Isolamento galvanico nelle catene di misura piezoelettriche Isolamento galvanico nelle catene di misura piezoelettriche | HBM
Fig. 1: Catena di misura piezoelettrica

L'isolamento galvanico nelle catene di misura piezoelettriche

Dall'amplificatore di carica agli accessori, la Serie 'Paceline' dei prodotti piezoelettrici dispone di una caratteristica tecnica che ne facilità enormemente l'impiego nella pratica e, in particolare, l'assemblaggio: l'isolamento galvanico della custodia della scatola sommatrice o di quella dell'amplificatore di carica dallo schermo del cavo coassiale. Tecnicamente ciò viene realizzato separando la schermatura del cavo coassiale, isolandola da quella della custodia. Tuttavia, per garantire che la catena di misura continui a soddisfare i requisiti delle direttive EMC, sono necessari specifici accorgimenti circuitali. 

Requisiti della catena di misura

Una catena di misura comprende almeno un amplificatore di carica ed un sensore. Quest'ultimo può essere un trasduttore tarato od una rondella di forza (CFW, CLP), oltre che un sensore piezoelettrico di deformazione (CST). Collegare i sensori piezoelettrici in parallelo risulta relativamente semplice, utilizzando la scatola sommatrice anzi menzionata. Anche i cavi devono soddisfare specifici requisiti: resistenza di isolamento molto alta, assenza di interferenze provocate dal loro movimento, resistenza meccanica, ecc. Speciali cavi coassiali soddisfano tali condizioni. Assemblando il sensore, è necessario assicurarsi che esso venga montato su una parte metallica per cui sia quindi elettricamente connesso all'oggetto su cui è montato il sensore di forza. 

La Fig. 1 mostra una catena di misura costituita da quattro sensori collegati all'amplificatore di carica mediante una scatola sommatrice, meccanicamente connessi fra loro. Poiché nella tecnologia di misura della forza le parti di applicazione della forza sono di acciaio indurito, anche le loro custodie avranno lo stesso potenziale elettrico. 

Fig. 2: Rondella piezoelettrica di forza

Prevenzione degli effetti delle interferenze

Nella pratica, capita spesso che la scatola sommatrice o l'amplificatore di carica siano montati in modo tale da essere a differenti potenziali elettrici. Nel caso di potenziali elettrici diversi, collegando la scatola sommatrice o l'amplificatore di carica allo schermo del cavo coassiale e, di conseguenza alla custodia del sensore, lungo lo schermo dei cavi fluiranno correnti di compensazione che possono interferire con la misurazione.

L'attuale stato della tecnica prevede l'impiego di parti di plastica per separare elettricamente la scatola sommatrice o l'amplificatore di carica dagli oggetti su cui sono montati. Interrompendo il circuito s'impedisce il flusso della corrente di compensazione. Tuttavia si hanno due svantaggi: da un lato i tecnici devono sempre ricordarsi di ordinare le rondelle isolanti e, dall'altro, l'assemblaggio risulta molto più complicato. 

Tutto ciò non sussiste impiegando i prodotti Paceline: il metallo (amplificatore di carica, scatola sommatrice) si può avvitare al metallo (armadio di controllo, binari-guida), poiché non esiste alcuna connessione fra lo schermo dei cavi e le custodie. Ciò facilita enormemente il montaggio anche da parte di personale non specializzato.