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sensori

applicazioni

Automazione e Strumentazione

Novembre/Dicembre 2015

Come si può notare, i fattori (età) che concorrono

principalmente a disturbare la misura ottica sono:

- l’invecchiamento del led che emette il raggio

di luce, che nel tempo riduce la propria potenza

emissiva;

- lo sporcamento nel tempo della superficie sen-

sibile dei fotodiodi, che riduce l’intensità della

luce ricevuta e quindi può portare ad errori nella

valutazione del segnale;

- la temperatura di lavoro, dato che i fotodiodi

variano il segnale di uscita in funzione delle con-

dizioni termiche di misura;

- un segnale di disturbo proveniente dall’esterno,

dovuto all’ingresso di luce “parassita” nella parte

ottica dello strumento.

Ipotizzando realisticamente che i fotodiodi, i

quali sono identici, si comportino in maniera

simile e si sporchino nel tempo analogamente, è

possibile, dividendo la seconda equazione per la

prima, ottenere la seguente:

Grazie ad una adatta costruzione meccanica dello

strumento è possibile considerare che la

luce filtrante dall’esterno sia pressoché

nulla, da cui deriva la seguente equa-

zione generale di funzionamento:

Un ulteriore accorgimento tecnico,

mirato a ridurre la sensibilità dello stru-

mento rispetto allo spostamento verti-

cale della carta al di sotto della finestra

di misura, è quello di verificare che i

raggi di luce formino sui fotodiodi degli

spot i più piccoli possibili e quindi focalizzati,

il cui eventuale movimento non pregiudichi la

misura entro certi limiti.

Led a luce bianca vs lampade alogene

Lo standard TAPPI T 480 impone un forte vin-

colo per quanto riguarda la risposta spettrale

dello strumento a livello ottico: infatti vi è richie-

sto che questa curva si avvicini il più possibile

alla funzione di efficienza luminosa CIE Ya

(

►

figura 2

), detta anche funzione di lumino-

sità fotopica, che rappresenta la curva di risposta

spettrale dell’occhio umano in condizioni di luce

ottimali. Questa curva ha il suo massimo ad una

lunghezza d’onda di circa 572 nm, corrispon-

dente al passaggio tra il colore verde e il giallo.

Nello sviluppo del Valcom T7G è stato quindi

necessario comprendere un filtro fotopico che

viene montato sui fotodiodi.

I misuratori di lucido industriali classici sono

basati sull’utilizzo di lampade alogene stan-

dard, le quali presentano un MTBF, assimi-

labile alla vita media operativa, che va dalle

1.000 alle 4.000 ore e costituiscono una

intensa fonte di calore e di luce, nel campo

del visibile e soprattutto in quello dell’infrarosso.

Figura 3 - Funzione di efficienza

luminosa CIE Ya

Figura 2 - Spettri relativi di emissione