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Strumenti di misura: i trasduttori

Tecnologia e prodotti hi-tech


trasduttori sono strumenti di misura che permettono di effettuare una trasduzione. I trasduttori elettroacustici, in particolare, servono a convertire un segnale sonoro nel segnale elettrico corrispondente o un segnale elettrico nel segnale sonoro corrispondente, mantenendo inalterata, per quanto possibile, la forma d'onda dall'entrata all'uscita. Sono esempi di trasduttori elettroacustici che convertono un segnale sonoro in un segnale elettrico i sistemi che alimentano le testine di registrazione nei registratori magnetici, ma anche i laringofoni e i microfoni; sono esempi di trasduttori elettroacustici che convertono un segnale elettrico in un segnale sonoro, invece, i ricevitori telefonici, gli altoparlanti e i vibratori ossei delle protesi uditive.

In realtà rientrano nella categoria dei trasduttori elettroacustici anche quelli che convertono in registrazione magnetica un segnale elettronico o quelli che convertono in segnale elettronico una registrazione magnetica: è ciò che accade nei registratori magnetici, rispettivamente con la testina di registrazione e con la testina di riproduzione. Nella maggior parte dei casi, i trasduttori elettroacustici sono reversibili, il che vuol dire che in virtù del loro principio di funzionamento possono fare in modo che il segnale sia convertito nei due sensi.

Come sono fatti i trasduttori

trasduttori presentano un accoppiamento tra il circuito elettrico e la parte meccanica oscillante, un accoppiamento che può fare riferimento a un campo magnetico (come accade con gli altoparlanti a bobina mobile e con i microfoni) o a campo elettrico (come accade con gli altoparlanti a effetto corona, con gli altoparlanti elettrostatici, con i microfoni piezoelettrici o con i microfoni elettrostatici). I dati quantificativi peculiari dei trasduttori sono due, e cioè la fedeltà e la sensibilità, che consiste nel rapporto tra l'ampiezza del segnale uscente e la grandezza del segnale entrante: nei microfoni, per esempio, la misurazione della sensibilità avviene attraverso il circuito elettrico di uscita aperto.

Cosa sono i trasduttori di misura

Oltre ai trasduttori elettroacustici, poi, esistono i trasduttori di misura, in cui la conversione del segnale serve a garantire un segnale in uscita che permetta di alimentare uno strumento di misura: in circostanze del genere è indispensabile la conservazione della quantità di informazioni che sono associate al segnale. I manometri, i tachimetri, i dispositivi a termistori, i dispositivi a bimetallo e i dispositivi a termocoppia sono tutti esempi di trasfuttori semplici, che si differenziano per i trasduttori che vengono impiegati nei sistemi di regolazione e di controllo perché in questi ultimi lo scopo della misurazione non è quello di fornire a un osservatore i valori ma di costituire il segnale di entrata di un anello di reazione.

A seconda del loro principio fisico di funzionamento, i trasduttori di regolazione e di controllo possono essere distinti in piezoelettrici, capacitivi, elettrodinamici, magnetostrittivi, elettromagnetici e resistivi. Questi ultimi fanno riferimento alla variazione della resistenza elettrica di un conduttore in base alla sua lunghezza, mentre nei trasduttori magnetostrittivi ciò che conta è la variazione della permeabilità che dipende dal fenomeno della magnetostrizione. I trasduttori elettrodinamici, infine, si basano sulla forza elettromotrice che in un campo magnetico viene indotta in una bobina mobile dal suo moto. 

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