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Sensor Technology ha lanciato una nuova gamma di sensori di coppia senza contatto basati su un design a ponte estensimetrico completo a quattro elementi, a complemento dei suoi sensori senza contatto esistenti che utilizzano il rilevamento delle onde acustiche di superficie (SAW).
Come progettate nella serie TorqSense SGR510/520, le nuove unità hanno una capacità di lettura overrange del 250%, consentendo di misurare e registrare con precisione picchi di coppia improvvisi. Il design compensa anche le forze estranee, come i momenti flettenti, applicati 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 posta a 45° rispetto all’asse di rotazione. Pertanto, quando la coppia viene applicata all’albero, due calibri vengono allungati in tensione e due in compressione.
Un microcontrollore ultra-miniaturizzato montato sul rotore, alimentato da una bobina induttiva, misura i valori differenziali in ciascun estensimetro e li ritrasmette in modo digitale allo statore, tramite la stessa bobina. I trasduttori della serie SGR510 / 520 utilizzano quindi tecniche estensimetriche all’avanguardia di condizionamento del segnale per fornire una soluzione di misurazione della coppia a elevata larghezza di banda e basso costo con elevate capacità di overrange e sovraccarico.
“Questo design offre a TorqSense SGR510/520 numerosi significativi vantaggi rispetto ai sensori di coppia convenzionali”, afferma Mark Ingham di Sensor Technology. “In primo luogo, elimina il tipo di rilevamento del rumore e la corruzione del segnale associati al collettore rotante e ad altri metodi analogici per il 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 tra gli elementi estensimetrici e i circuiti di misurazione del rotore. Inoltre, la calibrazione multipunto riduce eventuali errori di linearità all’interno del sensore.
Continua affermando che l’ampia capacità di overrange funzionale consente di acquisire fedelmente i picchi di un segnale di coppia senza alcuna distorsione quando si utilizza il sensore vicino al suo valore nominale di fondo scala. Ciò, combinato con una capacità di sovraccarico meccanico di oltre il 400%, rende il sensore di coppia della serie SGR510/520 una soluzione di misurazione della coppia molto efficace.
Il campo di misura della serie SGR va da 1Nm a 500Nm (con modelli fino a 13000Nm disponibili a breve), con una precisione di +/- 0,1% e una risoluzione di +/- 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 a media mobile regolabile opzionale, intervallo di alimentazione da 12VDC a 32VDC, tensioni di uscita analogiche configurabili dall’utente, una scelta di comunicazioni RS232, interfaccia USB, interfaccia CAN bus, gateway Ethernet esterno e strumenti virtuali LabView.
“Per facilità d’uso, è disponibile una funzione di test incorporata”, afferma Mark, che riassume il nuovo TorqSense SGR510/520 con: “La maggior parte dei sensori di coppia richiede l’uso di collettori rotanti per trasferire le letture della coppia dall’albero rotante alla lettura statica. Questi sono rumorosi durante l’uso, lenti e poco pratici da installare e, come parti soggette ad usura, non sono sempre affidabili.
“Le nostre gamme TorqSense funzionano senza collettori rotanti, utilizzando invece il trasferimento del segnale senza contatto, quindi questi problemi sono progettati a un livello fondamentale. La nuova serie SGR510/520 sarà adatta per la misurazione della coppia, il test, il controllo della risposta dei meccanismi di azionamento e le applicazioni di controllo del processo.
