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Agricoltura in ambiente controllato September 14, 2026 Lab

Rilevamento CEA e stima da immagini — posizionamento dei sensori e area fogliare proiettata

Combinare CO₂, EC, pH, DO, portata, livello e pressione per separare differenze spaziali, bias degli strumenti e ritardo di trasporto del campione. Verificare i residui di circolazione, ventilazione e bilancio idrico.

Guida allo studio · 20 min di lettura Fondamenti di robotica September 7, 2026

Introduzione ai sistemi idraulici: dal principio di Pascal al controllo della forza nei robot.

Perché un piccolo input può muovere il braccio massiccio di un escavatore idraulico? Questo articolo considera la pompa, le valvole di controllo, il cilindro, il fluido idraulico, i sensori e il sistema di controllo come un unico circuito chiuso, illustrando le equazioni di pressione/portata/efficienza, le tecnologie attuali nelle macchine edili e agricole, la conversione elettroidraulica e le ricerche in corso, con l'ausilio di diagrammi.

Fundamentals · 10 min di lettura Sensori e hardware September 4, 2026

Come funzionano i sensori di temperatura e i prodotti che definiscono questa categoria: termocoppie, PT100, DS18B20

Ogni sensore di temperatura fa la stessa cosa: trasforma il calore in un segnale elettrico. Tuttavia, la fisica che ne sta alla base si articola in quattro famiglie distinte: l'effetto Seebeck nelle termocoppie, la relazione resistenza-temperatura nei termoresistori e nei termistori, il comportamento del bandgap dei circuiti integrati a semiconduttore e la legge di Stefan-Boltzmann alla base dei termometri a infrarossi. Questo articolo ripercorre la storia, dall'equivoco di Seebeck del 1821, passando per l'equazione di Callendar-Van Dusen che calibra i sensori PT100, fino a un confronto delle specifiche di circuiti integrati reali come il DS18B20, il TMP117 e l'MLX90614, e a un caso concreto di un'auto di Formula 1 che rileva la temperatura degli pneumatici con 12 sensori a infrarossi senza contatto.

Fundamentals · 19 min di lettura Sensori e hardware September 3, 2026

Come funzionano i magnetometri e i prodotti principali: Bosch, ST, Honeywell

Il magnetometro, che rileva la direzione del campo magnetico terrestre per determinare l'orientamento, è l'unico sensore che continua a fornire un riferimento esterno di direzione assoluta finché è alimentato: dalla bussola elettronica di uno smartphone, alla correzione dell'angolo di imbardata su un drone, fino al controllo di assetto di un CubeSat. Questo articolo illustra i quattro principi fisici fondamentali (effetto Hall, AMR, GMR e fluxgate), confronta le specifiche dei chip Bosch BMM150, STMicroelectronics LIS3MDL e Honeywell HMC5883L, tratta l'errore di magnetoresistenza e magnetoresistenza e la sua calibrazione, la fusione dei sensori AHRS con un'IMU e la storia della tecnologia, dalla prospezione mineraria alla caccia ai sottomarini durante la Seconda Guerra Mondiale e all'esplorazione lunare, fino al controllo di assetto dei CubeSat odierni.

Fundamentals · 17 min di lettura Sensori e hardware September 3, 2026

Come funzionano i moduli di comunicazione wireless: ESP32, nRF52840, SX1262

Ciò che trasporta il valore misurato da un sensore al di fuori del suo involucro è, quasi sempre, un'onda radio. Tracciamo come l'OFDM del Wi-Fi utilizza sottoportanti ortogonali per superare il multipath, come la modulazione GFSK e la topologia a stella del BLE consentono il funzionamento a ciclo di lavoro e come il Chirp Spread Spectrum (CSS) di LoRa scambia la portata con la velocità di trasmissione dati nell'intervallo del fattore di diffusione SF7-12, il tutto attraverso i numeri reali di chip come ESP32-C6, Nordic nRF52840, Semtech SX1262, TI CC2652R7 e MultiTech mDot. Dal dramma del nome Wi-Fi del 1999, al nome Bluetooth nato da un epiteto di un re danese del X secolo nel 1996, alla storia di come LoRa, creata da una piccola startup francese, è stata acquisita da Semtech, all'esempio reale della rete di contatori intelligenti LoRaWAN di ZENNER che supera i 10 milioni di dispositivi, noi Esamina come scegliere la banda di frequenza, la potenza di trasmissione, la sensibilità e la topologia.

Fundamentals · 17 min di lettura Sensori e hardware September 2, 2026

Come funzionano i sensori di forza e tattili: ATI, Bota, XELA

I sensori di forza conferiscono a un braccio robotico la sua 'percezione del braccio', mentre i sensori tattili conferiscono a una mano robotica la sua 'percezione della punta delle dita'. Ripercorriamo la fisica che sta alla base degli estensimetri attraverso tre approcci di rilevamento tattile — piezoresistivo, capacitivo e ottico — e analizziamo prodotti reali di aziende come ATI, Bota Systems e XELA Robotics, fino alla mano protesica di Shadow Robot dotata di 129 sensori, il tutto accompagnato dalla vera storia dell'invenzione simultanea degli estensimetri nel 1938.

Fundamentals · 16 min di lettura Sensori e hardware August 28, 2026

Come funzionano i sensori a ultrasuoni e i prodotti principali: Bosch, Murata, Toyota ICS

Un sensore a ultrasuoni misura la distanza di un ostacolo vicino in base al tempo di andata e ritorno di un impulso ultrasonico: è la controparte acustica del LiDAR. Può vedere attraverso ciò che inganna i sensori ottici, inclusi vetro trasparente e oggetti neri, ma la sua portata effettiva si limita a pochi metri. Analizziamo la ricerca sull'ecolocalizzazione dei pipistrelli, lo sviluppo del sonar durante la Prima Guerra Mondiale, la portata misurata del Bosch USS Gen 6, i moduli Murata MA40S4S e MaxBotix, elementi fondamentali della robotica, e l'esempio concreto del sonar intelligente a otto sensori di Toyota per il controllo degli ostacoli, e come ognuno di questi elementi influenzi le prestazioni effettivamente ottenute.

Fundamentals · 12 min di lettura Sensori e hardware August 22, 2026

Come funziona il radar e i prodotti principali — Continental, Bosch, Honda SENSING

Il radar a onde millimetriche misura la distanza e la velocità relativa dalla riflessione delle onde radio, risultando il sensore più resistente a pioggia, nebbia, riverbero e altre condizioni avverse che mettono in difficoltà i sensori ottici. Analizziamo come la frequenza di battimento del radar a onde millimetriche (FMCW) fornisca simultaneamente distanza e velocità, la storia tecnologica del radar che risale al sistema Chain Home della Seconda Guerra Mondiale, l'abbandono e la successiva ripresa del radar da parte di Tesla, le specifiche di imaging 4D del Continental ARS540 e l'esempio concreto della copertura a 360 gradi con cinque radar del sistema Honda SENSING 360, e come ciascuno di questi elementi modifichi il compromesso tra portata, campo visivo e risoluzione.

Fundamentals · 11 min di lettura Sensori e hardware August 16, 2026 Lab

Come funziona il GNSS e i prodotti principali: u-blox, Trimble, Fixposition

RTK combina il posizionamento satellitare con i dati di correzione provenienti da una stazione base, riducendo l'errore di diversi metri del posizionamento GNSS autonomo a livello centimetrico. Analizziamo come il posizionamento a doppia frequenza annulla il ritardo ionosferico, come il sistema ZED-F9P di u-blox ha reso l'RTK a basso costo accessibile al grande pubblico, i sistemi Trimble RTX e la giapponese Michibiki (QZSS), e l'esempio concreto della rete nazionale di 342 stazioni base RTK di Kubota per macchinari agricoli, e come ciascuno di questi elementi influenzi l'effettiva precisione di posizionamento ottenuta.

Fundamentals · 13 min di lettura Sensori e hardware August 10, 2026

Come funzionano le IMU e i prodotti principali: Xsens, Bosch, Analog Devices

Un'IMU combina un accelerometro con un giroscopio per rilevare direttamente l'accelerazione traslazionale e la velocità di rotazione di un veicolo. A differenza di telecamere o LiDAR, non dipende da nulla di esterno, ma questa autosufficienza comporta un inevitabile svantaggio: l'errore si accumula nel tempo (deriva). Analizziamo il principio del giroscopio MEMS, l'analisi del rumore di varianza di Allan, la scala di valutazione che va dai chip per il mercato consumer ai moduli di navigazione e la strategia di prodotto della serie MTi di Xsens.

Fundamentals · 12 min di lettura