CALIBRAZIONE DEI SENSORI NELL’INDUSTRIA: COS’È E QUANTO È IMPORTANTE

Impianto industriale

Data aggiornamento: ottobre 2025.

Cosa significa calibrare un sensore? Perché la calibrazione dei sensori è così importante? Come avviene la calibrazione dei sensori nell’industria?

Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo di un aspetto molto importante che riguarda le apparecchiature da campo utilizzate nell’automazione industriale e non solo, affrontiamo infatti l’argomento della calibrazione dei sensori.

Avere a disposizione dei sensori calibrati perfettamente ci permette, nell’ambito dell’automazione, di avere una rappresentazione (o immagine) dello stato dell’impianto più vicina possibile alla realtà.

Novità automazione e plc

Ecco gli argomenti di questa lezione:

I sensori nell’automazione industriale.

Perché è necessario calibrare i sensori.

Tipi di errore dei sensori: calibrazione dello zero.

Calibrazione del fondo scala dei sensori.

Calibrazione a 5 punti dei sensori.

I sensori nell’automazione industriale.

Quando progettiamo impianti automatizzati con PLC e sistemi di supervisione industriale, ma non solo, anche quando semplicemente utilizziamo uno strumento di misura in laboratorio, gli apparecchi che ci permettono di rilevare e misurare le variabili di processo sono di vitale importanza, questi apparecchi sono i sensori.

Un sensore misura per esempio la temperatura, oppure la pressione, la portata e non solo, oggi abbiamo a disposizione decine di tipi diversi di sensore che misurano variabili fisiche diverse.

Oltre ai sensori, le misurazioni possono a volte essere direttamente di segnali elettrici, per cui non abbiamo dei veri sensori ma dei misuratori.

Tutti questi apparecchi utilizzati per rilevare e misurare, devono essere calibrati, ovvero subire un processo di regolazione che permetta una misura precisa e lineare, lungo tutta la scala di misura (span).

Sonda di temperatura PT100 e sensore di pressione

Perché è necessario calibrare i sensori.

Se un sensore non è calibrato, la misura che darà della variabile sarà sbagliata. In certi casi un errore di uno o due punti percentuali può anche essere accettabile, tuttavia molte sono le applicazioni dove l’ordine di errore delle misurazioni non può superare qualche punto di decimo di percentuale, o addirittura dovrà meno dello 0,1%.

Pensiamo per esempio all’industria chimica, o farmaceutica, o ancora biochimica, dove un minimo errore può causare grossi danni, o per lo meno compromettere la produzione.

Impianto di produzione farmaci e prodotti chimici
Tipi di errore dei sensori: calibrazione dello zero.
Un sensore può misurare con errore per svariati motivi, e non è detto che dipendano tutti dal sensore stesso. Si possono avere errori dovuti al deterioramento dell’apparecchio nel tempo, oppure da interferenza elettrica o fisica, o ancora da variazioni del mezzo in cui la variabile viene misurata che in qualche modo sfalsano la lettura.
Un tipico errore di lettura è rappresentato dall’errore di zero, che significa che il sensore invece di misurare zero misura qualcosa in più o in meno; questo è un esempio calzante su una sistema di peso (bilancia). In questo caso si provvede a effettuare la calibrazione (o taratura) di zero.
La taratura di zero è solitamente la prima a essere effettuata sulle apparecchiature.
Bilancia digitale
Calibrazione del fondo scala dei sensori.
Oltre a misurare correttamente valori di zero, i sensori devono poter fornire misure precise lungo tutta la scala (range) di misurazione. Tipicamente gli apparecchi offrono precisioni ottimali in un certo punto della scala, più difficile è avere apparecchiatura che sono precisissime su tutto il range; per questo motivo oltre allo zero normalmente la calibrazione riguarda almeno anche quello che si chiama span (fondo scala) della misura.

La calibrazione zero e span è quella che normalmente si effettua per avere uno strumento generalmente preciso. Nel caso di bilance si usano i pesi campione, nel caso di livelli si riempiono i contenitori; nel caso di altre misurazioni si provvede a fornire la giusta quantità di variabile fisica da misurare per tarare il fondo scala.
Per fare un esempio, una sonda di temperatura può essere calibrata a dieci gradi e a duecento gradi; in questo caso è necessario applicare alla sonda un bagno fluido a duecento gradi, oppure operare una calibrazione a secco.
Apparecchiatura di calibrazione a bagno fluido
Calibrazione a 5 punti dei sensori.
Per avere una misura lineare e precisa lungo tutta la scala di misurazione, si possono eseguire tecniche di calibrazione dei sensori diverse, tra le quali quelle multi punto.
Applicando la variabile fisica con valori precisi a intervalli predeterminati lungo la scala di misurazione, si provvede a calibrare la misura.
Nella prossima figura vediamo il processo della tipica calibrazione dei sensori a cinque punti. Come vediamo dall’immagine, oltre a calibrare zero e span, si aggiusta la calibrazione anche nei punti corrispondenti al 25%, 50% e 75% della scala.
Naturalmente per ogni punto di calibrazione si determinerà un errore in percentuale che riteniamo accettabile per il sistema.
Algoritmo per la calibrazione dei sensori a 5 punti

Copyright(C) automazione-plc.it
P. IVA: 11676200964
Sito di informazione e didattica sull'automazione industriale, il mondo dei PLC e dei sistemi di supervisione.
Programmazione PLC.
Programmazione SCADA e HMI.
Apparecchiature e hardware industriale.
Strumentazione da campo.
Policy sulla Privacy e utilizzo dei Cookies
- Modifica le preferenze sui Cookies -