Sensore di temperatura

20/12/2019

Che cos'è un sensore di temperatura?

Un sensore di temperatura è un dispositivo che trasforma la grandezza fisica temperatura in un segnale elettrico misurabile e trasferibile.

Il controllo e il monitoraggio della temperatura è un aspetto rilevante sia in ambito R&D, nella ricerca e sviluppo di nuovi prodotti, che in ambito industriale, nel monitoraggio dei processi produttivi.

A seconda dell’applicazione e delle esigenze dell’utilizzatore, esistono diverse tipologie di sensori di temperatura, che si differenziano per tecnologia di misura, prestazioni e caratteristiche.


Sensore di temperatura a contatto - Le termocoppie

Le termocoppie sono costituite da una coppia di strisce metalliche di materiale differente e saldate tra loro ad una estremità. Mantenendo un’estremità ad una temperatura di riferimento e l’altra alla temperatura di misura, si genera una tensione proporzionale alla differenza delle due temperature. Dalla misura di questa differenzia si può risalire alla temperatura del target di misura.

Le termocoppie sono sensori relativamente economici, ma presentano alcune criticità legate al principio di misura e alla presenza di contatto con il target.

Vantaggi:

  • Ampia scelta di forme e dimensioni
  • Economiche
  • Alta stabilità e ripetibilità

Svantaggi:

  • Tempi di riposta lenti e non sono adatte per il rilevamento di eventi dinamici
  • Devono raggiungere l’equilibrio termico prima di effettuare la misura
  • Quando la temperatura supera certi limiti vengono distrutte
  • Sono soggette ad usura Il cablaggio è costoso


Sensori di temperatura senza contatto - I sensori a infrarossi

Il sensore di temperatura a infrarossi, conosciuto anche con i termini pirometro o termometro a infrarossi, è un trasduttore elettrico basato sui principi della trasmissione del calore per irraggiamento elettromagnetico e sulla legge di Planck. I sensori di temperatura a infrarossi sono in grado di rilevare l’energia infrarossa emessa da ogni corpo con una temperatura superiore allo zero assoluto e di convertire la stessa in un segnale elettrico misurabile.

I pirometri ottici sono sensori di temperatura poco invasivi e stabili. Il principio di misura senza contatto permette di misurare a distanza dal target, evitando danni accidentali e fenomeni di usura. Sono inoltre utili per misurare temperature superiori ai 1.500 °C, situazione in cui è essenziale mantenere una distanza elevata dal target per evitare il danneggiamento del sensore.

I sensori di temperatura a infrarossi forniscono una misura molto stabile ed una buona sensibilità, che si accentua in presenza di alte temperature.

Vantaggi:

  • Possono operare a distanza dagli ambienti pericolosi
  • Sono adatti per misurare oggetti in movimento
  • Non influenzano in alcun modo il target
  • Non sono soggetti ad usura
  • Hanno tempi di risposta rapidi
  • Non devono raggiungere l’equilibrio termico
  • Elevata ripetibilità e stabilità

Svantaggi:

  • Essendo un principio ottico possono misurare la sola temperatura superficiale
  • La misura viene influenzata dalle condizioni superficiali del target
  • La misura viene influenzata dalle condizioni ambientali (polvere, umidità e gas)
  • Sono generalmente più costosi delle termocoppie


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