Desvio da linearidade

Valor absoluto do desvio máximo de uma curva característica do transdutor determinada com carga crescente com relação à reta de referência que se aproxima da curva característica de uma reta linear (ideal). O valor especificado é expressado como uma porcentagem do valor característico C.

Para a determinação do desvio da linearidade uma série de medições é tomada com a carga crescente, de zero ao torque nominal. A reta de referência é a melhor linha reta que passa pelo ponto inicial, sendo equivalentes os desvios máximos (para cima/para baixo) do sinal de medição (veja figura 3). O desvio da linearidade especificada é o desvio máximo do sinal de saída real com relação à reta de referência. Isso pode ser também descrito como a metade da largura da banda de tolerância que é simétrica à reta de referência.

O desvio da linearidade deve ser levado em consideração, dado que, normalmente, ao se ajustar a cadeia de medição, a curva característica é presumida em forma de reta. Não obstante, sua influência é maior quando um transdutor é empregado em um campo muito amplo de cargas (no caso mais extremo, do torque zero até o torque nominal).

Figura 3: Determinação do desvio da linearidade
Desvio da linearidade incluindo histerese

 

Desvio da linearidade incluindo histerese

O desvio da linearidade incluindo histerese indica o desvio máximo do sinal de saída a partir da reta de referência. A reta de referência é a reta que melhor passa pelo ponto inicial (veja figura 5). Assim, pois, tanto o desvio da linearidade como a histerese são levados em consideração. O valor especificado é expressado como uma porcentagem do valor característico C.

Figura 5: Determinação do desvio da linearidade incluindo histerese dlh em um ciclo de carga-descarga

O ciclo de carga para determinar o desvio da linearidade incluindo histerese é composto da carga do transdutor de zero até o torque nominal e da descarga subsequente até o torque zero (veja figura 5). A reta de referência é a melhor linha reta que passa pelo ponto inicial, sendo idênticos os desvios máximos (para cima/para baixo) do sinal de medição.

Por tanto, o desvio da linearidade incluindo histerese pode ser definido como a metade da largura da banda de tolerância que é simétrica à reta de referência (veja figura 5). A única diferença com relação ao desvio da linearidade dlin para determinar tanto a reta de referência como o desvio desta consiste basicamente em que aqui se inclui um ciclo de medição que compreende também o torque decrescente.

O procedimento da HBM para determinar este valor é o seguinte:

  • O transdutor é pré-carregado com o torque em sentido anti-horário em três ciclos de carga de zero à 100 % do torque nominal e de volta ao torque zero. O propósito da dita pré-carga é de eliminar as influências da montagem, tais como a instalação de parafusos e o aplainamento de superfícies.
  • Um ciclo de carga com um torque em sentido anti-horário e o registro dos respectivos valores do sinal de medição em pontos pré-definidos do ciclo de carga (quando são realizados testes durante a produção na HBM, estes são por exemplo, 0 %, 50 %, 100 %, 50 % e 0 % de Mnom)
  • O transdutor é pré-carregado com o torque em sentido horário em três ciclos de carga de zero à 100 % do torque nominal e de volta ao zero
  • Um ciclo de carga com torque em sentido horário e o registro dos respectivos valores do sinal de medição em pontos pré-definidos do ciclo de carga
  • A melhor reta é calculada, de acordo com a definição acima, separadamente para o torque em sentido horário e em sentido anti-horário
  • O valor absoluto do desvio máximo da melhor reta é determinado separadamente para o torque em sentido horário e em sentido anti-horário

O desvio da linearidade incluindo histerese é importante dado que, normalmente, em um ajuste da cadeia de medição, a curva característica é presumida em forma de reta. O efeito máximo é alcançado quando um transdutor é usado para um amplo campo de medição, e entre o registro de dois valores de medição relevantes nenhuma descarga é produzida. O caso mais extremo é o uso partindo do torque zero até o torque nominal.

Exemplo:

Consideremos que em um flange de torque T10FS o máximo desvio permitido da linearidade incluindo histerese para a saída de frequência com dlh seja ≤ 0,05 % e a constante nominal seja de 5 kHz. Se a cadeia de medição foi ajustada com excelência, então o erro ocasionado pelo desvio da linearidade e a histerese no sinal de saída só pode compreender 2,5 Hz.


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