Perché la compensazione della temperatura è fondamentale nelle misure di pressione
Quando si parla di strumenti di misura, in particolare dei sensori di pressione, la precisione non è solo una questione di calibrazione: dipende anche da ciò che accade intorno allo strumento. Uno degli aspetti più critici è la temperatura ambientale. In questo articolo vediamo:
- cosa significa compensare la temperatura per un sensore di pressione
- come la temperatura ambientale impatta le prestazioni
- quali sono le strategie per minimizzare gli errori dovuti alla temperatura
Cos’è la compensazione della temperatura
Ogni sensore di pressione ha specifiche relative alla temperatura. Spesso nei datasheet trovi termini come:
- Operating Temperature Range: l’intervallo di temperature in cui puoi usare il sensore senza danneggiarlo.
- Temperature Compensated Accuracy Range: l’intervallo entro il quale la precisione dichiarata è garantita anche con variazioni ambientali.
- Temperature Coefficient: l’errore aggiuntivo che appare quando il sensore opera fuori dall’intervallo di compensazione.
Compensazione=il produttore ha incorporato circuiti o algoritmi che correggono o attenuano gli effetti della temperatura sull’uscita del sensore. Se il sensore non è compensato, l’errore può aumentare sensibilmente.
Quanto influisce la temperatura sulla precisione
Proprio come qualsiasi altra cosa nel mondo della misurazione fisica, i sensori di pressione sono soggetti a cambiamenti nelle condizioni ambientali. Gli effetti della temperatura tendono ad avere il maggiore impatto sulla precisione della misurazione della pressione e influenzano direttamente il sensore di pressione e il suo circuito.
Anche se due sensori possono dichiarare la stessa accuratezza (es. 0,05 % Full Scale), ciò che cambia molto è l’intervallo di temperatura compensata e il coefficiente di temperatura.
Additel ha presentato esempi molto chiari:
- Un sensore potrebbe dare 0,05 % FS con compensazione solo tra 15–35 °C, un altro invece da -10 °C a 50 °C.
- Se usi un sensore fuori dal suo intervallo compensato, devi considerare il coefficiente di temperatura: l’errore può triplicare rispetto alla specifica nominale.
In pratica, più il range di temperatura compensata è ampio, meno sorprese troveremo quando il sensore sarà in condizioni reali non “da laboratorio”.
Un test condotto da Additel mette a confronto due sensori identici (uno con compensazione, uno senza) con:
- pressione variabile da 0 a 40 bar
- temperatura ambientale da 0 a 40 °C
Risultato: il sensore non compensato mostra errori crescenti man mano che aumenta la pressione e la temperatura.
Il sensore compensato, invece, mantiene le sue prestazioni più stabili nell’intero intervallo di temperatura dichiarato.
Come ridurre l’effetto della temperatura nella pratica
Ecco alcune strategie che puoi strumenti) per assicurarti che la temperatura generi il minor errore possibile:
Azione | Descrizione |
Azzerare lo strumento | Prima dell’uso (quando non c’è pressione applicata), per “azzerare” il sensore in base alle condizioni ambientali correnti. |
Sensori con circuiti compensati | Strumenti già dotati di compensazione termica integrata, con coefficienti e test svolti dal produttore. |
Gamma di temperatura compensata ampia | Scegli sensori che garantiscono accuratezza su un ampio intervallo (es: da -10 °C a +50 °C). |
Verifiche ambientali reali | Se possibile, testarne il comportamento nel tuo ambiente operativo: temperature reali, carichi reali. |
Conclusione
La compensazione della temperatura non è un optional: è un elemento chiave per la precisione nei sensori di pressione. Quando sei alla ricerca dello strumento giusto, assicurati di verificare:
- l’intervallo di temperatura compensato
- il coefficiente di temperatura
- se il produttore effettua test ambientali reali
- la possibilità di azzerare lo strumento secondo la condizione ambientale
Così potrai scegliere sensori che mantengono le loro prestazioni non solo in laboratorio, ma anche nel mondo reale.
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