Sensori angolari: le tipologie principali e le loro differenze

In tutti i sensori angolari che vengono utilizzati quotidianamente nell’industria, ad essere comune è la funzione: infatti, sebbene questo possa avvenire per le ragioni più svariate, in generale è possibile affermare correttamente che tutti i sensori angolari servono a misurare la posizione angolare di un asse rispetto ad un riferimento, e quindi la sua rotazione. Ma proprio perchè le applicazioni – industriali e non – nelle quali si rende necessario avere dei sensori angolari per effettuare tale tipo di misurazione sono numerosissime, le tecnologie che effettivamente vengono impiegate nei sensori angolari installati ora in un caso, ora nell’altro sono molto diverse, e permettono una classificazione di questi strumenti, ad esempio in base al principio di trasduzione che impiegano. Non dimentichiamo infatti che i sensori angolari trasformano la rilevazione di una posizione in un impulso elettrico, e sono quindi tecnicamente dei trasduttori.

Sensori angolari capacitivi-induttivi
In questa tipologia di sensori angolari, il funzionamento dell’encoder si basa sulla capacità di un sensore di prossimità di registrare il passaggio dei denti di un ingranaggio o dei fori presenti su un disco; tali elementi costituiscono la parte mobile, o rotore, dei sensori angolari stessi. La disposizione opportuna di tali denti, o fori, permette di ricavare dalla loro misurazione lo spostamento angolare del rotore stesso.

Sensori angolari magnetici
In questo caso, siamo di fronte a sensori angolari che funzionano in base al cosiddetto effetto Hall, per il quale il passaggio di un conduttore in un campo magnetico genera una corrente alle estremità del conduttore stesso. La misurazione degli impulsi elettrici così generati conduce poi alla derivazione dell’effettivo spostamento angolare del rotore.

Sensori angolari potenziometrici
Questi sensori angolari, che sono rigidamente degli encoder assoluti, sono basati su una delle caratteristiche fondamentali di un potenziometro, ossia quella di emettere un segnale elettrico direttamente proporzionale alla posizione che il suo rotore assume. È proprio dalla misurazione di tale segnale elettrico che la circuiteria può calcolare, come richiesto, lo spostamento angolare dell’asse stesso.

Sensori angolari ottici
Questo ultimo tipo di sensori angolari è appunto basato su tecnologie ottiche, dove delle fotoresistenze leggono una matrice stampata sul rotore, con aree trasparenti e aree opache. La costruzione della matrice è ovviamente calcolata appositamente – un po’ come la foratura o la spaziatura degli ingranaggi per i sensori angolari capacitivi – per permettere di derivare, dalla sua lettura, lo spostamento angolare effettuato dal rotore.