Sensori termici in una rete domotica

Al fine di realizzare una Wireless Sensor Network (WSN, rete wireless di sensori), utile ad esempio nel processo di building automation, è necessario valutare con attenzione di quali sensori sia opportuno servirsi e in che modo metterli in relazione.

Tra i sensori più usati ci sono quelli termici, anche in forza del fatto che in un gran numero di applicazioni la temperatura è una grandezza rilevante da misurare.

Diversi possono essere i principi di funzionamento alla base di un sensore termico. A livello concettuale è possibile realizzare una trasduzione da temperatura a lunghezza sfruttando il fatto che ogni materiale, all’aumentare della temperatura, si espande (trasduzione termo-meccanica) oppure ci si può ricondurre ad una grandezza elettrica visto che anche la resistenza di un materiale è influenzata dalla temperatura (effetto termoresistivo). Sensori più precisi ma anche più delicati sono quelli basati invece sul fatto che la frequenza di risonanza dell’ossido di silicio varia secondo la temperatura.

Un esempio concreto di sensore termico molto utilizzato può essere individuato nella termocoppia, che si serve dell’effetto Seebeck, principio secondo cui in un circuito costituito da due materiali legati ai due capi con le due giunzioni poste a temperature diverse scorre una corrente.

Tale corrente è proporzionale alla differenza di temperatura tra le due giunzioni. Una delle giunzioni è posta a temperatura costante e dunque il segnale in corrente può essere considerato proporzionale e indicativo rispetto alla temperatura a cui è posta la seconda giunzione, che rappresenta la grandezza da misurare.

Tramite tale sensore è dunque possibile misurare una temperatura e trasferire l’informazione acquisita in un segnale elettrico, interpretabile da un calcolatore deputato al controllo del sistema.