Nova tecnologia de sensores de rotação sem fios

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A Sensor Technology lançou uma nova gama de sensores de rotação sem contacto baseados num design completo de ponte de calibragem de tensão de quatro elementos, que complementa os seus sensores sem contacto já existentes que utilizam a deteção de ondas acústicas de superfície (SAW na sigla em inglês).

Denominado a série TorqSense SGR510/520, as novas unidades têm uma capacidade de leitura de 250% acima da faixa de medida, o que permite a medição e registo corretos de picos repentinos de rotação. O design também compensa quaisquer forças alheias, tais como momentos de flexão, aplicadas inadvertidamente ao sensor, melhora a sensibilidade e tem uma ampla tolerância à temperatura.

A ponte é constituída essencialmente por quatro extensómetros colados no eixo, que deve ser monitorizado numa formação quadrada a 45 graus no eixo de rotação. Assim, quando a rotação é aplicada ao eixo, dois extensómetros esticam-se e ficam em tensão e os outros dois comprimem-se.

Image showing the TorqSense SGR510/520 series rotary strain gauge torque transducerUm microcontrolador ultra-miniatura montado no rotor, alimentado por uma bobina indutiva, mede os valores diferenciais em cada extensómetro e transmite-os de volta ao estator de forma digital, através da mesma bobina. Os transdutores da série SGR510/520 utilizam depois técnicas de condicionamento do sinal de tensão de última geração para fornecer uma solução de medição da rotação de alta largura de banda e de baixo custo com alta capacidade de sobrecarga e leitura acima da faixa de medida.

“Este design dá ao TorqSense SGR510/520 várias vantagens significativas em relação aos sensores de rotação convencionais”, diz Mark Ingham da Sensor Technology. “Em primeiro lugar, elimina o tipo de captação de ruído e corrupção de sinal associados aos métodos de anel deslizante e outros métodos analógicos de transferência de dados de rotação do rotor para o estator”.

Mark explica que a captação de ruído externo na cablagem é praticamente eliminada devido à curta distância entre os elementos do extensómetro e os circuitos de medição do rotor. Além disso, a calibração multiponto reduz quaisquer erros de linearidade dentro do sensor.

Indica também que a grande capacidade de leitura acima da faixa de medida funcional permite que os picos de um sinal de rotação sejam capturados fielmente sem qualquer recorte quando se opera o sensor próximo com a sua classificação de escala total. Isto, combinado com uma capacidade de sobrecarga mecânica de mais de 400%, faz com que a série de sensores de rotação SGR510/520 seja uma solução de medição de rotação muito robusta.

A faixa de medição da série SGR é de 1 Nm a 500 Nm (com modelos de até 13000 Nm disponíveis em breve), com precisão de +/-0,1% e com resolução de +/-0,01% da escala completa do transdutor. A transmissão digital entre rotor e estator elimina toda a flutuação cíclica do sinal devido à rotação do eixo e gera uma taxa de amostragem digital de 4000 amostras por segundo.

Outras características incluem um filtro de média móvel ajustável opcional, faixa de alimentação de 12 VCC a 32 VCC, tensões de saída analógicas configuráveis pelo utilizador, uma opção de comunicação RS232, interface USB, interface CAN bus, gateway Ethernet externo e instrumentos virtuais LabView.

“Para facilitar a utilização, há uma função de teste integrada”, diz Mark, que resume o novo TorqSense SGR510/520 com: “A maioria dos sensores de rotação requer a utilização de anéis deslizantes para transferir leituras de rotação do eixo rotativo para a leitura estática. Estes são ruidosos, lentos e difíceis de configurar e, como são peças de desgaste, nem sempre são fiáveis.

“As nossas gamas TorqSense funcionam sem anéis deslizantes, utilizando transferência de sinal sem contacto, pelo que estes problemas são eliminados. A nova série SGR510/520 é adequada para medição de rotação, testes, controlo de retroalimentação dos mecanismos de acionamento e aplicações de controlo de processos.