Sono stati scelti dei sensori analogici passivi.
3.2.1 Pickup a Riluttanza MagneticaVariabile.
Camme, ingranaggi, nterie, manovellismi
azio i
rotazioni, oscillazioni, scorrimenti, periodici o, omunque, regolari. Le loro rientranze e
are questi sensori.
Il numero, l’ampiezza e la frequenza degli impulsi generati consentono di estrapolare
formazioni di posizione, velocità lineare o
Sono sensori non-contact, quindi non interferiscono con il moto degli attuatori, sono maintenace-free e garantiscono lunghissimo. Inoltre, essendo passivi, non richiedono alimentazione esterna.
3.2.1.1 Principi di funzionamento.
proietta” un campo magnetico nell’area prospiciente il nucleo cilindrico (pole piece). Un attuatore ferromagnetico (carbon steel, magnetic stainless
teel, iron) che bruscamente si avvicini od allonta
), quivalenti a 2,54 m/sec, per generare un segnale utile, la cui ampiezza arà proporzionale alla velocità dell’attuatore e il cui andamento ne
calcherà la forma. Una rapida successione di passaggi genererà una erie di cicli distinguibili fino a frequenze di ripetizione dell’ordine del
Hz.
pu , in
ne tutt questi dispositivi compiono c
sporgenze, tacche e dentellature, in movimento, possono appunto attiv
in
angolare, in una parola, di movimento.
affidabilità per un tempo di vita
Un magnete permanente all’intero del sensore “
s ni
da quest’area, altera il valore della riluttanza e produce una tensione ai capi della bobina (coil).
E’ sufficiente una velocità dell’attuatore di 100 ips (inch per second e
s ri s M
3.2.1.2 Indicazioni per l’impiego.
dell’attuatore di generare st industriali sui sensori
in condizioni ’impiego tipiche si arriva fino a 0.080′′
ttamente proporzionali atore. A meno che la
ro d le del
dell’attuatore saranno esattam quindi lo zero-crossing potrà quale riferimeto di una posizio
3.2.1.3 Scelta del sensore.
o ato consente di
tipo di materiale amario, Cobalto,
nge 700÷1900 gauss, misurati in presenza di Al crescere dell’air-gap, diminuisce la capacità un segnale. Le condizioni standard per i te
prevedono un air-gap di 0.005′′(0,13 mm) mentre
d (2
mm). E’ possibile compensare l’aumento fino a 0.2′′(5 mm) incrementado la densità di flusso magnetico, a condizione che la velocità non scenda al di sotto dei 100 ips(2,54 m/sec) e che il matching dei fattori di forma sia ottimale.
L’ampiezza e la frequenza del segnale sono dire alle variazioni di flusso ed alla velocità dell’attu larghezza (“A”) dell’attuatore sia di molto superiore al diametro del pole-piece (“D”), in
orrispondenza del passaggio per lo ze c
segnale l’asse centra
el pole-piece e
ente allineati, essere assunto
ne ben precisa.
Prima discriminante per la scelta di un sensore sono le sue dimensioni. eneralmente più è grande, maggiori sono la sua durevolezza e le G
tensioni fornite in uscita ma, evidentemente, bisognerà spazio disponibile e dei costi. Si noti che un output elev limitare l’effetto delle interferenze elettromagnetiche. A parità di densità magnetica, che dipenderà anche dal magnetico impiegato (Alnico, ferrite, terre rare quali S ecc.), magneti più grandi consentono campi
magnetici maggiori (valori tipici spaziano nel
tener conto dell
ra
un ingranaggio e con un air-gap di 0,005′′). Il diametro del pole-piece (tipicamente nel range 0,060′′÷0,250′′) inciderà sulla “portata” del flusso magnetico.
L’impedenza del sensore è determinata dalla bobina. I criteri di progetto prevedono la massimizzazione della tensione d’uscita (che dipende dal mizzazione delle capacità parassite. uttavia nella applicazioni nelle quali è prioritaria la potenza piuttosto
aggiore è l’output di cui il nza ed induttanza sono
ere condizioni di lavoro rature, umidità, presenza ttavia realizzate versioni per impiego specifico tmosfere corrosive, temperature estreme, elevate o basse velocità, ecc.)
iù comune (ed anche il più economico per ovvie considerazioni legate alla lavorazione) e consente la
o l’area del pole- tip, consentendo un elevato matching dei fattori di forma ed
entazione in fase di output.
numero di avvolgimenti) e la mini T
che il valore della tensione fornita, si adottano, per gli avvolgimenti, fili di sezione maggiore riducendo, così, la resistenza ed incrementando la potenza che il sensore può fornire. Inoltre, maggiori sono le dimensioni della bobina, più è il rame esposto al flusso, m
sensore è capace. Range tipici di resiste rispettivamente 50÷10000Ω e 10÷3000mH. I pickup sono progettati per sopportare sev (vibrazioni, shock meccanici, elevate tempe d’olio), ne vengono tu
(a
3.2.1.4 Scelta del pole-tip.
Il diametro del pole-piece e la forma della sua estremità esposta (pole-tip) determinano la risoluzione del pickup, oltre che l’entità dell’output.
Cilindrico: è il p
maggiore superfice affacciata, massimizzando le capacità di assorbimento e conduzione del flusso magnetico, quindi, l’output. Ne risente, tuttavia, la risoluzione.
Conico: incrementa la risoluzione riducend
una minor distanza tra gli attuatori (“C”). Necessita della lavorazione più sofisticata e tolleranze strettissime. Non richiede ulteriori specifiche di ori
Punta a cesello: consente una risoluzione l’output. Ha una orientazione vincolata, come in figura, e presuppone che la superfice dell’attuatore sia sufficientemente ampia da contenere la larghezza della punta.
A gradino: combina la capacità di risoluzione del conico ed i benefici di una lavorazione semplificata. A differenza del conico è indicato per diametri del tip maggiori, meno esposti a danneggiamenti da trasporto, installazione, o imputabili alla lavorazione stessa.
paragonabile al conico ma senza sacrificare
Personalizzato: nel caso in figura consente,
notevolmente incrementato. Le tolleranze richieste sono, tuttavia, strettissime.
- Magnetic PickUp, TSI Trasducer Systems, Inc.
- Digital Magnetic PickUp – Operating Instructions, TSI Trasducer Syst
- Sens - Hall Inc.
ad esempio, un montaggio assiale, piuttosto che radiale, rispetto ad una ruota dentata. Essendo due le superfici del pole-piece affacciate su dente, l’output risulta
3.2.2 Bibliografia.
ems, Inc.
ors, AI-TEK INSTRUMENTS, LLC