Automazione e Strumentazione
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Giugno 2014
EDITORIALE
primo piano
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Giambattista Gruosso
Dipartimento di Elettronica
Informazione e Bioingegneria
Politecnico di Milano
industriale registra
in questi ultimi anni una sempre maggiore esigenza di monitorare e tracciare
processi e prodotti. In questo contesto diventa fondamentale conoscere informazioni
relative alle temperature, ai gas, agli sforzi e alle varie condizioni in cui un
processo viene eseguito o un prodotto viene maneggiato o preparato.
Al fine di raccogliere il maggior numero di queste informazioni e in modo cosi
capillare si rende necessario lo sviluppo e l’integrazione di sensori sempre più
economici, miniaturizzati ed intelligenti.
A questi dispositivi viene chiesto di essere accurati strumenti di misura e di
avere una buona capacità di adattarsi alla conformazione del prodotto o del
macchinario.
Rispondono a questa spinta i sensori a film sottile (Thin Film Sensors), basati su
sistemi elettronici multi-strato in grado di produrre un segnale elettrico quando
sono sottoposti ad una forza, ad una temperatura, a concentrazioni di gas o
di umidità. Tale conformazione si ottiene dalle deposizioni sequenziali di sottili
pellicole conduttive che fungono da elettrodi o da elementi sensibili, intervallati da
pellicole polimeriche e resine epossidiche.
I principali sensori in questo contesto sono i sensori di temperatura/umidità,
pressione, gas e forza.
Questi elementi si presentano come delle pellicole sensibili che si possono
facilmente adattare alle superfici e permettere pertanto di essere integrati all’interno
di prodotti o in macchinari; inoltre i substrati che li contengono si prestano anche
ad integrare semplici circuiti elettrici, come per esempio visualizzatori o antenne
quali quelle per le tecnologie RFID.
Sensori intelligenti di questo tipo offrono un costo ridotto e nello stesso tempo sono
in grado di trasmettere le informazioni da loro rilevate su richiesta da parte di
macchinari.
Particolare interesse per queste tecnologie è oggi nel mondo della tracciabilità
degli oggetti e delle persone, facendoli diventare dei componenti necessari
per lo sviluppo di sistemi come la building automation e l’M2M (machine to
machine). Nel contesto dell’automazione di edificio sono i sensori indossabili di
temperatura, umidità e CO
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ad attirare il maggiore interesse: monitorando infatti
questi parametri è possibile implementare algoritmi in grado di controllare in
modo efficiente il comfort all’interno di edifici. Nel contesto dell’M2M, invece, l’uso
di sensori direttamente integrati nei prodotti in fase di lavorazione può fornire
informazioni utili ai macchinari sul processo e sulle condizioni di stoccaggio ed
immagazzinamento.
Il mondo della sensoristica sta vivendo dunque una nuova era, in cui sensori
sempre più intelligenti e performanti sono in grado di essere impiegati nei normali
processi di controllo e monitoraggio: tecnologie che certamente non sostituiscono
quelle tradizionali, ma le affiancano offrendo nuove prospettive al tema della
misura per l’automazione.
Il settore dell’automazione
Sensori a film sottile
nuove prospettive e opportunità
