Algoritmi per la determinazione d’assetto mediante sensori di temperatura.

Nell’industria sono utilizzati diversi tipi di sensori di temperatura, che si diversificano, in genere, per le loro caratteristiche quali:
Range di temperatura, Sensibilità, Linearità (proporzionalità fra temperatura e segnale d’uscita), Tempo di risposta, Condizioni di utilizzo e Affidabilità.

Tra le principali tipologie vanno ricordate le Termocoppie: il loro funzionamento, si basa sull’effetto Seebeck che si manifesta in una coppia di metalli diversi saldati ad una estremità.
Infatti, un conduttore elettrico, soggetto ad un gradiente termico, produce un flusso di energia (calore), che si associa al flusso di elettroni lungo il conduttore stesso generando, infine, una forza elettromotrice. Il valore e la direzione della forza elettromotrice prodotta dipendono dal valore e dalla direzione del gradiente di temperatura e dal materiale del conduttore. La tensione in uscita da un singolo conduttore non è normalmente rilevabile, perché la somma di tutte le forze elettromagnetiche interne lungo un circuito chiuso è pari a zero, a qualsiasi temperatura.
Perciò, nei normali termometri a termocoppia, si uniscono fra loro due materiali aventi differenti caratteristiche termoelettriche, per produrre un flusso netto di elettroni utilizzabile e una tensione in uscita rilevabile.
Le giunzioni sono a temperatura diversa e si ha quindi una circolazione di corrente proporzionale alla differenza di temperatura.
Quasi tutti i materiali conduttivi possono produrre un segnale termoelettrico, anche se il cerchio si restringe se si prendono in considerazione fattori come l’ampiezza dell’intervallo di temperatura, la qualità del segnale in uscita, la linearità e la ripetibilità.
Tra le coppie più usate vi sono quelle in platino e platino-rodio, che sono le più stabili ma anche le più costose, in ferro e rame con nickel e in nickel-cromo; le temperature di lavoro vanno dai -250°C (la coppia nickel-cromo è adatta ad applicazioni criogeniche), fino ai 1600-2000°C (nel caso si usi platino).

Termistori: Sono trasduttori elettrici che sfruttano le proprietà dei semiconduttori di variare la conducibilità elettrica con la temperatura.
I materiali utilizzati sono per lo più ossidi metallici sinterizzati, spesso opportunamente drogati con impurità. I termistori possono avere coefficienti di temperatura negativi (termistori NTC) o positivi (termistori PTC). [...]