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SETTEMBRE 2018 AUTOMAZIONE OGGI 408 112 AO SENSORI DI TEMPERATURA Martin Keenan in corso una ricerca costante per sviluppare nuovi me- todi e materiali per il rilevamento della temperatura, soprattutto nell’ambito di applicazioni specifiche. Non è così automatico, per esempio, pensare di ricondurre il rilevamento della temperatura allo screening tumorale, ma è proprio questo tipo di impieghi a ispirare lo sviluppo di tec- nologie altrettanto dirompenti. I sensori e l’evoluzione del rilevamento Più aumentano la disponibilità e l’accuratezza dei sensori di tem- peratura, più si ampliano le nostre conoscenze e possiamo conse- guire migliori livelli di controllo. L’importanza della temperatura è evidente in tutte le cose, il che spiega perché si tratta di uno dei parametri monitorati con maggiore attenzione. Una parte impor- tante di ogni loop di controllo è il percorso di feedback ed è qui che i sensori di temperatura eccellono. I sensori rappresentano un mezzo efficace per trasformare un tipo di energia in un altro. Questo processo richiede però un elemento in grado di reagire in entrambi i domini. Materiali come ceramica, polimeri e leghe rispondono con modalità utili e prevedibili alle variazioni di tem- peratura. I materiali conduttivi sono particolarmente sfruttabili e vengono utilizzati per realizzare dispositivi che, seguendo leggi lineari o non lineari, evidenziano variazioni graduali o improvvise della loro resistenza, legate all’andamento della temperatura. I ri- cercatori scoprono e sviluppano continuamente modalità diverse di utilizzo di materiali sia nuovi sia consolidati per effettuare le misurazioni delle temperature. Un’azienda di Cambridge, nel Regno Unito, per esempio, ha scoperto che le correnti parassite, indotte in un substrato facendo scorrere un segnale AC attraverso una bobina collocata nelle vicinanze, presentano dei parametri temperatura-dipendenti. Questa scoperta ha portato a una nuova tecnologia di rilevamento senza contatto, che può essere utiliz- zata a temperature estremamente elevate. Altre ricerche hanno dimostrato che le ceramiche derivate dai polimeri, o PDC, sono in grado di misurare temperature nell’ordine di 830 °C con eccellenti doti di ripetibilità e precisione, mentre i sensori basati sul carburo di silicio potrebbero essere utilizzati fino a temperature di circa 500 °C. Su un altro versante, i ricercatori del California Institute of Technology hanno scoperto che mescolando i nanotubi di carbo- nio con la pectina (una molecola di zucchero naturale) è possibile ottenere un nuovo materiale, che presenta variazioni misurabili della resistenza in base ai cambiamenti di temperatura nell’inter- vallo tra 5 °C e 40 °C. Qualunque sia il materiale, se presenta una correlazione tra temperatura e resistenza è probabile che segua uno tra due possibili schemi: con coefficiente di temperatura negativo o con coefficiente di temperatura positivo (NTC/PTC). I termistori sono dei dispositivi comuni che dimostrano perfetta- mente questa affermazione. Insieme ai rilevatori di temperatura a resistenza (RTD), essi rappresentano i dispositivi di rilevamento più diffusi. Entrambe le tecnologie si basano sulla variazione della loro resistenza per segnalare un cambiamento di temperatura. Nel caso dell’NTC, la variazione è normalmente improvvisa e non lineare, motivo per cui sono spesso utilizzati per segnalare delle condizioni critiche. Una delle applicazioni fondamentali degli NTC, la cui resistenza diminuisce con l’aumento della temperatura, è l’attivazione delle ventole utilizzate negli armadi. Viceversa, i PTC, È L’avvento di nuovi metodi di misurazione della temperatura è andato di pari passo con lo sviluppo dell’uso delle informazioni ottenute dai rilevamenti e con la messa a punto di soluzioni efficaci Il ruolo ‘dirompente’ della temperatura