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Nuova tecnologia di coppia senza fili

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Sensor Technology lancia una nuova serie di torsiometri ad estensimetri rotativi

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Sensor Technology ha lanciato una nuova gamma di sensori di coppia senza contatto basati su un design a ponte estensimetrico a quattro elementi, a complemento dei suoi sensori senza contatto esistenti che utilizzano il rilevamento delle onde acustiche di superficie (SAW).

Destinate alla serie TorqSense SGR510/520, le nuove unità hanno una capacità di lettura del 250%, consentendo di misurare e registrare con precisione i picchi improvvisi di coppia. Il design compensa anche eventuali forze estranee, come i momenti flettenti, applicate inavvertitamente al sensore, migliora la sensibilità e ha un'ampia tolleranza alla temperatura.

Il ponte è essenzialmente costituito da quattro estensimetri incollati sull'albero che deve essere monitorato in una formazione quadrata impostata a 45deg rispetto all'asse di rotazione. Così, quando la coppia viene applicata all'albero, due estensimetri sono tesi in tensione e due vanno in compressione.

Un microcontrollore ultraminiaturizzato montato sul rotore, alimentato da una bobina induttiva, misura i valori differenziali in ogni estensimetro e li ritrasmette allo statore in modo digitale, attraverso la stessa bobina. I trasduttori della serie SGR510/520 utilizzano quindi tecniche di condizionamento del segnale estensimetrico allo stato dell'arte per fornire una soluzione di misura della coppia ad alta larghezza di banda, a basso costo, con elevate capacità di sovracorrente e sovraccarico.

"Questo design conferisce al TorqSense SGR510/520 diversi vantaggi significativi rispetto ai sensori di coppia convenzionali", afferma Mark Ingham della Sensor Technology. "In primo luogo, elimina il tipo di rilevamento del rumore e la corruzione del segnale associato al collettore rotante e ad altri metodi analogici di trasferimento dei dati di coppia dal rotore allo statore"

Mark spiega che l'assorbimento del rumore esterno nel cablaggio è virtualmente eliminato a causa della breve distanza fra gli elementi estensimetrici e i circuiti di misura del rotore. Inoltre, la taratura multipunto riduce gli errori di linearità all'interno del sensore.

Continua dicendo che l'ampia capacità di overrange funzionale permette di catturare fedelmente i picchi di un segnale di coppia senza alcun clipping quando si utilizza il sensore vicino al suo valore nominale a scala reale. Questo, combinato con una capacità di sovraccarico meccanico di oltre il 400%, rende il sensore di coppia della serie SGR510/520 una soluzione di misura della coppia molto robusta.

Il campo di misura della serie SGR è da 1Nm a 500Nm (con modelli fino a 13000Nm disponibili a breve), accurato fino a +/-0,1% e con una risoluzione fino a +/-0,01% del fondo scala del trasduttore. La trasmissione digitale tra rotore e statore elimina tutte le fluttuazioni cicliche del segnale dovute alla rotazione dell'albero e genera una frequenza di campionamento digitale di 4000 campioni al secondo.

Altre caratteristiche includono un filtro media mobile regolabile opzionale, range di alimentazione da 12VDC a 32VDC, tensioni di uscita analogica configurabili dall'utente, una scelta di comunicazioni RS232, interfaccia USB, interfaccia CAN bus, gateway Ethernet esterno e strumenti virtuali LabView.

"Per facilità d'uso c'è una funzione di test integrata", dice Mark, che riassume il nuovo TorqSense SGR510/520 con: "La maggior parte dei sensori di coppia richiedono l'uso di anelli di scorrimento per trasferire le letture di coppia dall'albero rotante alla lettura statica. Questi sono rumorosi nell'uso, lenti e complicati da installare e, in quanto parti soggette ad usura, non sono sempre affidabili"

"Le nostre gamme TorqSense funzionano senza slip ring, utilizzando invece il trasferimento del segnale senza contatto, quindi questi problemi sono progettati ad un livello fondamentale. La nuova serie SGR510/520 sarà adatta per la misurazione della coppia, il test, il controllo di retroazione dei meccanismi di azionamento e le applicazioni di controllo di processo"