TorqSense SGR510 Series

 

• Digitální vzorkovací rychlost: 4000 vzorků/minutu
• Minimální chyby bočního a koncového zatížení
• Nízká odchylka linearity: ± 0,05 % FSD
• Nízká chyba hystereze: ± 0,05 % FSD
• Opakovatelnost 0,05 % FS
• Rozlišení 0,01 % FS
• Nulová změna signálu točivého momentu s rotací (cyklická variace)
• Typově blzký model viz: SGR520

Popis

Digitální rotační tenzometry SGR firmy TorqSense používají bezdotykovou technologii snímání bez hlučných sběracích kroužků a jejich opotřebení. Jsou vhodné pro měření točivého (krouticího) momentu, testování, zpětnovazební řízení hnacích mechanismů a aplikace v řízení procesů. Převodníky řady SGR využívají moderní techniku úpravy signálu tenzometru a tak poskytují širokopásmové a levné řešení měření točivého momentu i s možností velkého překročení rozsahu a přetížení.

Technologie

Převodník SGR používá k měření tenze působící na hřídel čtyřelementový tenzometrický můstek. Úplný můstek pomáhá v některých testovacích nastaveních snižovat chyby způsobené mimoosovými silami, které někdy nechtěně působí na převodník. Úplný můstek (na rozdíl od polovičního můstku – half bridge) také zvyšuje citlivost při měření deformace.

Ultraminiaturní mikrokontrolér namontovaný na rotoru měří tenzometrický můstek a digitálně přes indukční cívku přenáší informace zpět do statoru, čímž se eliminuje jakýkoli šum který se obvykle vyskytuje při použití snímání sběracími kroužky a jiných analogových metod přenosu dat točivého momentu z rotoru na stator. Díky krátké vzdálenosti mezi prvky tenzometru a měřicími obvody rotoru je naindukování vnějšího rušivého šumu do přívodů měřidla prakticky eliminováno.

Mezi výhody patří vysoký limit mechanického přetížení s přesným měřením točivého momentu i v těchto extrémech, a vícebodová kalibrace pro eliminaci chyb linearity uvnitř senzoru. Schopnost odolat velkému překročení rozsahu umožňuje při provozu snímače v blízkosti jeho nejvyšší meze rozsahu zachytit špičky signálu točivého momentu věrněji, bez jakéhokoli poklesu.To vše činí ze snímačů točivého momentu řady SGR velmi robustní a přesné řešení měření točivého momentu.

Vlastnosti

• Pevné napěťové nebo proudové analogové výstupy (jeden pro točivý moment a druhý pro rychlost nebo výkon) pro propojení s analogovými přístroji
• Autodiagnostika BIT (Build-In-Test), která dává výrobci vědět, že točivý moment převodníků, jmenovité otáčky a datum dokončení kalibrace nebyly překročeny
• Samostatný výstupní pin 'status senzoru“
• Senzory pro sledování teploty hřídele pro lepší kompenzaci a přesnost

Technické údaje

Rozsah krouticího momentu	Nm	0-1	0-1,1	0-21	0-101	0-501	0-2001
Maximálně (pozn. 1 a 2)	Nm	-	0-20	0-100	0-500	0-2000	0-13000
Průměr hřídel	mm	6	12	20	30	50	75

Specifikace

Kombinovaná nelinearita a hystereze: ±0,1% FSD
Rozlišení: 0,01% FS
Opakovatelnost: 0,05% FS
Přesnost při 20°C, SM (viz pozn. 4) : ±0,2% FS
Šířka pásma pro 3 dB (viz pozn. 5 a 6) : 250 Hz (výchozí průměr = 16)

Analogový výstup (krouticí moment/ rychlost/ výkon)

Výstupní napětí: volitelné verze ±1 V, ±5 V, ±10 V (výchozí nastavení ±5 V)
(SGR520 – výstupní napětí volitelná obsluhou)
Zatěžovací impedance: maximálně 1 kΩ
Výstupní proudy: volitelné možnosti 4-20 mA, 0-20 mA, 12±8 mA
(SGR520 – výstupní proudy volitelné obsluhou)
Odpor smyčky 4-20 mA: Nesmí překročit 400 Ω

Systém měření rychlosti otáčení / úhlu otočení

Měřicí metoda: optické snímání skrz štěrbiny v kotoučku
Přímý výstupní signál: výstupní pulsy přímo z optočlenu (TTL, 5 V obdélníkové pulzy)
Přesnost: ±1 ot./min až do 30 000 ot./min

Rychlost otáčení ot./min max. (viz pozn. 3)

30 000

20 000

15 000

12 000

9 000

6 000

Techniky digitálního zpracování

Režimy zpracování běží současně a lze je použít buď na analogový kanál, nebo k nim přistupovat jednotlivě prostřednictvím digitálního připojení.

Teplota

Měřicí metoda: platinový teploměr umístěný na hřídeli
Přesnost teploty: ±1°C
Referenční teplota T_RT: 20°C
Provozní teplota ΔT_O: -10°C až +50°C
Skladovací teplota ΔT_S: -20°C až +70°C
Teplota: koeficient nuly: 0,002 %
Teplota: koeficient rozpětí (span): 0,01%

Napájení

Jmenovité stejnosměrné napětí: 12 až max. 32 V
Napájecí proud: 250 mA (max.) při 12 V
Příkon: 3 W
Zvlnění napájecího napětí: 500 mVp-p (špička-špička) nad jmenovitým napájecím napětím

Elektromagnetická slučitelnost

EMC kompatibilita: EN 61326:2006

Poznámka

Poznámka 1: Mezi rozsahy je možný jakýkoli točivý moment/FSD – uveďte maximální jmenovitý točivý moment.
Poznámka 2: Maximální jmenovitý točivý moment který by neměl být překročen.
Poznámka 3: Pro aplikace vyžadující otáčky, které překračují maximální uvedené hodnoty, se obraťte na výrobce. Snímače s krytím IP65 budou mít značně snížené provozní rychlosti, může být ovlivněn zvýšený odporový moment a přesnost.
Poznámka 4: SM – Statický režim. Dynamické hodnoty budou záviset na uživatelské aplikaci a musí být odpovídajícím způsobem upraveny.
Poznámka 5: Digitální průměrování může uživatel konfigurovat pro optimalizaci přesnosti/frekvenční odezvy pro konkrétní uživatelské aplikace. Digitální průměrování výchozí nastavení je N=16. Podrobnosti viz uživatelská příručka.
Poznámka 6: Vzorkovací frekvence >5 kHz. Vzorkovací frekvence až 10 kHz je možná, obraťte se na výrobce. Digitální zprůměrování také ovlivňuje analogový výstup, max analogový výstup 3dB Šířka pásma = 5kHz, když je digitální průměr 1.

Slovníček
torque - točivý moment
torque signal - signál točivého momentu
strain gauge - tenzometr
slide deviation - odchylka skluzu
slide ring - sběrací kroužek
high digital sample rate - vysoká digitální vzorkovací frekvence
torque data smoothness - plynulost dat točivého momentu
low pass filter - dolní propust
Mbps, kbps - mega (kilo) bitů za sekundu
RMP - počet otáček za minutu
SM - statický režim
DC - stejnosměrné napětí, proud