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Extension de la portée d'un capteur de couple sans fil innovant

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Sensor Technology a étendu sa nouvelle gamme de capteurs de couple sans contact jusqu'à 13 000Nm. Lorsque la gamme a été lancée fin 2020, la plus grande unité était de 500Nm.

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"Nous avons été très encouragés par l'intérêt suscité par les nouveaux capteurs", déclare Mark Ingham, directeur des ventes. "Le plan de lancement était à l'origine de commencer par les tailles de commodité et d'introduire progressivement les capteurs plus grands, mais l'intérêt a été tel que nous devons répondre à la demande presque immédiatement."

Sensor Technology s'est spécialisée dans la détection de couple sans fil depuis de nombreuses années, offrant principalement une solution basée sur la détection des ondes acoustiques de surface. Ses nouveaux capteurs, désignés par la série SGR510/520, utilisent toutefois un pont de jauges de contrainte à quatre éléments complets.

"Les nouveaux capteurs ont l'avantage de pouvoir mesurer et enregistrer avec précision les pics soudains de charge de couple", explique Mark. "Par le passé, ces données n'étaient généralement pas requises par les exploitants d'usines et de machines, mais avec le développement de la surveillance continue automatisée, elles deviennent de plus en plus importantes. Tout pic de couple peut avoir un effet immédiat sur les opérations, tandis qu'une série de pics peut indiquer les prémices d'un problème."

La nouvelle conception compense également toute force étrangère, telle que les moments de flexion, appliquée par inadvertance au capteur, améliore la sensibilité et présente une large tolérance à la température. Là encore, il s'agit d'attributs qui sont devenus de plus en plus souhaitables ces dernières années en raison du besoin croissant de modélisation sophistiquée des performances opérationnelles

Lors de l'utilisation, les quatre jauges de contrainte sont collées sur l'arbre à surveiller dans une formation carrée à 45 degrés de l'axe de rotation. Lorsqu'un couple est appliqué à l'arbre, deux jauges sont étirées en tension et deux autres en compression, la différence entre les valeurs de tension et de compression étant proportionnelle au couple dans l'arbre.

Un microcontrôleur ultra-miniature, monté sur un rotor et alimenté par une bobine inductive, mesure les valeurs différentielles de chaque jauge de contrainte et les transmet numériquement au stator, via la même bobine. Des techniques de pointe de conditionnement du signal des jauges de contrainte sont ensuite utilisées pour convertir les données brutes en direct en mesures précises de la valeur du couple. Cette configuration offre une bande passante élevée, une grande tolérance à la surcharge et à la surcharge.

Le TorqSense SGR510/520 offre plusieurs avantages significatifs par rapport aux capteurs de couple conventionnels. Il élimine le type 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. La capacité de dépassement de plage signifie que les vraies valeurs de dépassement de plage sont capturées plutôt que d'atteindre la limite supérieure de la technologie, tandis que la limite de surcharge mécanique de 400% est peu susceptible d'être dépassée dans la grande majorité des applications.

Mark explique encore : "La prise de bruit externe dans le câblage est pratiquement éliminée en raison de la courte distance entre les jauges de contrainte et les circuits de mesure du rotor. De plus, l'étalonnage multipoint réduit les erreurs de linéarité du capteur."

L'extension de la gamme signifie que la série SGR est disponible dans des tailles allant de 200mNm à 13000Nm. Toutes les unités sont précises à +/-0,1% et la résolution à +/-0,01% de la pleine échelle du capteur

Les autres caractéristiques comprennent un filtre à moyenne mobile réglable en option, une alimentation de 12 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, le logiciel TorqView et des instruments virtuels LabView.