Nueva tecnología inalámbrica de medición de par

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Sensor Technology ha lanzado una nueva gama de sensores de par inalámbricos basados en un diseño de puente completo de cuatro elementos con detectores extensométricos, complementando así su gama de sensores inalámbricos existentes basados en detección de ondas acústicas superficiales (SAW).

La así denominada serie TorqSense SGR510/520 abarca unidades completamente nuevas que ofrecen una capacidad de lectura con aumento de rango del 250 %, permitiendo así medir y registrar los picos de par repentinos con la máxima precisión. El diseño también compensa cualquier fuerza externa extraña, como pares de flexión aplicados inadvertidamente sobre el sensor, mejorando la sensibilidad y ofreciendo una gran tolerancia a las variaciones de temperatura.

Image showing the TorqSense SGR510/520 series rotary strain gauge torque transducerEl puente consiste esencialmente en cuatro detectores extensométricos fijados al eje que se desea analizar para dar forma a una estructura cuadrada fijada a 45 grados respecto el eje. De este modo y cuando se aplica el par al eje, dos medidores se alargan en tensión y dos en compresión.

Un microcontrolador ultra-miniaturizado montado en el rotor, alimentado a su vez por una bobina inductiva, mide los valores diferenciales en cada medidor de tensión y los transmite digitalmente al estator a través de la misma bobina. Los transductores de la serie SGR510/520 aplican entonces los más modernos métodos de acondicionamiento de señal para detectores extensométricos y proporcionan así una solución de medición de par que abarca un gran ancho de banda, siendo además una solución de bajo coste con grandes capacidades de sobrecarga y alcance.

“Este diseño le da al TorqSense SGR510/520 varias ventajas significativas sobre los sensores de par convencionales”, explica Mark Ingham de Sensor Technology. “En primer lugar, elimina el tipo de detección con ruidos y corrupción de señal asociadas al sistema de anillo deslizante (slip ring) y a otros métodos analógicos de análisis de par de torsión desde el rotor al estator.”

Mark detalla además que la detección de ruidos externos provocados por el cableado se elimina virtualmente gracias a la reducida distancia entre los detectores extensométricos y los circuitos de medición del rotor. Además, la calibración multipunto reduce cualquier error dentro del sensor derivado de la linealidad.

Asimismo Mark explica que la gran capacidad funcional de ampliación de rango permite capturar fácilmente picos de señal sin ningún tipo de pérdida cuando el sensor trabaja cerca de los extremos de su rango nominal. Esto, combinado con una capacidad de sobrecarga mecánica de más del 400 %, convierte los sensores de par de la serie SGR510/520 en una solución de medición de par muy robusta.

El rango de medición de la serie SGR va de 1 a 500 Nm (con modelos de hasta 13.000 Nm disponibles en breve), los cuales funcionan con una precisión hasta +/-0,1 % y una resolución de hasta +/-0,01% en la escala completa del transductor. La transmisión digital entre el rotor y el estator elimina toda fluctuación cíclica de la señal derivada de la rotación del eje y genera una tasa de muestreo digital de 4000 muestras por segundo.

Otras funciones son un filtro de promedios móvil ajustable, un rango de alimentación de 12 a 32 V-DC, puertos de salida analógica configurables por el usuario, opción de conexión RS232, interfaz USB, interfaz de bus CAN, pasarela Ethernet externa e instrumentos virtuales LabView.

“Para facilitar el uso hay una función de prueba incorporada”, explica Mark, que resume el nuevo TorqSense SGR510/520 de la siguiente forma: “La mayoría de los sensores de par requieren el uso de anillos deslizantes para transferir las lecturas del par de rotación al sistema de lectura estático. Son ruidosos, lentos y difíciles de montar y, al ser piezas de desgaste, no siempre son fiables.

“Nuestras gamas TorqSense funcionan sin anillos deslizantes y, en su lugar, funcionan mediante transferencia de señal inalámbrica sin, por lo que los problemas mencionados antes quedan eliminados desde la fase de diseño. La nueva serie SGR510/520 está pensada para mediciones de par, pruebas, control de respuesta de mecanismos de accionamiento y aplicaciones de control de procesos.