Descrizione

I sensori, anche detti rivelatori, sono dei convertitori che misurano una quantità fisica convertendo tale misura in un segnale che può essere letto da un osservatore oppure da uno strumento, odiernamente prevalentemente di tipo elettronico. Per esempio, il mercurio contenuto nel vetro di un termometro converte in espansione e contrazione di un liquido la temperatura misurata, che può essere letta su di una scala calibrata del tubo di vetro.
La termocoppia converte la temperatura in una tensione di uscita che può essere letta da un voltmetro. I Sensori sono usati negli oggetti di tutti i giorni come i bottoni sensibili degli ascensori, sensori tattili, e le lampade che aumentano o diminuiscono la loro intensità luminosa toccandone la base. I Sensori sono presenti in innumerevoli applicazioni, molte delle quali del tutto sconosciute alla maggior parte delle persone, applicazioni che includono automobili, macchinari, aerospazio, medicina, settore delle manifatture e robotica. Il Sensore è un dispositivo che riceve un segnale e risponde ad esso, esattamente come un ricetrasmettitore. La sensibilità del sensore indica quanto cambia l’uscita del sensore quando cambia la quantità misurata. Per esempio, se il mercurio in un termometro si muove di 1 centimetro quando la temperatura cambia di 1°C, la sensibilità è 1 cm/°C.
Perciò, i Sensori che misurano cambiamenti molto piccoli devono avere sensibilità elevatissime. I Sensori hanno anche un impatto su ciò che misurano; per esempio, se un termometro a temperatura ambiente viene inserito in una tazza di liquido caldo, raffredda il liquido mentre il liquido riscalda il termometro.
I Sensori devono essere progettati in modo da avere un modesto effetto su ciò che devono misurare e questa condizione viene spesso ottenuta rimpicciolendo il sensore, condizione che introduce anche altri vantaggi. Il progresso tecnologico permette di costruire tantissimi tipi di sensori con dimensioni microscopiche, come sono ad esempio i Microsensori che usano la tecnologia MEMS. In molti casi, il microsensore raggiunge velocità e sensibilità significativamente elevate rispetto ad approcci macroscopici. I Sensori ideali sono progettati per essere lineari, o lineari in alcune semplici funzioni matematiche della misurazione, tipicamente logaritmica.
Il segnale all’uscita di questi sensori è linearmente proporzionale al valore oppure alla semplice funzione della caratteristica misurata. La sensibilità è perciò definita come il rapporto tra il segnale in uscita e la caratteristica misurata.
Tutte queste caratteristiche ed altre importanti proprietà dei Sensori di TEMPERATURA, PRESSIONE, POSIZIONE, TRAZIONE, FLUSSO, vengono qui ampiamente discusse e analizzate.
A complemento della discussione viene presentata una rassegna pratica dei tipi di sensori presi in esame, e un Glossario dei Termini usati per definire caratteristiche e funzioni dei sensori, in generale e nei particolari.