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Nouvelle technologie de couple sans fil

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Sensor Technology lance une nouvelle série de capteurs de couple à jauge de contrainte rotative

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Sensor Technology a lancé une nouvelle gamme de capteurs de couple sans contact basée sur un pont de jauges de contrainte à quatre éléments, en complément de ses capteurs sans contact existants qui utilisent la détection par ondes acoustiques de surface (SAW).

Désignés sous le nom de série SGR510/520 de TorqSense, ces nouveaux appareils ont une capacité de lecture de 250 % de la plage de mesure, ce qui permet de mesurer et d'enregistrer avec précision des pics de couple soudains. La conception permet également de compenser toute force extérieure, comme les moments de flexion, appliquée par inadvertance au capteur, d'améliorer la sensibilité et de disposer d'une large tolérance de température.

Le pont est essentiellement constitué de quatre jauges de contrainte collées sur l'arbre qui doit être surveillé dans une formation carrée fixée à 45 degrés par rapport à l'axe de rotation. Ainsi, lorsque le couple est appliqué à l'arbre, deux jauges sont étirées en tension et deux autres en compression.

Un microcontrôleur ultra-miniature monté sur le rotor, alimenté par une bobine inductive, mesure les valeurs différentielles dans chaque jauge de contrainte et les transmet au stator de manière numérique, via la même bobine. Les capteurs de la série SGR510/520 utilisent ensuite des techniques de conditionnement du signal de jauge de contrainte de pointe pour fournir une solution de mesure de couple à large bande passante et à faible coût, avec des capacités de dépassement et de surcharge élevées.

"Cette conception confère au TorqSense SGR510/520 plusieurs avantages significatifs par rapport aux capteurs de couple classiques", déclare Mark Ingham de Sensor Technology. "Tout d'abord, il élimine le type de captage de bruit et la corruption du signal associés aux bagues collectrices et autres méthodes analogiques de transfert des données de couple du rotor au stator"

Mark explique que le captage de bruits externes dans le câblage est pratiquement éliminé grâce à la courte distance entre les éléments de jauge de contrainte et les circuits de mesure du rotor. De plus, l'étalonnage multipoint réduit les erreurs de linéarité dans le capteur.

Il poursuit en disant que la grande capacité de dépassement fonctionnel permet de capturer fidèlement les crêtes d'un signal de couple sans aucun écrêtage lorsque le capteur fonctionne à proximité de sa pleine échelle. Ceci, combiné à une capacité de surcharge mécanique de plus de 400%, fait du capteur de couple de la série SGR510/520 une solution de mesure de couple très robuste.

La plage de mesure de la série SGR est de 1Nm à 500Nm (des modèles jusqu'à 13000Nm seront bientôt disponibles), avec une précision de +/-0,1% et une résolution de +/-0,01% de la pleine échelle du transducteur. La transmission numérique entre le rotor et le stator supprime toute fluctuation cyclique du signal due à la rotation de l'arbre et génère un taux d'échantillonnage numérique de 4000 échantillons par seconde.

Les autres caractéristiques comprennent un filtre à moyenne mobile réglable en option, une plage d'alimentation de 12 VDC à 32 VDC, des tensions de sortie analogiques configurables par l'utilisateur, un choix de communications RS232, une interface USB, une interface de bus CAN, une passerelle Ethernet externe et des instruments virtuels LabView.

"Pour la facilité d'utilisation, il y a une fonction de test intégrée", dit Mark, qui résume le nouveau TorqSense SGR510/520 avec : "La plupart des capteurs de couple nécessitent l'utilisation de bagues collectrices pour transférer les lectures de couple de l'arbre rotatif à la lecture statique. Ils sont bruyants à l'utilisation, lents et difficiles à régler et, en tant que pièces d'usure, ne sont pas toujours fiables"

"Nos gammes TorqSense fonctionnent sans bagues collectrices, utilisant plutôt un transfert de signal sans contact, donc ces problèmes sont conçus à un niveau fondamental. La nouvelle série SGR510/520 sera adaptée à la mesure du couple, aux essais, au contrôle par rétroaction des mécanismes d'entraînement et aux applications de contrôle des processus"