I trasduttori a filo misurano la posizione e lo spostamento lineare di un organo in movimento tramite un cavo d'acciaio flessibile che si svolge da un tamburo: la rotazione del tamburo viene convertita in segnale dall'elemento sensore accoppiato, potenziometrico oppure a encoder. È il principio che copre le corse più lunghe fra i sensori di posizione lineare, da pochi centimetri fino a decine di metri, con un ingombro che resta contenuto perché il filo si avvolge invece di estendersi rigido.
Il cavo può essere rinviato su pulegge, quindi la misura non richiede una linea retta libera fra i due punti: è la caratteristica che distingue questo principio da tutti gli altri.
Il cavo d'acciaio si svolge da un tamburo caricato a molla, che lo mantiene in tensione e lo riavvolge quando la corsa torna indietro. Il tamburo è solidale a un elemento sensore: un potenziometro di precisione, che restituisce una tensione proporzionale allo spostamento, oppure un encoder, che lavora per conteggio di impulsi su un asse rotante. Da qui esce un segnale di posizione analogico o digitale.
Nelle macchine mobili il filo segue lo sfilo dei bracci telescopici e l'altezza di sollevamento, corse che nessun sensore rigido potrebbe coprire. In stabilimento misura la posizione di slitte, carrelli, presse e piattaforme, e l'apertura di organi mobili. Compare anche su dispositivi medici e banchi di prova, dove serve conoscere la corsa senza aggiungere massa e ingombro alla parte in movimento.
La prima decisione è la corsa da coprire, che determina taglia del tamburo e lunghezza del cavo. Segue il tipo di uscita: potenziometrica per un segnale analogico semplice da leggere, a encoder quando serve un conteggio digitale. Pesano poi la velocità del filo, l'ambiente in cui lavora il corpo del sensore e lo spazio a disposizione. Per corse brevi con risoluzione molto fine conviene invece un trasduttore induttivo a nucleo mobile.
Il cavo può essere deviato su pulegge di rinvio: il sensore non deve stare allineato con il punto da misurare, si monta dove c'è spazio e il filo raggiunge il resto. È la ragione per cui questo principio entra in macchine dove una linea retta libera non esiste. Quando invece il bersaglio non si può toccare affatto, la strada è misurare la distanza per via ottica.
Il cavo può essere deviato su pulegge di rinvio: il sensore non deve stare allineato con il punto da misurare, si monta dove c'è spazio e il filo raggiunge il resto. È la ragione per cui questo principio entra in macchine dove una linea retta libera non esiste. Quando invece il bersaglio non si può toccare affatto, la strada è misurare la distanza per via ottica.
La corsa dichiarata è solo il punto di partenza: la scelta si gioca su uscita, dinamica del filo e condizioni di montaggio. I nostri ingegneri valutano con voi il punto di installazione, il percorso del cavo e il segnale richiesto dal sistema di acquisizione, e vi seguono fino alla messa in servizio.
Le corse coperte da questo principio vanno da pochi centimetri fino a diverse decine di metri, con i modelli industriali che arrivano alle corse più lunghe. La corsa utile determina l'ingombro del tamburo e la forza di richiamo del cavo, quindi va definita insieme allo spazio disponibile per il montaggio.
Il potenziometro fornisce un segnale analogico proporzionale alla posizione assoluta: alla riaccensione il valore è subito disponibile. L'encoder conta impulsi e restituisce un dato digitale, adatto a controlli numerici e a distanze di cablaggio maggiori, ma in genere richiede una procedura di azzeramento all'avvio.
Sì, esistono versioni costruite per accelerazioni elevate del cavo, usate nelle prove dinamiche e sui banchi. Il limite non è il sensore ma il comportamento del filo: oltre una certa accelerazione il cavo può perdere tensione e allentarsi. Velocità e accelerazione massime vanno quindi verificate sul modello scelto.
Conviene quando la corsa è lunga, il budget contenuto e il contatto meccanico con la parte mobile non è un problema. Un sensore senza contatto resta preferibile su superfici delicate, in presenza di parti che non si possono vincolare o dove il cavo non avrebbe un ancoraggio stabile.
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