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Cosa sono i sensori e trasduttori

I sensori e i trasduttori sono dei dispositivi di misurazione usati per rilevare dei dati che sarebbe impossibile misurare senza questi strumenti. Spesso, erroneamente, si tende a pensare che i sensori e trasduttori svolgano la stessa funzione, per questo molte volte nel linguaggio comune i due termini vengono utilizzati come sinonimi, ma non è così. Vediamo, quindi, nel dettaglio cosa sono i sensori e i trasduttori e quali sono le principali differenze tra loro. In generale, i sensori sono dei dispositivi che si occupano di rilevare una grandezza fisica e di esprimerla in dati che saranno letti da strumenti appositi. I trasduttori invece sono dei dispositivi che si occupano di convertire una forma di energia (elettrica, elettromagnetica, fotovoltaica ecc) in un'altra. In alternativa i trasduttori possono convertire, oltre all’energia anche una misura fisica in un’altra. Ricapitolando dunque, i sensori servono a rilevare e leggere dati e sono strumenti come misuratori di pressione, altimetri, sensori di gas, o sensori di movimento quali radar, velocimetri, tachimetri ecc… Mentre i trasduttori servono a trasformare le grandezze rilevate: il trasduttore per eccellenza è l’antenna che converte il segnale elettromagnetico in segnale elettrico.

Come funzionano i sensori e trasduttori

I sensori e i trasduttori funzionano in modo differente e capirne il meccanismo può essere abbastanza complesso se non si è esperti in materia, tuttavia proveremo a spiegarlo in modo semplice, per avere un’idea di come operino i due strumenti. Per quanto riguarda i trasduttori, che possono essere analogici o digitali, ne esistono di diverse tipologie a seconda del funzionamento e sul modo in cui è convertita la grandezza misurata, ecco quali sono:

trasduttori primari, trasformano la grandezza fisica una grandezza elettrica;
I trasduttori secondari, trasformano la grandezza fisica in un'altra grandezza fisica,che è rilevabile da un trasduttore primario.

Inoltre i trasduttori sono suddivisi in base al tipo di grandezza elettrica che generano a seguito della trasformazione:

trasduttori attivi, riescono ad ottenere un segnale in corrente o tensione;
trasduttori passivi, generano la variazione di un parametro elettrico.

Anche per i sensori è possibile capirne il funzionamento esaminandone le diverse tipologie, che si classificano in base alla tecnologia al principio fisico

e della grandezza da misurare. Troviamo, ad esempio, sensori di movimento o sensori fotografici (per la rilevazione della luce) o ancora sensori per accelerometri per rilevare movimenti rotatori.

Ambiti di utilizzo di sensori e trasduttori

I sensori e i trasduttori sono usati in tantissimi ambiti e, in generale, sono impiegati tutte le volte che è necessaria la misurazione di una grandezza fisica o di una variazione nell’ambiente circostante. I sensori sono forse i dispositivi più comuni, e trovano un larghissimo impiego soprattutto nei sistemi di sicurezza sia domestici che in ambiti settoriali (industrie, strutture sanitarie, edifici scolastici ecc…); altri tipi di sensori sono impiegati nei dispositivi video o nei cellulari (pensiamo all'accelerometro) per rilevare la rotazione degli schermi. Anche i trasduttori trovano un largo impiego e alcuni di essi sono usati soprattutto in campo industriale e sono quelli legati alla misurazione della temperature (tra questi troviamo le termocoppie che hanno il vantaggio di non richiedere circuiti di alimentazione), alla misurazione della pressione e alla misurazione dell'umidità. Infine, tra le tantissime categorie di trasduttori troviamo una particolare classe di trasduttori che trasforma energia luminosa in energia elettrica: parliamo dei trasduttori fotoelettrici impiegati per diversi utilizzi, specie nelle celle fotovoltaiche.