Digitalizzazione dei sensori o come i connettori intelligenti stanno cambiando la tecnologia dei sensori e delle misure

La conversione di valori analogici, fisici, chimici o elettrici in formati digitali avviene in modo ottimale nel connettore. In questo modo si ottiene la massima flessibilità dell'intera catena di misura.

In molti settori dell'automazione, dell'industria di processo o in attività di ricerca e sviluppo, la tecnologia di misura si trova oggi ad affrontare un aumento di compiti di misura diversi e complessi. Diventa sempre più difficile interpretare e valutare i crescenti volumi di dati. Inoltre, gli standard di qualità e la necessità di certificazioni e calibrazioni stanno aumentando in quasi tutti i settori. Altri fattori sono i costi e i tempi. La tecnologia dei sensori analogici sta raggiungendo i suoi limiti. La digitalizzazione dei valori di misura da registrare è essenziale per integrare i valori di misura richiesti nei sistemi di elaborazione dati. La conversione dei valori analogici, fisici, chimici o elettrici in formati digitali è meglio iniziare dalla spina del connettore. In questo modo si ottiene la massima flessibilità dell'intera catena di misura.

Tecnologia di misura compatta per tutte le applicazioni

Già all'inizio degli anni '90, l'azienda familiare AHLBORN ha riconosciuto il valore delle opzioni di connessione flessibili, separando l'elettronica tra il dispositivo di misura e il sensore. Il sistema di connettori brevettato ALMEMO® è stato creato integrando un modulo EEPROM/memoria nel connettore e il riconoscimento programmato del sensore. Le possibilità di soluzioni per i compiti di misura aumentarono di molte volte. Ad oggi, la tecnologia di misura ALMEMO® consente di utilizzare un singolo dispositivo di misura o data logger per misurare quasi tutte le variabili fisiche, elettriche o chimiche, sostituendo solo il sensore. Il sensore viene riconosciuto automaticamente dal dispositivo di misura tramite connettori preconfigurati o liberamente programmabili al momento dell'inserimento. Dopo la sostituzione dei sensori, non è necessaria alcuna regolazione sul dispositivo e il valore misurato viene visualizzato immediatamente. La tecnologia può essere utilizzata per compiti di misura semplici fino all'acquisizione autonoma dei dati di misura con una configurazione di misura individuale. Oltre ai compiti di misura standard, è possibile implementare anche soluzioni speciali complesse e specifiche per il cliente.

L'intelligenza è nel connettore

L'ulteriore sviluppo del connettore intelligente ha portato a soluzioni digitali nel campo della tecnologia dei sensori ed è stato realizzato da AHLBORN per quasi 10 anni. I microprocessori più potenti hanno reso possibile la creazione di sensori digitali completamente autosufficienti che funzionano come un dispositivo di misura. L'intelligenza dei sensori digitali si trova nel connettore. Oltre alla flessibilità aggiuntiva di un sensore digitale, nei connettori intelligenti ALMEMO® D7 e D6 è possibile memorizzare anche i parametri individuali del sensore, come linearizzazione, scala, attenuazione, media, velocità di misura o commenti più lunghi, ad esempio per assegnare chiaramente i sensori alle stazioni di misura. Particolarmente interessante è la possibilità di digitalizzare sensori di produttori completamente diversi tramite il connettore intelligente e di collegarli ai sistemi di misura ALMEMO®.

Calibrazione, economica e veloce

La digitalizzazione dei sensori consente di considerare separatamente il dispositivo di misura e il sensore durante una calibrazione iniziale o una ricalibrazione tracciabile. Non è più necessario prendere in considerazione il dispositivo stesso durante la calibrazione. Ogni sensore digitale con un connettore ALMEMO® D7 o D6 forma una catena di misura autonoma e calibrabile. Ciò significa che i sensori possono essere calibrati indipendentemente dal sistema di misura, risparmiando tempo e denaro, e che il dispositivo di misura non rappresenta più un fattore di incertezza. Per evitare possibili interruzioni del processo o alti costi di installazione, è sufficiente un solo sensore aggiuntivo in sostituzione. Inoltre, è possibile eseguire più calibrazioni contemporaneamente su diversi sensori di un sistema, con una notevole riduzione del tempo complessivo di calibrazione. Nel laboratorio di taratura interno e accreditato di AHLBORN, la deviazione del sensore viene determinata in ogni punto di taratura durante la taratura dei sensori di temperatura e pressione e, su richiesta del cliente, memorizzata come valore di correzione nel connettore intelligente per ogni punto di taratura. I valori misurati per il sensore regolato su più punti vengono quindi inseriti nel certificato di taratura. Le deviazioni del sensore riportate sono prossime allo zero. Le misure all'interno dell'intervallo calibrato possono quindi essere eseguite con incertezze minori.

Superare i limiti nelle aree di applicazione, dai singoli dispositivi ai sistemi di misura

La tecnologia digitale ALMEMO® consente di collegare al data logger ALMEMO® dispositivi di diversi produttori, come bilance, centrifughe, contatori di particelle o numerosi sensori con interfacce analogiche o digitali e altri protocolli di comunicazione. Una volta adattati, tutti i dati e i parametri dei sensori vengono automaticamente rilevati, immediatamente visualizzati e registrati in modo centralizzato o decentralizzato, semplicemente collegando il connettore al dispositivo di misura. I dispositivi di misura che prima erano difficili da implementare diventano strumenti di misura quotidiani altamente flessibili, senza necessità di programmazione, modifica dei parametri o regolazione del software.

I vantaggi sono evidenti

Grazie alla trasmissione digitale del segnale, il sensore digitale consente di utilizzare cavi di qualsiasi lunghezza. Le interferenze elettromagnetiche sono eliminate e i segnali di misura possono essere trasmessi su lunghe distanze senza interferenze. I sensori digitali possono essere sostituiti senza perdere i dati di calibrazione. L'elevata velocità di misura, l'alta precisione e risoluzione e la stabilità dei valori misurati sono le caratteristiche dei sensori digitali.

La separazione della conversione elettronica dei segnali analogici in digitali dal sensore e l'inserimento della tecnologia digitale nel connettore aprono una serie di ulteriori vantaggi metrologici. Ad esempio, un connettore digitale ALMEMO® D7 o D6 offre spazio per 10 canali di misura e calcolo. Con questo nuovo tipo di connettore, le gamme di visualizzazione del dispositivo di misura possono essere estese a 200.000 cifre. La visualizzazione dei parametri del sensore, indipendente dal dispositivo, e la configurazione del sensore vengono effettuate tramite il menu brevettato del sensore. Poiché è ora possibile collegare sensori di terze parti di tutti i produttori, la tecnologia di misura esistente può essere ampliata in base alle esigenze.