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Sensori: principio operativo, guasti, manutenzione e sostituzione

I sensori sono apparecchi elettronici che servono a misurare i valori di parametri non elettrici per convertirli in segnali elettrici. Questi vengono poi convertiti in un codice digitale, per essere elaborati da un’unità di controllo che li trasmette ai relativi attuatori.

Tipologie principali

Sulla base delle quantità fisiche misurate, esistono le categorie seguenti di sensori:

  • Temperatura. Questi sensori si usano negli impianti di raffreddamento/riscaldamento, aria condizionata e di scarico. Proteggono il motore dal surriscaldamento e misurano la temperatura dell’aria dentro l’abitacolo e fuori dal veicolo.
  • Pressione. Li si può trovare negli impianti di scarico e di lubrificazione, nell’aria condizionata e nel servosterzo. Molte auto moderne hanno sensori di pressione anche per misurare la pressione dei pneumatici.
  • Livello di fluido operativo. Questi sensori avvertono il conducente quando è ora di rabboccare l’olio, il lubrificante e il carburante.
  • Posizione. Questi modelli si usano molto nel funzionamento del motore. Sono molto importanti per la corretta unzionalità dei sistemi di accensione e di iniezione. Il sistema di ventilazione ne fa uso per definire la posizione effettiva delle ventole d’aria. Questi apparecchi si trovano spesso anche nel corpo farfallato.
  • Detonazione. Il sensore di detonazione serve a far funzionare adeguatamente il motore.
  • Concentrazione di varie sostanze chimiche. Un esempio sono i sensori di ossigeno nell’impianto di scarico, oltre agli apparecchi che misurano la concentrazione di ossidi di azoto (NOx) nei gas di scarico.
  • Velocità di rivoluzione. Servono a misurare la velocità delle ruote.
  • Luce. Questi sensori accendono automaticamente le luci quando fa buio, o quando si guida in un tunnel.
  • Pioggia. Attivano automaticamente le spazzole tergicristalli e a volte chiudono i finestrini, il tettuccio delle decappottabili o il tettuccio apribile di altri modelli.
  • Usura. Questi apparecchi sono in genere integrati nelle pastiglie dei freni.

Componenti principali e caratteristiche operative dei sensori

In base all'utilizzo di destinazione, questi componenti hanno vari principi operativi e strutture diverse.

Un esempio: potenziometri con contatto rotante o strisciante spesso si usano per misurare la velocità e per definire la posizione. Il principio operativo degli apparecchi a induzione, come anche dei sensori Wiegand e Hall, si basa sulla interdipendenza nelle modifiche della tensione e del campo magnetico. Il sensore magnetoresistivo usa le proprietà di alcuni conduttori, che modificano la loro resistenza per un campo magnetico esterno.

Gli elementi principali dei sensori di flusso d’aria sono i termistori. Questi sono raffreddati dal flusso d’aria. I loro segnali cambiano a seconda della temperatura. Molti apparecchi che misurano la temperatura seguono lo stesso principio operativo: più la temperatura è alta, minore è la resistenza del resistore.

Guasti più comuni

  • Contatti ossidati per l’esposizione del sensore a sporco o umidità, ad esempio perché il blocco terminale dei cavi non è attaccato bene.
  • Se si installano male i cavi degli apparecchi di misurazione, questi si possono rompere.
  • L’elemento sensore del componente spesso si sporca se l’ambiente in cui funziona è contaminato, per esempio, perché non si cambia in tempo utile l’olio, o il refrigerante, o se la miscela di aria e carburante non è preparata correttamente.
  • Una sede di montaggio perde se l’anello di guarnizione del sensore è rotto.

Metodi comprovati per prolungare la durata di servizio delle componenti

Comprare solo sensori di alta qualità. Durante l’installazione, bisogna seguire le indicazioni di serraggio indicate dal produttore. Controllare che i cavi del sensore non entrino in contatto con parti calde o in movimento; infine, il connettore del sensore deve essere ben attaccato ai cavi.

Cosa bisogna sapere sulla riparazione dei sensori

Si tratta di elementi che non si riparano. In caso di guasto, vanno sostituiti. Solo a volte si può eliminare un guasto pulendo i contatti.

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