Torque-sentsoreen ezaugarriak eta funtzionamendu-printzipioa

Torque-sentsoreen ezaugarriak eta funtzionamendu-printzipioa

 

Momentu-sentsoreak ezinbesteko osagai bihurtu dira hainbat industriatan, sentsore-familiaren ezinbesteko zati gisa ezarriz.

 

I. Momentu-sentsoreen ezaugarriak:

 

1. Neurtzeko gaitasuna: momentu estatikoa eta dinamikoa neur ditzakete, baita geldikorrak eta birakariak ere.

2. Zehaztasun eta egonkortasun handia: detekzio-zehaztasun handia eta egonkortasun ona eskaintzen dituzte, eta interferentziak saihesteko diseinatuta daude.

3. Trinkoa eta arina: sentsore hauek tamaina txikikoak dira, arinak eta hainbat instalazio-egitura dituzte, erraz instalatu eta erabiltzeko. Momentu positiboak eta negatiboak etengabe neur ditzakete zerora berrezarri beharrik gabe.

4. Iraunkortasuna: eraztun eroaleak bezalako higadura-piezarik gabe, abiadura handian funtziona dezakete denbora luzez.

5. Seinalearen irteera zuzena: sentsoreek ordenagailuek zuzenean prozesatu ditzaketen maiztasun handiko seinaleak ateratzen dituzte.

6. Gainkarga-gaitasun handia: sentsore hauetan erabiltzen den elementu elastikoak gainkarga oso handiak jasan ditzake.

 

II. Momentu-sentsoreen neurketa-printzipioa:

 

Torsio-estensio-neurgailu bereziak neurtzen ari den ardatz elastikoari lotzen zaizkio, tentsio-zubi bat osatuz. Zubi honi potentzia ematen zaionean, ardatz elastikoko tortsio-seinale elektrikoa neur dezake. Deformazio-seinale hau anplifikatu eta presioa/maiztasun bihurketa baten bidez, bihurdura-erreakzioarekiko proportzionala den maiztasun-seinale bihurtzen da. Sistema honen energia-sarrera eta seinale-irteera eraztun-formako transformadore berezien bi multzok kudeatzen dituzte, kontakturik gabeko energia eta seinalearen transmisioa errazten dutenak.

 

III. Torque-sentsoreen egitura-printzipioa:

 

Torsioa neurtzeko zerrenda bereziak ardatz elastiko berezi bati lotuz osatzen da oinarrizko momentu-sentsore bat, zubi elektriko aldakorra sortuz. Osagai hauek ardatzean finkatzen dira:

1. Energia-eraztunaren transformadorearen bigarren mailako bobina,

2. Seinale-eraztun-transformadorearen bobina nagusia,

3. Ardatzean dagoen zirkuitu inprimatua, zuzenketa eta egonkortze elikadura-hornidura, tresneria anplifikatzeko zirkuitua, V/F (tentsio-maiztasunerako) bihurtze-zirkuitua eta seinalearen irteera-zirkuitua barne hartzen dituena.

 

IV. Torque-sentsoreen lan-prozesua:

 

Sentsoreari 15 V-ko elikadura-iturri bat ematen zaio. Zirkuitu magnetikoko kristal osziladore batek 400Hz-ko uhin karratu bat sortzen du, eta TDA2030 potentzia-anplifikadoreak anplifikatzen du AC elikadura magnetiko bat sortzeko. Potentzia hori geldirik dagoen bobina primariotik bigarren mailako bobina birakariara transmititzen da T1 energia-eraztunaren transformadorearen bidez. Sortzen den AC potentzia zuzentzen eta iragazten da ardatzeko zirkuituak 5V DC hornidura lortzeko, AD822 eragiketa-anplifikagailua elikatzen duena. Zehaztasun handiko 4.5V DC elikadura hornidura, AD589 erreferentziako potentzia iturriak eta AD822 eragiketa-anplifikadore bikoitzak ekoitzitakoa, zubia, anplifikadorea eta V/F bihurgailuak elikatzeko erabiltzen da.

 

Ardatz elastikoak tortsioa jasaten duenean, tentsio-zubiak detektatzen duen mV mailako deformazio-seinalea 1,5V-tik 1V bitarteko seinale indartsu batera anplifikatzen du AD620 instrumentazio-anplifikadoreak. Seinale hori maiztasun-seinale bihurtzen du LM131 V/F bihurgailuak. Maiztasun-seinalea biratzen den bobina primariotik bobina sekundario geldira igortzen da, seinale-eraztun-transformadorearen bidez T2. Seinalea prozesatzeko zirkuituaren bidez iragazi eta moldatu ondoren sentsorearen karkasan, maiztasun-seinalea, ardatz elastikoari aplikatutako momentuaren proportzionala dena, lortzen da. Eraztun mugikorren eta estatikoen artean milimetro gutxiko tarte txiki bat besterik ez dagoenez, eta sentsore-ardatzaren zati bat metalezko karkasa batean itxita dagoenez, blindaje eraginkorra lortzen da, interferentziaren aurkako gaitasun sendoa lortuz.