Il termine trasduttore di forza compare con frequenza nelle specifiche tecniche dei progettisti, spesso alternato a “sensore di forza” o “cella di carico”. Tuttavia, questi termini non sono sempre sinonimi perfetti.
Infatti, ciascuno descrive un aspetto preciso del dispositivo o del suo ruolo nel sistema di misura.
Inoltre, la scelta della denominazione corretta influisce sulla comunicazione tra reparti tecnici, fornitori e normative di riferimento. Quindi vale la pena chiarire le distinzioni.
Un trasduttore di forza è, per definizione, un dispositivo che converte una grandezza meccanica (la forza) in un segnale elettrico misurabile. Pertanto, il termine “trasduttore” indica la funzione di conversione energia-segnale, indipendentemente dal principio fisico utilizzato.
I principi di trasduzione più diffusi in ambito industriale sono:
Tra i vantaggi principali si trovano:
In ambito industriale, il tipo estensimetrico è di gran lunga il più diffuso. Di conseguenza, la maggior parte dei trasduttori di forza impiegati in automazione e pesatura rientra in questa categoria.
Il termine “sensore di forza” è spesso usato come sinonimo di trasduttore di forza. Tuttavia, in senso stretto, il sensore è l’elemento che percepisce la grandezza fisica, mentre il trasduttore include anche la catena di conversione del segnale.
Nella pratica industriale, però, i due termini si usano in modo intercambiabile. Quindi non sorprende trovarli entrambi nelle stesse schede tecniche o nelle richieste d’offerta dei clienti OEM.
La cella di carico è un trasduttore di forza progettato specificamente per applicazioni di pesatura e misura del carico. In particolare, si caratterizza per un corpo elastico meccanico di forma definita (a compressione, a trazione, a flessione, a taglio, a perno) su cui sono incollati gli strain gauge.
Inoltre, la cella di carico risponde a requisiti normativi precisi: la direttiva OIML R60 e le norme EN 45501 definiscono le classi di precisione e i criteri di valutazione della conformità. Per questo motivo, il termine “cella di carico” tende a comparire nelle specifiche di sistemi di pesatura legali o certificati.
Per approfondire i riferimenti normativi internazionali, è utile consultare OIML.
Il trasduttore di forza viene impiegato anche in contesti diversi dalla pesatura. Per esempio, nei banchi di collaudo, nelle presse industriali, nei sistemi di controllo della tensione del nastro e nei test sui materiali, il dispositivo misura forze dinamiche o statiche senza che il risultato venga espresso come “peso”.
In questi casi, la denominazione corretta è appunto “trasduttore di forza” o “sensore di forza”, non cella di carico. Pertanto, la distinzione non è solo semantica: orienta anche la scelta del dispositivo e dei relativi condizionatori di segnale.
Quando si redige una specifica tecnica, è utile indicare con precisione:
Specificare correttamente questi parametri consente al fornitore di proporre il trasduttore di forza più adatto, evitando ambiguità che rallentano il processo di approvvigionamento.
Infine, per le applicazioni in zone classificate, il tema della certificazione ATEX richiede un’analisi specifica del rischio e la scelta di componenti idonei.
In molte applicazioni di automazione industriale, il trasduttore di forza standard non soddisfa i vincoli geometrici o le prestazioni richieste. Di conseguenza, la progettazione di soluzioni custom diventa necessaria.
NBC Elettronica Group progetta e produce celle di carico e trasduttori di forza su specifica, con attenzione alle esigenze dei costruttori di macchine e dei clienti OEM. Inoltre, il reparto tecnico interno segue il cliente dalla fase di definizione dei requisiti fino alla validazione del prototipo.
Per qualsiasi esigenza tecnica, si invita a contattare l’ufficio tecnico NBC: il team è a disposizione per analizzare la specifica e proporre la soluzione più appropriata.