Comment connecter des transducteurs aux systèmes Instron : quatre méthodes
Les utilisateurs Instron peuvent intégrer des capteurs et transducteurs tiers à leurs systèmes de test — par exemple, pour la déformation, la température, la pression, le déplacement ou la résistance électrique. Les quatre méthodes les plus efficaces pour connecter des capteurs et transducteurs aux systèmes de test Instron sont :
- Signaux analogiques (0–10 volts)
- Connexion rationalisée (recommandée)
- Étalonnage polynomial personnalisé
- Données brutes et numériques via des équipements tiers
Méthode d'entrée analogique (0–10 volts)
Les signaux analogiques sont peut-être les plus simples et peuvent être directement connectés à tout module de conditionnement de capteur (SCM) à 25 broches à l'aide du câble adaptateur BNC vers 25 broches 2210-877. La plupart des appareils avec sorties analogiques utilisent une connexion coaxiale BNC à verrouillage par rotation et sont alimentés ou conditionnés de l'extérieur.
Méthode de rationalisation (la plus directe et recommandée)
Instron peut installer un connecteur 25 broches avec une carte Cal & ID sur le transducteur pour le connecter à n'importe quel SCM. Cela permet une connexion facile au contrôleur et fournit une auto-identification et un étalonnage automatique depuis le logiciel Bluehill® Universal. L'alimentation du transducteur est fournie par la connexion 25 broches du bâti et est généralement en courant alternatif basse tension (mV).
L'auto-identification indique au logiciel le type (force, déformation, pression, etc.) et la capacité du transducteur. Cela permet une configuration facile de la méthode de test et une protection contre les dépassements de limites.
L'auto-étalonnage permet un étalonnage logiciel et une linéarisation du transducteur. Cela étalonne le transducteur par rapport à l'électronique du contrôleur pour fournir une mesure précise pendant les tests.
Les jauges de déformation nécessitent une complétion de pont externe. Pour les jauges de déformation simples (quart de pont), généralement collées sur un échantillon composite, les adaptateurs de complétion de pont Instron 2210-891/892 fournissent une connexion rapide pour la jauge collée et un connecteur rationalisé 25 broches vers le bâti.
Des adaptateurs personnalisés sont disponibles pour compléter les configurations demi-pont, ainsi qu'un adaptateur pour pont complet, qui est principalement un moyen pratique de connexion rapide pour la jauge de déformation puisqu'aucune complétion de pont n'est nécessaire, et il fournit une connexion rationalisée au bâti.
Note : Le service de rationalisation doit être effectué à l'usine Instron de Norwood, MA (États-Unis).
Méthode d'étalonnage polynomial personnalisé d'un transducteur
Bluehill Universal personnalisé (CP139390) est disponible pour l'étalonnage polynomial du troisième ordre d'un seul transducteur. L'étalonnage standard linéarise le transducteur entre deux points (premier ordre), zéro et pleine échelle (extensomètres à pinces), ou zéro et demi-échelle (cellules de charge). Un polynôme est utilisé dans de nombreuses industries pour améliorer la linéarité des transducteurs.
Les cellules de charge Instron sont spécifiquement conçues pour les essais de matériaux, montées sur des bâtis, dans des environnements majoritairement idéaux. Cette fonction est destinée aux clients utilisant des équipements Instron pour tester des cellules de charge non-Instron, la cellule de charge Instron étant la mesure de « référence ». L'utilisateur saisit les trois coefficients dans la fenêtre de dialogue du transducteur pour que le logiciel les utilise lors de la création du fichier d'étalonnage.
L'illustration du graphique montre des exemples de polynômes de premier et troisième ordre.
Méthode d'entrée de données numériques externes
Les données brutes externes et les données numériques nécessitent toutes deux la source d'équipement tiers pour l'importation dans Bluehill. Les données numériques sont représentées sous forme de valeurs discrètes. Le contrôleur convertit les entrées analogiques en données numériques pour être lues dans le logiciel et sauvegardées sur un ordinateur. En ce qui concerne les transducteurs utilisés dans les essais de matériaux, le plus courant serait un encodeur pour mesurer le déplacement linéaire ou rotatif.
D'autres exemples incluent des capteurs de température, pression, accélération, lumière, humidité, etc. Le défi est que dans ce cas pour les données numériques, nous ne faisons pas référence aux impulsions numériques, où chaque impulsion équivaut à un certain incrément de la mesure. Nous voulons rapporter la valeur réelle au logiciel et non compter les impulsions.
Dans le cadre du processus de fabrication des cellules de charge, Instron utilise le QuantumX MX430B de HBM, un amplificateur de mesure à quatre canaux, qui communique directement avec Bluehill Universal via le port COM USB de l'ordinateur. Cette intégration QuantumX avec Bluehill Universal est disponible en version personnalisée (CP136632). Les quatre canaux de HBM sont configurés dans Bluehill comme des transducteurs nommés, avec des options pour la fréquence d'échantillonnage et le type de filtrage et la fréquence, y compris « Sans filtre », fournissant ainsi des données brutes. Il existe d'autres appareils dans la famille QuantumX qui peuvent accepter des données numériques.
Que sont les données numériques pour les systèmes Instron ?
- Les données numériques font référence à des valeurs numériques discrètes qui représentent des mesures physiques (par exemple, force, déplacement, température).
- Ce n'est pas simplement un flux d'impulsions numériques (par exemple, d'un encodeur en quadrature), mais plutôt des valeurs de mesure réelles communiquées numériquement.
- Les données numériques sont généralement converties à partir de signaux analogiques par le contrôleur.
Pourquoi les données numériques sont importantes
- Précision : Les données numériques évitent la dégradation du signal analogique.
- Intégration : Permet l'utilisation de capteurs avancés (par exemple, encodeurs, capteurs de température).
- Flexibilité : Prend en charge les transducteurs non-Instron dans des configurations personnalisées.
Note sur les données brutes externes
Les données brutes ne sont pas étalonnées, car l'action d'étalonnage les linéariserait, et la conversion d'un signal analogique en numérique entraînerait intrinsèquement un certain filtrage, donc ce ne seraient plus des « données brutes ». Toutes les données qui sont introduites via le contrôleur Instron doivent être étalonnées.
Résumé des méthodes pour connecter des transducteurs aux systèmes Instron
Signaux analogiques (0–10 V)
- Simple et direct
- Nécessite un adaptateur BNC vers 25 broches
- Alimentation externe nécessaire
Connexion rationalisée (Recommandée)
- Utilise un connecteur 25 broches avec une carte Cal ID
- Permet l'auto-identification et l'auto-étalonnage dans Bluehill Universal
- Prend en charge les jauges de déformation avec adaptateurs de complétion de pont
Étalonnage polynomial personnalisé
- Principalement utilisé pour les transducteurs de force non-Instron
- Prend en charge l'étalonnage polynomial du troisième ordre pour une meilleure précision
- Utile lors de la comparaison avec une cellule de charge Instron de « référence »
Données brutes et numériques via des équipements tiers
- Nécessite des appareils comme le HBM QuantumX MX430B
- Nécessite actuellement une version personnalisée de Bluehill Universal
- Prend en charge les données brutes via des filtres et des taux d'échantillonnage configurables
L'écosystème d'adaptateurs, de logiciels et d'options d'étalonnage d'Instron est conçu pour la flexibilité. Que vous travailliez avec des extensomètres, des cellules de charge ou des capteurs environnementaux non-Instron, il existe une solution adaptée à vos besoins.
Avez-vous des capteurs uniques ou des flux de travail de données de laboratoire ? Faites-le nous savoir — nous vous aiderons à exploiter encore plus la valeur de votre équipement de test.
