Il concetto di trasduttore

Gli strumenti che consentono di interfacciare il mondo fisico con un sistema di misura vengono definiti trasduttori. La loro funzione è quella di estrarre un’informazione fisica e trasmetterla ad un sistema di condizionamento, che a sua volta la trasforma in un segnale, generalmente elettrico, in uscita. Lo strumento che estrae l’informazione dal mondo fisico viene definito sensore, esso trasforma la grandezza fisica d’interesse in un altra grandezza fisica (ad esempio grandezza fisica1: temperatura —–> grandezza fisica2: segnale elettrico) della stessa specie o differente più adatta all’elaborazione che avverrà nella fasi successive della catena di misurazione.

Le PT100

I sensori di temperatura resistivi a filamento metallico basano il loro funzionamento sulla loro specifica resistività alle temperature. In un materiale conduttore, un aumento della temperatura, provoca un aumento dell’agitazione termica degli atomi, che a sua volte ostacola il movimento degli elettroni di conduzione. Affinché la variazione di temperatura sia sufficientemente marcata in modo da poter utilizzare questi dispositivi come sensori di temperatura, vengono utilizzate per la loro realizzazione particolari leghe, o miscele, che conferiscono le prestazioni che interessano, sia come sensibilità alla temperatura, sia come intervallo di temperatura nel quale possono essere impiegati. Il materiale più usato per la realizzazione di questa tipologia di sensori è il platino, in quanto ha un sensibilità alla temperatura molto lineare. La resistenza lineare alla temperatura di riferimento di questi sensori può variare dai 25 ohm ai 200 ohm, generalmente i più usati sono a 100 Ohm, le cosiddette PT100. La temperatura convenzionale di riferimento per le PT100 è di 100 Ohm 0 C°; le variazioni di temperatura dell’ambiente misurato, provocano un agitazione degli atomi del platino i quali ostacolano il movimento degli elettroni di conduzione che, a loro volta, generano una variazione negli ohm acquisiti. Lo strumento collegato al sensore (termoregolatore) codifica questa variazione e la visualizza secondo un codice convenzionale, nel nostro caso la scala centigrada o in gradi Fahrenheit.

In genere questo tipo di sensore trova la sua principale applicazione in tutti quei campi e processi in cui non ci siano temperature elevatissime e, fondamentalmente, è preferibile usare questo tipo di sensore in range che vanno da -50 a 250 °C.

Grazie alla loro peculiarità, queste sonde sono spesso utilizzate nell’industria farmaceutica e nell’industria alimentare, dove, grazie alla loro alta affidabilità e precisione, possono offrire una precisione di lunga durata, garantendo così, a processi delicati e con rigide norme a garanzia del consumatore, una ottimizzazione di tutto il processo.

Sensore PT100