In che cosa consiste un trasduttore di pressione?


“Il trasduttore è un dispositivo di qualsiasi genere destinato a convertire una grandezza fisica ad un’altra alterandone alcune delle caratteristiche che la identificano. Per trasduttore si intende anche un dispositivo in grado di trasformare una forma di energia in un’altra forma tramite uno o più sistemi di trasformazione. Una grandezza caratteristica di un trasduttore è il suo rendimento.” (fonte: Wikipedia). In questa sezione, presentiamo una breve descrizione dei cosiddetti trasduttori di pressione e delle loro proprietà principali.
Un trasduttore di pressione trasforma la pressione in un segnale elettrico analogico: questa conversione deriva dalla deformazione fisica degli estensimetri collegati alla membrana del trasduttore di pressione e cablati in una configurazione a ponte di Wheatstone. La pressione applicata determina una flessione del diaframma, la quale a sua volta provoca la deformazione degli estensimetri; quest’ultima causa una modifica della resistenza elettrica proporzionale alla pressione.


Le principali categorie di trasduttori di pressione


Si possono individuare numerosi tipi di trasduttori di pressione, ognuno con caratteristiche differenti e in grado di svolgere specifiche funzioni.

Il trasduttore di pressione con uscita in tensione possiede un condizionamento di segnale integrato, il quale offre un output superiore dal punto di vista del voltaggio a differenza di un trasduttore in millivolt; il livello del voltaggio di uscita fa in modo che questi dispositivi non siano sensibili ai disturbi elettrici e per questo motivo, vengono applicati in varie situazioni nell’ambito industriale.

Il trasduttore con uscita in millivolt è conveniente dal punto di vista economico: può funzionare anche a temperature più elevate rispetto ai modelli amplificati in quanto non è presente l’elettronica integrata di condizionamento del segnale. Esiste un rapporto proporzionale tra l’uscita effettiva e la tensione di alimentazione, aspetto per cui viene indicato l’utilizzo di alimentatori regolati con i trasduttori millivolt. La distanza tra la strumentazione e il trasduttore deve essere breve e dato che il segnale di uscita è basso, lo strumento non deve essere sistemato in un ambiente rumoroso a livello elettrico.

Il trasduttore di pressione con uscita 4-20 mA è impiegato in particolare nel momento in cui il segnale deve essere trasmesso in distanze lunghe in quanto un segnale 4-20 mA è influenzato in misura minore dalla resistenza dei cavi di segnale e da disturbi elettrici, come per esempio nel caso di applicazioni che presentano un cavo di una lunghezza pari o superiore a 300 metri.
Il trasduttore di pressione per uso generale viene realizzato appositamente per adattarsi ad una vasta serie di applicazioni.

Il trasduttore di pressione ad alta stabilità e ad alta precisione permette di ottenere misurazioni con errore fino allo 0,05% sul fondo scala in base al modello, a differenza di gran parte dei trasduttori che presentano una precisione del 0,25% sul fondo scala.

La categoria di trasduttori di pressione per scopi speciali comprende trasduttori immergibili, trasduttori per misurare la pressione a temperature basse o elevate, trasduttori di pressione con uscita di comunicazione digitale o uscita wireless e trasduttori di pressione barometrica.

Il trasduttore per schede elettroniche viene ideato e realizzato per essere montato su schede elettroniche e integrato in altri prodotti, è economico e compatto; i trasduttori di pressione ad elevata resistenza per applicazioni industriali possiedono una struttura robusta, sono caratterizzati da un’uscita 4-20 mA scalabile, la quale permette di ottenere maggiore immunità al rumore elettrico, tipico dei settori industriali.

Infine, il trasduttore di pressione con diaframma affacciato possiede un diaframma esposto in modo diretto al processo: questo aspetto fa in modo che non ci siano cavità intramesse e che non si accumuli sporcizia, la quale potrebbe rendere difficoltosa la rilevazione della pressione; questo strumento si utilizza in particolare quando l’applicazione esegue il monitoraggio della pressione per sostanze che hanno un’elevata viscosità.  

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