dell'uscita, il guadagno, la linearità, l'offset, la risoluzione e la sensibilità, che descrivono il comportamento del trasduttore in condizioni stabili.
La costante di tempo (T) indica il tempo di risposta del trasduttore alle variazioni di un segnale d'ingresso a gradino e deve essere inferiore alla velocità di variazione del segnale stesso.
I trasduttori analogici trasmettono un segnale continuo d'intensità variabile, mentre i trasduttori digitali generano un segnale corrispondente a un preciso valore numerico.
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