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Couple fiable sentant à la capacité à vitesse réduite ou basse

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Capteurs pratiques de couple comme ceux produits par la technologie des sondes

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Dans la sélection d'un capteur rotatoire de couple pour une application donnée, les fiches techniques pour les produits particuliers sont souvent un bon endroit à commencer, détaillant la capacité et la vitesse maximale maximum de couple pour les technologies à l'étude. Ces figures sur la fiche technique ne vous guideront pas nécessairement vers le produit droit pour votre application, mais elles te donneront une indication d'où commencer une conversation avec un fournisseur.

Cependant, alors que les figures sur la vitesse maximale et la capacité maximale peuvent te donner une indication de représentation à une extrémité de l'échelle de dynamique, elles vous indiquent à côté de rien au sujet de la représentation à l'extrémité opposée.

Aux valeurs de serrage à vitesse réduite ou basses, la conception mécanique du capteur rotatoire de couple a un impact beaucoup plus grand sur des facteurs tels que l'exactitude, la résolution, l'hystérésis et les linéarités, et les facteurs environnementaux tels que la température entrent dans vraiment le jeu.

Considérez, par exemple, le transducteur de couple de jauge de contrainte utilisant des bagues coulissantes pour établir les rapports électriques à partir de l'enveloppe à l'axe de rotation. La jauge de contrainte elle-même est collée directement sur l'axe, et le rapport est établi par l'intermédiaire des contacts de brosse.

Dans beaucoup d'applications, ceci fournira une solution utile et fiable, en particulier car les inconvénients de principe du système sont bien connus et généralement rapportés dans les fiches techniques de produit. En particulier, alors qu'à vitesse réduite la connexion électrique entre les anneaux et les brosses sont relativement silencieuse, au bruit électrique croissant de vitesses a graduellement un plus grand impact sur la sortie, dominant par la suite et diminuant ainsi la fiabilité du signal de sortie.

Ce critère de vitesse maximale pour des systèmes de bague collectrice est une limitation bien connue, les rendant généralement inappropriés pour l'usage dans des applications fortement dynamiques.

Ce qui moins est bien compris, cependant, est l'aptitude de la bague collectrice a basé des systèmes pour des applications très basses de couple. Tandis que la fiche technique pourrait laisser entendre une capacité de couple de zéro à une certaine limite supérieure de couple, pour des mesures très basses de capacité le frottement des brosses eux-mêmes sur la bague collectrice entre dans le jeu, et est un facteur limitatif important sur la fiabilité de la sortie et de l'exactitude du système.

Supposez qu'à la place cette jauge de contrainte est reliée par l'intermédiaire d'un transformateur rotatoire de couple. Comme exécution de non contact, ceci surmonte l'usage des brosses dans les applications vers le plus à extrémité élevé de la limitation de vitesse, même si il ne prolonge pas en particulier cette vitesse maximale, due au besoin d'incidences et à la fragilité des noyaux de transformateur. Au plus à extrémité élevé de la gamme de vitesse, on l'identifie également que le bruit et les erreurs inclus par l'alignement des bobines entrent dans le jeu.

Ce qui moins est souvent discuté, cependant, est le potentiel pour des difficultés à l'extrême inverse de la courbe de représentation, dans des applications à vitesse réduite. La physique de la construction et les limitations de la technologie exigée de traitement de signal peuvent rapidement effectuer sur la résolution aux vitesses de l'opération les plus basses, rendant potentiellement le dispositif en soi inapproprié dans une application donnée. De plus, alors que des erreurs de linéarités peuvent être ignorées à ou près de la capacité totale, elles sont une limitation importante pour la basse mesure de couple de capacité.

Une technique de mesure de couple qui a trouvé que la faveur dans des applications fortement dynamiques – avec la formule 1 étant un exemple typique – est le capteur magnéto-élastique de couple, établie selon le principe que le champ magnétique de l'changements substantiels comme il tord. Dans sa marge opérationnelle définie, les changements en résultant du champ magnétique sont proportionnels au couple appliqué et peuvent être mesurés par des capteurs de champ magnétique permettant à la valeur de serrage d'être dérivée.

Cependant, à de basses vitesses le changement du champ magnétique est décidément non linéaire, limitant l'utilité de la technologie dans de telles applications. De plus, à de basses vitesses, les impacts des facteurs environnementaux tels que la température sont beaucoup plus prononcés.

Une technologie qui se prête à la basse vitesse de rotation ou aux basses applications de capacité est le transducteur d'onde acoustique extérieure. C'est une technologie relativement nouvelle qui mesure le changement de fréquence de résonance des dispositifs d'onde acoustique extérieure (SCIE) d'une façon de non contact quand la tension est appliquée à un axe auquel des scies sont fixées. Le couple appliqué cause une déformation du substrat de quartz du dispositif de SCIE, qui cause consécutivement un changement de sa fréquence de résonance.

Les capteurs pratiques de couple comme ceux produits par la technologie des sondes utilisent deux scies minuscules faites de matériel piézoélectrique en céramique contenant les peignes résonnants de fréquence. Ceux-ci sont collés sur l'arbre d'entraînement à 90 degrés avec un un autre. À mesure que le couple augmente les peignes pour augmenter ou se contracter proportionnellement au couple étant appliqué. En effet les peignes agir pareillement aux jauges de contrainte mais aux changements de mesure de la fréquence de résonance.

La collecte adjacente de rf émet les ondes radio vers les scies, qui sont alors reflétées de retour. Le changement de la fréquence des vagues reflétées identifie le couple actuel. Cette disposition signifie qu'il n'y a aucun besoin d'assurer la puissance aux scies, ainsi le capteur est de non contact et sans fil.

Facilement incorporé dans une conception de système, et avec l'absence complète des brosses ou de l'électronique complexe, la SCIE a basé le capteur rotatoire de couple élimine les problèmes des solutions de rechange non seulement dans les applications les plus dynamiques, mais également dans les tâches de capacité les plus à vitesse réduite et plus basses. Est non seulement sa sortie en soi linéaire et stable au couple à vitesse réduite ou bas, mais elle est également complètement immunisée contre des facteurs environnementaux tels que la température, le champ magnétique, la vibration et le bruit électrique.

Les tâches à vitesse réduite ou basses de capacité forment un sous-ensemble important de demandes de capteurs de couple. Par exemple, un radiotélescope peut tourner aux vitesses aussi basses qu'une révolution par jour, et aux rangées de panneau solaire de large échelle qui dépistent le soleil pour tourner aux vitesses pareillement basses.

Le mélange de beaucoup de liquides non newtonniens est non seulement effectué à vitesse réduite, mais exige de la vitesse de varier sûrement comme changements de couple pour assurer à qualité cohérente.

Les capteurs rotatoires basés sur scie de mesure de couple de technologie des sondes excellent dans ces applications à vitesse réduite ou basses de capacité de couple. Aussi bien que la représentation de offre qui se prolonge aux niveaux les plus élevés du couple et de la vitesse exigés, ils peuvent également être sûrement employés aux vitesses de rotation de 0Hz vers le haut, et du couple nul juste aux quelques mNm.

En soi, la technologie acoustique de mesure de couple de vague extérieure ouvre le potentiel dans une foule entière d'applications à vitesse réduite et basses exigeantes de couple, fournissant de nouveaux niveaux d'exactitude et de stabilité.