Sensori movimento – trova produttori e fornitori

I sensori di movimento rilevano i movimenti di persone, oggetti o componenti di macchinari all’interno di un’area di rilevamento definita.

Vengono utilizzati per controllare, a seconda delle esigenze, l'illuminazione, le porte, i sistemi di allarme, le funzioni delle macchine o i processi automatizzati. A seconda del principio di misurazione, reagiscono alla radiazione termica, alle onde elettromagnetiche, agli ultrasuoni, ai cambiamenti ottici o al movimento di componenti magnetici o meccanici.
Le applicazioni tipiche si trovano nell’automazione degli edifici, nella tecnologia di sicurezza, nell’automazione industriale, nella tecnologia dei trasportatori, nella robotica, nella tecnologia dei veicoli, nei macchinari e negli impianti di produzione.
La scelta di un sensore di movimento adeguato dipende da fattori quali il tipo di movimento, la portata richiesta, l’angolo di rilevamento, le condizioni ambientali e il segnale di uscita desiderato.
Di seguito viene fornita una panoramica delle tipiche configurazioni, delle applicazioni, dei vantaggi, dei limiti e dei criteri di selezione importanti per i sensori di movimento.

Tipi di sensori di movimento

Sensori a infrarossi passivi

I sensori a infrarossi passivi, comunemente noti come sensori PIR, rilevano le variazioni della radiazione termica all’interno della loro area di monitoraggio.
Quando una persona o un oggetto caldo si sposta attraverso diverse zone di rilevamento, il segnale a infrarossi ricevuto cambia. Il sensore interpreta questa variazione come un movimento.
I sensori PIR sono spesso utilizzati nei sistemi di controllo dell’illuminazione, nei sistemi di allarme e nei sistemi di automazione degli edifici. Non richiedono una fonte di radiazione attiva e sono caratterizzati da un consumo energetico relativamente basso.
Le loro prestazioni possono tuttavia essere influenzate da piccole differenze di temperatura tra l’oggetto e l’ambiente circostante o da direzioni di movimento sfavorevoli.

Sensori ad alta frequenza e radar

I sensori ad alta frequenza emettono onde elettromagnetiche e ne analizzano i riflessi.
Quando un oggetto si muove all’interno dell’area di rilevamento, la frequenza o la fase del segnale riflesso cambia. Ciò consente al sensore di rilevare il movimento.
I sensori radar sono in grado di rilevare movimenti molto lievi e possono funzionare anche attraverso materiali sottili e non metallici.
Sono adatti per l’automazione degli edifici, le porte automatiche, il rilevamento di presenza in ambito industriale e le applicazioni mobili. L’elevata sensibilità può tuttavia causare il rilevamento di movimenti al di fuori dell’area prevista.

Sensori di movimento a ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni emettono onde sonore al di sopra della gamma udibile dall’orecchio umano e analizzano i segnali riflessi.
Se il tempo di propagazione o la frequenza dei riflessi cambia, il sensore rileva il movimento.
I sensori a ultrasuoni sono in grado di rilevare anche movimenti minimi e sono adatti per ambienti o aree chiuse in cui i sensori ottici hanno un'efficacia limitata.
Correnti d’aria, forti sbalzi di temperatura, materiali fonoassorbenti o configurazioni sfavorevoli degli ambienti possono compromettere il rilevamento.

Sensori di movimento ottici

I sensori di movimento ottici utilizzano la luce visibile o infrarossa per rilevare oggetti in movimento.
A seconda del modello, funzionano con barriere fotoelettriche, sensori a riflessione, telecamere o metodi di elaborazione delle immagini.
I sensori più semplici rilevano l’eventuale interruzione di un raggio luminoso. I sistemi più avanzati confrontano i dati delle immagini e sono in grado di determinare la direzione, la velocità, le dimensioni o la forma di un oggetto.
I sensori ottici di movimento vengono utilizzati, tra le altre applicazioni, in sistemi di trasporto, sistemi di accesso, monitoraggio del traffico e controllo qualità.

Sensori di movimento induttivi e magnetici

I sensori di movimento induttivi rilevano oggetti metallici in movimento attraverso le variazioni di un campo elettromagnetico.
I sensori magnetici reagiscono al movimento di un magnete o di un componente magnetico.
Questi sensori sono spesso utilizzati per monitorare pistoni, alberi, ingranaggi, alette, porte e altri componenti di macchine.
Garantiscono un rilevamento affidabile e senza contatto, ma richiedono oggetti bersaglio metallici o magneticamente rilevabili.

Sensori di accelerazione e vibrazione

I sensori di accelerazione rilevano le variazioni nel movimento di un componente in una o più direzioni spaziali.
Sono in grado di rilevare avviamenti, frenate, inclinazioni, urti e oscillazioni.
I sensori di vibrazione sono utilizzati in particolare per il monitoraggio delle condizioni di motori, cuscinetti, pompe e altre macchine rotanti.
Sono in grado di identificare modelli di movimento insoliti e forniscono indicazioni relative a usura, squilibrio o danni meccanici.

Sensori di movimento combinati

I sensori combinati utilizzano diversi principi di misurazione, quali la tecnologia a infrarossi passivi e quella ad alta frequenza.
A seconda del modello, il movimento viene segnalato solo quando entrambi i principi di misurazione producono risultati corrispondenti.
Ciò consente di ridurre i falsi allarmi o di migliorare l’affidabilità nel rilevamento di diversi tipi di movimento.
Tali sistemi sono spesso utilizzati nella tecnologia di sicurezza, nell’automazione degli edifici e in applicazioni di monitoraggio complesse.

Applicazioni dei sensori di movimento

Automazione degli edifici

Negli edifici, i sensori di movimento controllano l’illuminazione, la ventilazione, il riscaldamento e altri impianti tecnici in base all’utilizzo effettivo.
L'illuminazione può essere accesa automaticamente quando una persona entra in una stanza e spenta nuovamente dopo un periodo definito in cui non viene rilevato alcun movimento.
Ciò consente di migliorare sia il comfort che l’efficienza energetica.

Tecnologia di sicurezza e monitoraggio

Nei sistemi di allarme, i sensori di movimento rilevano la presenza di persone o veicoli all’interno delle aree protette.
Possono attivare allarmi acustici o visivi, trasmettere segnali a una centrale di controllo o attivare telecamere.
Per le applicazioni all’aperto, i sensori devono essere in grado di distinguere i movimenti rilevanti da fattori esterni quali animali, piante, precipitazioni o variazioni di temperatura.

Ingegneria meccanica e impiantistica

Nelle macchine, i sensori di movimento monitorano slitte, alberi, alette, utensili e altri componenti mobili.
Possono determinare se un movimento è iniziato, terminato o stato completato correttamente.
I segnali rilevati vengono utilizzati per il controllo delle sequenze, il rilevamento della posizione, la diagnosi dei guasti o il monitoraggio della sicurezza.

Tecnologia di automazione e assemblaggio

Nei sistemi di produzione automatizzati, i sensori di movimento rilevano pezzi, contenitori di trasporto, pinze e attrezzature di movimentazione.
Essi supportano la sincronizzazione delle singole fasi di processo e segnalano componenti mancanti, bloccati o che si muovono in modo errato.
Tempi di risposta brevi e segnali di commutazione affidabili sono particolarmente importanti in presenza di cicli di lavoro elevati delle macchine.

Tecnologia dei trasportatori e della logistica

I sensori di movimento monitorano le merci trasportate su nastri trasportatori, trasportatori a rulli e sistemi di smistamento.
Rilevano il movimento dei prodotti, gli ingorghi, i fermi o le distanze non consentite tra i singoli oggetti.
Nei sistemi di magazzino, sono in grado di rilevare anche veicoli, attrezzature di sollevamento e unità di carico in movimento.

Porte automatiche e sistemi di accesso

Nelle porte automatiche, i sensori di movimento rilevano persone, veicoli o mezzi di trasporto in avvicinamento all’ingresso.
Il segnale del sensore avvia l’apertura della porta e può anche impedirne la chiusura mentre qualcuno sta attraversando.
L’area di rilevamento e il tempo di risposta devono essere progettati in modo da garantire un accesso affidabile e sicuro.

Tecnologia per veicoli e traffico

Nei veicoli e nei sistemi di gestione del traffico, i sensori di movimento rilevano i movimenti di veicoli, persone o componenti.
Vengono utilizzati, tra l’altro, per l’assistenza al parcheggio, il monitoraggio degli interni, il controllo delle porte, la misurazione del flusso del traffico e il rilevamento di ostacoli.
Nelle applicazioni mobili, spesso devono resistere a forti vibrazioni, sbalzi di temperatura e condizioni ambientali variabili.

Monitoraggio delle condizioni

I sensori di accelerazione e vibrazione monitorano macchine e impianti durante il funzionamento.
I cambiamenti nel comportamento delle vibrazioni possono indicare problemi ai cuscinetti, squilibri, componenti allentati o altri guasti meccanici.
Il monitoraggio continuo supporta la manutenzione basata sulle condizioni e può ridurre i tempi di fermo non pianificati.

Vantaggi dei sensori di movimento

• Rilevamento senza contatto di persone, oggetti e componenti delle macchine
• Controllo automatico dei processi tecnici
• Riduzione della necessità di interventi manuali
• Supporto per la gestione energetica efficiente degli edifici e l’illuminazione
• Monitoraggio delle sequenze di movimento e delle condizioni delle macchine
• Risposta rapida ai cambiamenti all’interno dell’area di rilevamento
• Integrazione in controllori, sistemi di allarme e sistemi di comunicazione
• Rilevamento di guasti, arresti e movimenti non consentiti
• Utilizzo in ambienti interni, all'aperto e in impianti industriali
• Adattabilità a diverse distanze e angoli di rilevamento

Limiti dei sensori di movimento

• I sensori a infrarossi passivi rilevano principalmente le variazioni della radiazione termica. Se una persona si muove direttamente verso il sensore o se la differenza di temperatura rispetto all’ambiente circostante è molto ridotta, il rilevamento potrebbe risultare limitato.
• I sensori ad alta frequenza sono in grado di rilevare movimenti attraverso pareti sottili, porte o altri materiali non metallici. Ciò può causare falsi allarmi al di fuori dell’area di monitoraggio prevista.
• I sensori a ultrasuoni possono essere influenzati da correnti d’aria, porte aperte, superfici fonoassorbenti o condizioni di riflessione sfavorevoli.
• I sensori ottici richiedono una visuale libera dell'area di rilevamento. Polvere, sporco, nebbia, luce ambientale o oggetti nascosti possono comprometterne le prestazioni.
• A seconda del tipo di sensore, piante in movimento, animali, tende, componenti di macchinari o fonti di calore possono causare attivazioni indesiderate.
• Molti sensori di movimento non rilevano persone o oggetti che rimangono completamente immobili. Le applicazioni che richiedono il rilevamento di presenza senza un movimento evidente necessitano di sensori di presenza più sensibili o di sistemi combinati.
• Un sensore di movimento non sostituisce un sistema di sicurezza completo laddove macchinari o movimenti rappresentino un pericolo. Le applicazioni relative alla sicurezza richiedono componenti adeguatamente testati.

Criteri di selezione importanti per i sensori di movimento

Tipo di movimento da rilevare

Il primo passo consiste nel definire se si devono rilevare persone, veicoli, pezzi da lavorare, componenti di macchine o vibrazioni.
Anche la direzione del movimento, la velocità, le dimensioni dell’oggetto e la differenza di temperatura rispetto all’ambiente circostante influenzano la scelta del principio di misurazione.
I movimenti molto lenti o lievi impongono requisiti diversi rispetto al trasporto veloce o ai movimenti delle macchine.

Portata e area di rilevamento

La portata richiesta dipende dalle dimensioni dell’area da monitorare.
Oltre alla distanza massima, occorre considerare l’angolo di rilevamento, la forma della zona di rilevamento ed eventuali punti ciechi.
Il sensore deve essere posizionato in modo tale che i movimenti rilevanti vengano rilevati in modo affidabile, escludendo il più possibile le aree adiacenti.

Sensibilità e comportamento di risposta

Un'elevata sensibilità consente di rilevare anche piccoli movimenti, ma può anche aumentare il rischio di falsi allarmi.
Il tempo di risposta deve essere adeguato al processo in questione. Le porte automatiche e le sequenze veloci delle macchine richiedono tempi di risposta più brevi rispetto ai semplici comandi di illuminazione.
I sensori regolabili spesso consentono di adattare la sensibilità, il ritardo di spegnimento e la soglia di commutazione.

Posizione di montaggio

Pareti, ripiani, carter delle macchine, lastre di vetro e altri ostacoli possono influenzare l’area di rilevamento.
L'altezza di montaggio e l'orientamento devono essere adeguati al principio di misurazione e al movimento previsto.
Con i sensori PIR, il movimento attraverso le zone di rilevamento viene generalmente rilevato in modo più affidabile rispetto al movimento diretto verso il sensore.

Condizioni ambientali

Temperatura, umidità, polvere, precipitazioni, luce solare, vibrazioni e interferenze elettromagnetiche possono influire sulle prestazioni.
Per le aree esterne e gli ambienti industriali sono necessari un grado di protezione adeguato, un alloggiamento robusto e un'adeguata resistenza alla temperatura.
In ambienti igienici, corrosivi o potenzialmente esplosivi possono essere necessari materiali speciali e omologazioni.

Segnale di uscita e interfacce

I sensori di movimento possono fornire contatti a relè, uscite a transistor, segnali analogici o dati di comunicazione digitale.
Il segnale di uscita deve essere compatibile con il controller, il sistema di gestione dell’edificio, il sistema di allarme o l’unità di valutazione.
Per le applicazioni in rete possono essere necessarie interfacce Fieldbus, wireless o Ethernet.

Alimentazione e consumo energetico

L'alimentazione deve essere compatibile con l'impianto esistente.
Oltre ai sensori alimentati dalla rete elettrica, sono disponibili sensori a batteria e sensori wireless a basso consumo energetico.
Per il funzionamento a batteria, è necessario considerare l’autonomia, la frequenza di trasmissione, la temperatura e la durata di vita desiderata.

Parametrizzazione e diagnostica

Le opzioni di regolazione facilitano l’adattamento dei sensori a diversi ambienti, oggetti e sequenze di movimento.
A seconda del sensore, è possibile configurare la portata, la sensibilità, il ritardo di attivazione, il ritardo di disattivazione e le zone di rilevamento.
Le funzioni diagnostiche supportano la messa in servizio e possono segnalare sporcizia, errori di comunicazione o interferenze del segnale.

Riepilogo

I sensori di movimento rilevano i movimenti di persone, oggetti o componenti di macchine e forniscono segnali per il controllo, il monitoraggio e l’automazione.
A seconda dell’applicazione, vengono utilizzati principi di misurazione a infrarossi passivi, ad alta frequenza, a ultrasuoni, ottici, induttivi, magnetici o basati sull’accelerazione.
I principali criteri di selezione includono il tipo di movimento, la portata, l’angolo di rilevamento, la sensibilità, il tempo di risposta, le condizioni ambientali e le interfacce.
Durante la progettazione e l’installazione è necessario tenere conto dei limiti del rispettivo principio di misurazione, al fine di evitare falsi allarmi e lacune di rilevamento.

I sensori di movimento sono disponibili presso vari produttori e fornitori. Su Exportpages è possibile trovare informazioni complete sui produttori e fornitori di sensori di movimento di tutto il mondo.