Pomiar momentu obrotowego

Pomiar momentu obrotowego

Co można zrobić, aby zwiększyć wydajność pomiaru momentu obrotowego?
Sygnały pomiarowe z czujników momentu obrotowego można przetwarzać za pomocą różnych modułów pomiarowych. Chcielibyśmy przedstawić możliwości obróbki tych sygnałów za pomocą jednej z kart pomiarowych PX460 oferowanego przez HBM systemu pomiarowego PMX. Wskazana karta pomiarowa służy do pomiarów częstotliwości, działa z dokładnością 0,01% i można nią obsługiwać do czterech czujników momentu obrotowego z serii T10, T12 lub T40 jednocześnie, również w układzie mieszanym. Dla obróbki danych pomiarowych, wzmacniacz pomiarowy PMX®  oferuje całą serię wewnętrznych kanałów kalkulacyjnych specjalnie zaprojektowanych do pracy i użytkowania przetworników momentu obrotowego. Działają one dokładnie tak jak kanały pomiarowe w czasie rzeczywistym z szybkością obliczeniową 50µs.
Obejmuje to na przykład 21-punktową linearyzację charakterystyki przetwornika momentu obrotowego. Rezultatem jest poprawa surowego sygnału z czujnika w PMX®  - powyżej dokładności określonej w karcie katalogowej. Tak ulepszony sygnał pomiarowy może być przetwarzany dalej, co zwiększa jakość pomiaru stanowiska testowego.
Inne sposoby skalowania to użycie wielomianów i nachylenia prostej. Zwłaszcza przy użyciu skalowania wielomianowego można uzyskać wzrost 10-krotny, gdyż w ten sposób charakterystyka czujnika jest reprezentowana znacznie dokładniej. Współczynniki wielomianu dla czujnika wyznaczono już podczas produkcji i jego kalibracji. Ponieważ potrzebne są tu tylko wielomiany 3. rzędu, późniejsza parametryzacja kanałów pomiarowych w PMX® jest bardzo prosta i pozwala uniknąć nieprawidłowych wprowadzeń parametrów.
Aby zwiększyć dostępną dokładność czujników momentu obrotowego, można użyć sprzętu przeznaczonego do kalibracji, aby uchwycić zachowanie czujnika w różnych przypadkach obciążenia. Te przypadki obejmują z jednej strony dynamiczny obrót w prawo i w lewo, z drugiej strony oprócz pełnego zakresu pomiarowego, wymagany jest wysoce dokładny pomiar w zakresach częściowych. W tym celu te różne zastosowania są mierzone podczas kalibracji czujnika i wyznaczają odpowiednie krzywe charakterystyki zgodnie z DIN51309 lub VDI / VDE 2646 mocno osadzone w protokole kalibracji. Te charakterystyki można następnie zapisać w PMX®, apotem stosować w teście w zależności od potrzeb. PMX® rozpoznaje na podstawie bieżących zmierzonych parametrów, która aplikacja jest obecna, a następnie automatycznie przypisuje zdefiniowaną ćwiartkę charakterystyki czujnika.
Kolejną ważną funkcją jest równoległe, niezależne przetwarzanie surowych wartości pomiarowych, na przykład ich filtrowanie. Umożliwia to dostosowanie sygnałów do celów regulacji i automatyzacji stanowiska testowego. To właśnie ta kombinacja wyjść analogowych i / lub Ethernetowych magistrali czasu rzeczywistego w PMX® umożliwia wdrożenie wydajnej automatyzacji stanowisk testowych.
Specjalny filtr do testowania silników spalinowych: ze względu na cykl pracy z suwami sprężania i pracy poszczególnych cylindrów oraz odpowiednie fluktuacje w spalaniu, moment obrotowy generowany przez silnik wykazuje wysoce dynamiczne zachowanie. W wielu systemach pomiarowych pojawia się jako "szum" (lub szybkie zmiany). Można to wyeliminować za pomocą filtra CASMA (filtra działającego synchronicznie względem kąta).
Przedstawiony diagram pokazuje wynik zastosowania tego typu filtru CASMA.
Widać wyraźnie, że filtr CASMA zapewnia doskonałą stabilizację pomiarów momentu obrotowego w korelacji z prędkością obrotową silnika, która również zmienia się z biegiem czasu. Im większa szerokość tego filtra, tym lepsze wyniki. 
Dodatkowe funkcje obejmują wyznaczanie szczytowych wartości lub średnich wartości sygnałów pomiarowych w celu określenia i dokumentowania granic testu. Te wartości kontrolne mogą być monitorowane po kolei z wartościami granicznymi lub pasmami tolerancji w czasie rzeczywistym, co pozwala kontrolować stanowisko testowe.
Jeśli surowe wartości pomiarowe wraz z momentem obrotowym i prędkością są dostępne, można je wykorzystać do obliczenia i podania momentu obrotowego w czasie rzeczywistym za pomocą matematycznych kanałów obliczeniowych. Możliwe do podłączenia elementy synchronizujące mogą skorygować dodatkowe różnice w czasach przebiegów sygnałów pomiarowych. Różnice te występują w przypadku obciążeń o wysokiej wydajności po stronie przetwornika i mogą mieć negatywny wpływ na wyniki pomiarów.
Sygnały testowe: PMX® zapewnia użytkownikom wygodną opcję symulowania sygnałów i stanów systemu oraz testowania funkcjonalności już podczas uruchamiania bez konieczności całkowitego rozruchu stanowiska testowego. Można to zrobić po stronie czujnika, aktywując "sygnał bocznikowy". Następnie przetwornik momentu obrotowego emituje 50% swojego nominalnego (znamionowego) sygnału, a funkcja może być już przetestowana "na sucho". PMX® ma również wewnętrzne generatory sygnałów, które można wykorzystać do statycznej i dynamicznej symulacji sekwencji testowych.