Nuova tecnologia di coppia wireless

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.

Domande e risposte

Sensor Technology Ltd sta introducendo un nuovo tipo di sensore di coppia (si veda il comunicato stampa per i dettagli). I suoi sensori esistenti si basano sull'uso di onde acustiche superficiali (SAW).

Poiché al momento non è appropriato tenere una conferenza stampa, le seguenti Domande e Risposte affrontano questioni che un giornalista potrebbe porre.

Quali sono i principali vantaggi dei nuovi sensori SGR? Maggiore immunità agli effetti di flessione e capacità di lettura fuori portata completamente funzionale fino al 250% della coppia nominale del trasduttore.

Sarà mantenuta la gamma di prodotti SAW? I nostri prodotti SAW già sul campo hanno garanzie a vita, che continueremo a supportare. La nuova gamma SGR è progettata per soddisfare quasi tutte le esigenze tecniche, quindi ci aspettiamo che diventi una prima scelta popolare

La precisione è un problema durante la misurazione della coppia, che può variare di secondo? La migliore classe di precisione per i sensori SAW è +/- 0,25%, ma con l'estensimetro a ponte intero e il microcontrollore possiamo ottenere una precisione del +/- 0,1%. Ciò soddisfa le esigenze della maggior parte delle attuali applicazioni industriali, e in effetti per la maggior parte delle applicazioni di test e ricerca. Le nuove SGR saranno ancora più accurate, rendendole adatte alle applicazioni più esigenti e consentendo agli ingegneri di test di portare le loro scoperte al livello successivo, migliorando così lo stato dell'arte

Come si confrontano sul prezzo? Commercializzeremo la nuova gamma allo stesso prezzo dei nostri prodotti esistenti

Vi aspettate che i nuovi sensori migliorino la vostra quota di mercato? Prevediamo di aumentare le vendite poiché offriamo un miglioramento della precisione allo stesso prezzo. Inoltre, il mercato dei sensori di coppia è in crescita, poiché l'industria automatizza e i dati operativi completi vengono registrati sempre più in sistemi di tracciabilità in tempo reale.

Vi aspettate che più aziende entrino nel vostro mercato? Esistono già numerose società in questo mercato. Non ci aspettiamo altro in questo momento, poiché questo non è un mercato delle materie prime ma guidato dalla tecnologia, dal servizio e dall'assistenza

La nuova unità sarà disponibile immediatamente in tutto il mondo? Altrimenti, qual è il programma di lancio? Sì, avremo i sensori immediatamente disponibili in tutto il mondo. Ci siamo assicurati che la nostra rete di distributori internazionali sia pienamente al passo con la nuova SGR. Abbiamo inviato tutti i dettagli via e-mail e condotto seminari e riunioni virtuali per rispondere a qualsiasi domanda si possa avere. Abbiamo trasformato le attuali difficoltà di viaggio a nostro vantaggio dedicando uno sforzo extra ai lanci virtuali e all'assistenza elettronica.

Quanti distributori avete e dove sono? Abbiamo oltre 50 distributori in tutto il mondo, che coprono tutti i mercati più importanti tra cui negli Stati Uniti, in Europa e nel Medio ed Estremo Oriente.

Quali settori vi aspettate che siano più interessati ai nuovi prodotti? Le applicazioni di Ricerca e Sviluppo e di Garanzia della qualità trarranno vantaggio dalla maggiore precisione, quindi probabilmente ne vedremo un maggiore entusiasmo. Anche alcune delle applicazioni di acquisizione dati industriali desiderano migliorare la precisione. Ci aspettiamo che nei prossimi anni la maggior parte delle applicazioni portino a una maggiore precisione

Che ne sarà dei vecchi SAW? Una volta che l'intera gamma di trasduttori SGR510/520 sarà disponibile, prevediamo che nel tempo la maggior parte degli utenti vorrà passare alla nuova tecnologia. Anche se, come notato in precedenza, continueremo a supportare SAW attraverso la loro garanzia a vita.