Cos'è un sensore di coppia?

Cos'è un sensore di coppia?

Un sensore di coppia è un dispositivo utilizzato per rilevare la coppia su varie parti meccaniche rotanti o non rotanti. Converte i cambiamenti fisici nella coppia in segnali elettrici precisi. I sensori di coppia possono essere applicati in visometri di produzione, chiavi di coppia elettriche (pneumatiche, idrauliche) e altro ancora, offrendo un'elevata precisione, una risposta rapida, una buona affidabilità e una lunga durata.

tipi di sensori di coppia

I sensori di coppia sono classificati in categorie dinamiche e statiche. I sensori di coppia dinamici possono anche essere indicati come sensori di coppia, sensori di velocità di coppia, sensori di coppia senza contatto, sensori di coppia rotante, ecc.

Sensori di coppia dinamica

I sensori di coppia dinamica sono spesso utilizzati nei sistemi di alimentazione rotante. Per rilevare la coppia di rotazione, vengono comunemente usati i sensori di differenza di fase dell'angolo torsionale. Questi sensori installano due set di ingranaggi con lo stesso numero di denti, forma e angolo di installazione su entrambe le estremità di un albero elastico e i sensori di prossimità (magnetici o ottici) sono montati all'esterno di questi ingranaggi. Quando l'albero elastico ruota, questi due set di sensori misurano due set di onde di impulsi. Confrontando la differenza di fase tra queste onde di impulsi, è possibile calcolare la coppia sull'albero elastico.

Advantages:

- trasmissione senza contatto dei segnali di coppia.

- segnali di rilevamento digitale.

svantaggi:

- dimensioni grandi.

- Difficile da installare.

- Prestazioni scadenti a basse velocità a causa dei bordi delle onde a impulsi lenti.

Tecnologia del calibro di deformazione

Un metodo maturo per il test di coppia è la tecnologia del calibro di deformazione. Questo metodo presenta un'elevata precisione, una risposta rapida, una buona stabilità e una lunga durata. Uno speciale calibro di deformazione di torsione viene aderito all'albero elastico per essere misurato, formando un ponte di deformazione. Fornendo energia al ponte di deformazione, è possibile misurarsi il segnale elettrico torsionale dell'albero elastico, che è la modalità predefinita per i sensori di coppia.

Tuttavia, nei sistemi di trasmissione di potenza rotante, la sfida sta su come trasmettere in modo affidabile l'ingresso di potenza e l'uscita del segnale rilevato dalla parte rotante alla parte stazionaria. Un metodo comune sta usando anelli di slittamento conduttivo.

slittamento conduttivo

Gli anelli di slittamento conduttivo comporta un contatto attrito, che porta inevitabilmente a usura e calore, limitando la velocità di rotazione e la durata degli anelli di slittamento. Inoltre, il contatto inaffidabile può causare fluttuazioni del segnale, portando a errori o guasti di misurazione.

metodo di telemetria wireless

Per superare gli svantaggi degli anelli di slittamento conduttivo, è possibile utilizzare un metodo di telemetria wireless. In questo approccio, il segnale di deformazione della coppia sull'albero rotante viene amplificato e convertito in un segnale di frequenza (conversione V/F). Questo segnale viene quindi trasmesso in modalità wireless utilizzando metodi di modulazione del vettore dall'albero rotante all'esterno. Il segnale torsionale dell'albero rotante viene ricevuto utilizzando un ricevitore radio. L'alimentazione energetica per l'albero rotante è fornito da batterie fissate sull'albero rotante. Questo metodo è noto come misuratore di coppia di telemetria.