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Dentro das várias réguas de medição linear utilizadas na indústria temos vários dispositivos que a nível de hardware são bastantes distintos. Esta necessidade prende-se com a necessidade de adaptar as medições aos vários ambientes e mecânicas inerentes à máquina.
Assim sendo, os dispositivos mais comuns utilizados por nós são os seguintes:
- LVDT (Linear Variable Differential Transformer/ Transformador Diferencial Variável Linear)
Estes dispositivos baseiam-se em que um circuito indutor é constituído por uma bobine primária e secundária, e que através do movimento do núcleo central, uma tensão seja induzida o que vai ser traduzida numa variação de tensão. Essa variação de tensão irá ser interpretada como uma quota de posicionamento. Vista em corte de um LVDT (FIGURA 1). A corrente é aplicada na bobine primária A, fazendo com que uma tensão seja induzida em cada bobina secundária B. Como se pode subtender qualquer influência provocada por correntes parasitas irá influenciar a precisão de medição. Por esse motivo é preciso ter em linha de conta vários fatores quando efetuamos a ligação do mesmo:
- Salvaguardar que as ligações à terra são efetuadas;
- Escolher quando possível o trajeto mais curto dos cabos de ligação do LVDT (alimentação e respetivo feedback do posicionamento);
- Tentar que o cabo que vai servir de alimentação e feedback do LVDT não se cruzarem com cabos de potência;
- Estabilização do sinal (quando possível os mesmos devem ser ligados a estes dispositivos, a sua malha / ground / terra quando disponível deve ser ligado à carta e não à terra comum da máquina);
- Alguns hardwares que se ligam ao respetivo sinal analógico do LVDT contêm canais de alimentação.
As figuras representam duas cartas distintas para se poder efetuar a ligação de um dispositivo analógico, sendo que a escolha de hardware deve ter em conta todos estes fatores, para que o correto valor seja medido.
Transdutores lineares baseados no princípio potenciómetro
Estes transdutores baseiam-se no princípio de divisor de tensão. Para tal usam o conceito de potenciómetro. Quando se realizam deslocamentos, o elemento de medição sobre o núcleo do mesmo irá variar a resistência. Essa variação de resistência quando aplicamos uma tensão aos seus terminais irá fazer com que o valor de tensão varie. Ou seja, se tivermos aplicados ao mesmo 10v, 10v será o valor máximo de medição. Conforme a resistência aumenta ou diminui, o valor de tensão irá variar entre 0 e 10 v.
LVDT do tipo Potenciómetro
Exemplo de Ligação
No exemplo à esquerda o 2 será o valor de tensão que irá variar mediante a posição do cursor.
Transdutores lineares de posição por pulsos
Estes transdutores durante o deslocamento fornecem pulsos nos seus respetivos canais, geralmente são constituídos por 3 canais, sendo que dois estarão desfasados entre eles (com este desfasamento conseguimos entender se o deslocamento é no sentido positivo ou negativo) e o terceiro canal (geralmente Z) é utilizado para aumentar a precisão.
Os mesmos serão ligados a uma carta de pulsos rápidos (High Speed Counter) responsável por contar o número de pulsos recebidos. Como temos 2 fases desfasadas entre si, esta carta vai incrementar ou decrementar o número de pulsos mediante a deteção quando a primeira fase for surgir.
Um exemplo deste tipo de transdutor é um pneumático da SMC com contador, ce1 ou cep1 (a diferença é a precisão do mesmo).
Exemplo de um cabo de um ce1
Neste caso não temos a fase Z mas temos as duas fases denominadas por A- Phase e B-phase, através delas iremos obter o respetivo posicionamento linear.
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