SENSORI DI DISTANZA E PRESENZA



SENSORI INDUTTIVI

I trasduttori induttivi di presenza (chiamati spesso "proximity") sono basati sull'impiego dell'effetto trasformatorico. Essi sono costituiti da un oscillatore ad alta frequenza che alimenta una bobina in aria. Questa bobina, percorsa dalla corrente fornita dall'oscillatore emette una radiazione elettromagnetica che si propaga nell'intorno. Se in vicinanza della bobina si viene a trovare un elemento di materiale ferromagnetico esso, investito dalla radiazione elettromagnetica, inizia a riscaldarsi per effetto delle cosiddette "correnti di Focoult". L'energia necessaria per questo riscaldamento dovrebbe essere fornita dall'oscillatore il quale, non disponendo di sufficiente potenza, smette rapidamente di oscillare. Questa situazione viene rilevata da un apposito circuito che apre o chiude un interruttore elettronico. La distanza a cui l'oggetto (detto azionatore) investito dalla radiazione elettromagnetica si deve trovare affinché l'oscillatore si arresti dipende dalla caratteristiche dell'azionatore stesso: sia le dimensioni, sia la composizione influiscono su tale distanza critica. I proximity sono fra i trasduttori più diffusi per la realizzazione di fine‑corsa in quanto non hanno elementi in movimento, possono essere sigillati, hanno una vita molto lunga. Gli svantaggi dei trasduttori induttivi sono essenzialmente determinati dalla scarsa sensibilità (al massimo qualche centimetro) e dalla necessità che l'azionatore sia realizzato con materiale ferromagnetico.

SENSORI CAPACITIVI

Anche i condensatori possono essere utilizzati come rivelatori di presenza.  Due sono le tecniche utilizzate: in un caso si hanno due armature e l'azionatore deve passare fra di esse, nell'altro caso si ha una singola armatura e l'azionatore costituisce la seconda armatura. In entrambi i casi il dielettrico risulta costituito dall'aria. Il primo sistema si basa sulla variazione di capacità che ha luogo quando l'azionatore si sostituisce ad una parte del dielettrico che si trova fra le armature. Nel secondo sistema il campo elettrico prodotto dalla singola armatura metallica si richiude su un'altra armatura fittizia costituita da un piano, a distanza infinita, connesso a terra. Quando l'azionatore si avvicina esso si sostituisce alla armatura fittizia e cambia la capacità del trasduttore. Alimentando il trasduttore con un generatore di tensione alternata si impone la circolazione di una modesta corrente di spostamento ma, non appena un oggetto viene a trovarsi nello spazio in cui si sviluppa il campo elettrico si ha una variazione più o meno sensibile della capacità ed una conseguente variazione della corrente di spostamento. Poiché la variazione di capacità dipende da molteplici fattori tra i quali i più importanti sono le dimensioni dell'oggetto "intruso" ed il valore della costante dielettrica del materiale che lo costituisce, questi sensori mal si prestano per la misurazione della distanza fra l'intruso e la armatura metallica e vengono invece usati come semplici rivelatori di presenza senza contatto. Le dimensioni geometriche dell'armatura influenzano la distanza di rilevamento che cresce con l'aumentare del diametro del sensore.