Misurazioni in 3D: cosa può fare un sensore multi-asse?

Per misurare forze o coppie su assi di vettori multipli, ad esempio in applicazioni di robotica, l’uso dei “sensori multi-asse” è fortemente consigliato: i sensori multi-asse consentono di risparmiare moltissimo spazio e lavoro di installazione rispetto all’installazione di diversi sensori mono-asse. Per la scelta del sensore multi-asse giusto, è molto importante tenere in considerazione le possibili interferenze.

Un sensore multi-asse (chiamato anche sensore multi-componente o trasduttore multi-componente) misura forze/coppie che avvengono in più di una direzione nello spazio, come ad esempio le misurazioni in direzione degli assi x e y. Molti trasduttori multi-componente possono misurare non soltanto le forze nella direzione assiale corrispondente (2K/3K), ma anche le coppie che agiscono sull’asse. Se le coppie vengono determinate insieme alle forze, un sensore multi-asse è in grado di misurare fino a sei componenti (3xF, 3xM).

Molteplici possibilità di applicazione

In questo modo, un sensore multi-componente può eseguire una misurazione tridimensionale di quantità fisiche. Questa caratteristica lo rende ideale per le applicazioni in cui è necessario determinare un carico multi-dimensione descritto in forma di vettori x, y e z. I campi di applicazione tipici sono la robotica e il monitoraggio delle macchine (ad esempio, nell’assemblaggio di velivoli e nelle macchine per la foratura dei tunnel) per il monitoraggio di carichi limite e in diversi banchi prova (ad esempio per i test su pneumatici o equilibratrici) per l’acquisizione di dati dei campioni dei test e anche in test strutturali di applicazioni offshore.


Ridurre le interferenze al minimo

Quello delle interferenze è un problema molto comune nei compiti di misura con carichi multipli. Se un carico viene applicato in un’unica direzione, in principio, in base al risultato fisico dell’effetto di Poisson, viene emesso un segnale minimo in uscita sugli altri assi dovuto alla sensibilità trasversale del sensore. Tuttavia, ci sono altre possibilità tecniche disponibili per questa situazione, al fine di ridurre al minimo gli effetti di deformazione laterali (interferenza). Ad esempio, è possibile utilizzare il sistema di acquisizione dati di HBM PMX o QuantumX per compensare i calcoli singolarmente tramite una “compensazione a matrice”. Questa compensazione può ridurre l’interferenza di un fattore compreso tra 3 e 5. La matrice di compensazione singola di un sensore multi-asse è una condizione necessaria per poter valutare l’interferenza e ridurla quindi al minimo tramite una tecnologia di misurazione specifica. Quando si sceglie un sensore multi-asse, è sempre importante verificare attentamente la trasparenza e il modo in cui il produttore affronta il problema dell’interferenza.

 

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