Da un punto di vista scientifico, il termine sistema di misurazione si riferisce all'interazione tra strumenti di misurazione (sensori), persone e ambiente. Nell'industria, tuttavia, il termine è comunemente usato per dispositivi di misurazione più complessi con diversi componenti, talvolta distanziati tra loro. Si utilizzano per misurare grandezze fisiche, chimiche o geometriche. A tal fine, i sistemi di misurazione si compongono almeno di un sensore per la rilevazione delle grandezze e di un'unità di analisi.
Quest'ultima può essere una semplice scala meccanica con una lancetta di misurazione o un display numerico, oppure i dati misurati vengono trasmessi come segnale elettrico a un'elettronica successiva di conversione. È inoltre possibile memorizzare i dati di misurazione per un'analisi successiva. Poiché la misurazione si basa sempre sul confronto tra l'oggetto misurato e il punto di riferimento specifico del sistema, è sempre necessario effettuare la referenziazione o la calibrazione.
La tecnica di misurazione assoluta si basa sul principio delle righe graduate codificate in modo univoco (lineare o rotativo) che contengono un valore di posizione univoco per ogni posizione sull'intero range della riga graduata. Un esempio di tecnica di misurazione assoluta sono le misurazioni lineari con bande magnetiche codificate in modo corrispettivo. A tal scopo, un nastro metallico viene rivestito con una materia plastica specificamente magnetizzabile con un codice assoluto. La messa in esercizio avviene mediante un’unica operazione di calibrazione del sistema. Per effettuare la misurazione, un encoder mobile si sposta sulla banda magnetica. In virtù delle caratteristiche specifiche del campo magnetico in ogni punto del sistema di misurazione, la posizione dell'encoder può essere assegnata in qualsiasi momento a un unico specifico punto di misurazione.
Grazie alla codifica assoluta della banda magnetica, non servono batterie tampone, poiché il valore di posizione attuale è immediatamente disponibile all’inserimento del sistema. L’esattezza del valore di misurazione visualizzato non viene compromessa nemmeno in caso di cambiamenti di posizione eventualmente avvenuti in assenza di alimentazione: ciò in quanto la posizione di ciascun punto viene registrata sulla banda magnetica codificata. Può essere evitata la referenziazione anche quando l'encoder è troppo lontano dalla banda magnetica. Questo può accadere, ad esempio, se l’encoder viene tolto dalla banda magnetica in caso di manutenzione o se risulta difettoso.
Il principio della tecnica di misurazione quasi-assoluta si basa su processi incrementali. Una batteria aggiuntiva fornisce energia al sistema anche in assenza di alimentazione e i valori di misurazione vengono trasmessi alla memoria tampone dell’elettronica di conversione (contatore). In tal modo risultano disponibili come valori quasi-assoluti. Una tecnologia Lowest-Power sviluppata appositamente per questo scopo permette un funzionamento affidabile del sistema fino a 10 anni.
Per riprendere l'esempio della tecnica di misurazione magnetica, quando si installano sistemi a batteria tampone, l'utente deve fare attenzione a non superare la distanza massima di lettura tra l'encoder e la banda magnetica. Altrimenti potrebbero andare perse le informazioni di misurazione anche con questo metodo e si renderebbe necessaria una corsa di referenziazione.
L'alternativa ai sistemi di misurazione assoluti è la tecnica di misurazione incrementale, dove il sistema rileva solamente le variazioni relative. Non essendo dotato di un punto di riferimento, il sistema va referenziato ogni volta dopo l'accensione. I vantaggi dei sistemi di misurazione incrementali risiedono nella semplicità della struttura tecnica e nella loro robustezza. Se si considera ad esempio una banda magnetica magnetizzata in periodi uguali con poli nord e sud, con un encoder si ottiene un sistema di misurazione incrementale. In tal caso è la distanza fra i poli, tra le altre cose, a determinare la massima risoluzione e precisione. Spostando l'encoder lungo la banda, dai periodi risulta l’informazione sulla corsa che viene fornita sotto forma di segnali rettangolari digitali (impulsi di conteggio) o di segnali seno/coseno analogici.
Mediante il conteggio degli impulsi si determina qual è stata la corsa effettuata. Il punto di riferimento può essere codificato come informazione aggiuntiva sulla banda magnetica. Ciò è importante perché nel sistema incrementale, se si interrompe l’alimentazione e nel frattempo cambia la posizione dell’encoder, il valore reale della posizione non viene più rilevato in modo affidabile.
I sistemi di misurazione trovano applicazione nell'industria e nell'ingegneria meccanica. SIKO si è specializzata nello sviluppo di soluzioni specifiche per i sensori e sistemi di posizionamento. Questi vengono utilizzati, tra l'altro, nella tecnologia di azionamento e nella robotica, nell'automazione mobile e nella regolazione del formato nella tecnologia degli imballaggi e della lavorazione del legno.
