Como conectar transdutores a sistemas Instron: quatro métodos
Utilizadores Instron podem integrar sensores e transdutores de terceiros nos seus sistemas de teste — por exemplo, deformação, temperatura, pressão, deslocamento ou resistência elétrica. Os quatro métodos mais eficazes para conectar sensores e transdutores a sistemas de teste Instron são:
- Sinais analógicos (0–10 volts)
- Conexão racionalizada (recomendado)
- Calibração polinomial personalizada
- Dados brutos e digitais via equipamento de terceiros
Método de entrada analógica (0–10 volts)
Sinais analógicos podem ser os mais simples e podem ser conectados diretamente a qualquer módulo de condicionamento de sensor (SCM) de 25 pinos usando o cabo adaptador BNC para 25 pinos 2210-877. A maioria dos dispositivos com saídas analógicas usa uma conexão coaxial BNC tipo twist-lock e são alimentados ou condicionados externamente.
Método de Racionalização (Mais Direto e Recomendado)
A Instron pode instalar um conector de 25 pinos com uma placa de Cal & ID no transdutor para conectar a qualquer SCM. Isso permite que ele se conecte facilmente ao controlador e fornece autoidentificação e calibração automática a partir do software Bluehill® Universal. A alimentação para o transdutor é fornecida pela conexão de 25 pinos da estrutura e é tipicamente corrente alternada (mV) de baixa voltagem.
Autoidentificação informa ao software o tipo (força, deformação, pressão, etc.) e a capacidade do transdutor. Isso permite uma fácil configuração do método de teste e proteção contra sobrelimite.
Autocalibração permite uma calibração e linearização do transdutor via software. Isso calibra o transdutor para a eletrônica do controlador para fornecer uma medição precisa durante o teste.
Extensómetros exigem complementação de ponte externa. Para extensómetros únicos (quarto de ponte), tipicamente colados a um espécime compósito, os adaptadores de complementação de ponte Instron 2210-891/892 fornecem uma conexão rápida para o extensómetro colado e um conector racionalizado de 25 pinos para a estrutura.
Adaptadores personalizados estão disponíveis para completar configurações de meia-ponte, bem como um adaptador para ponte completa, que é principalmente um meio conveniente de conexão rápida para o extensómetro, uma vez que nenhuma complementação de ponte é necessária, e fornece uma conexão racionalizada para a estrutura.
Nota: O serviço de racionalização precisa ser feito na fábrica da Instron em Norwood, MA (EUA).
Método de calibração polinomial personalizada de um transdutor
O Bluehill Universal personalizado (CP139390) está disponível para calibração polinomial de terceira ordem de um único transdutor. A calibração padrão lineariza o transdutor entre dois pontos (primeira ordem), zero e escala total (extensómetros de encaixe), ou zero e meia escala (células de carga). Um polinômio é usado em muitas indústrias para melhorar a linearidade dos transdutores.
Células de carga Instron são especificamente projetadas para testes de materiais, montadas em estruturas, em ambientes geralmente ideais. Este recurso é para clientes que usam equipamento Instron para testar células de carga não-Instron, sendo a célula de carga Instron a medição “conhecida como boa”. O utilizador insere os três coeficientes na janela de diálogo do transdutor para o software usar ao criar o arquivo de calibração.
A ilustração do gráfico mostra exemplos de polinômios de primeira e terceira ordem.
Método de entrada de dados digitais externos
Dados brutos externos e dados digitais ambos exigem a fonte de equipamento de terceiros para importar para o Bluehill. Dados digitais são representados como valores discretos. O controlador converte entradas analógicas em dados digitais para serem lidos no software e salvos em um computador. Focando em transdutores usados em testes de materiais, o mais comum seria um codificador para medir deslocamento linear ou rotacional.
Outros exemplos incluem sensores de temperatura, pressão, aceleração, luz, humidade, etc. O desafio é que, neste caso, para dados digitais, não estamos nos referindo a pulsos digitais, onde cada pulso equivale a algum incremento da medição. Queremos reportar o valor real ao software e não contar pulsos.
Como parte do processo de fabricação de células de carga, a Instron usa o QuantumX MX430B da HBM, um amplificador de medição de quatro canais, que se comunica diretamente com o Bluehill Universal através da porta COM USB do computador. Esta integração do QuantumX com o Bluehill Universal está disponível como personalizada (CP136632). Os quatro canais da HBM são configurados no Bluehill como Transdutores Nomeados, com opções para taxa de amostragem e tipo e frequência de filtragem, incluindo “Sem Filtro,” fornecendo assim dados brutos. Existem outros dispositivos na família QuantumX que podem aceitar dados digitais.
O que são Dados Digitais para sistemas Instron?
- Dados digitais referem-se a valores numéricos discretos que representam medições físicas (por exemplo, força, deslocamento, temperatura).
- Não é apenas um fluxo de pulsos digitais (por exemplo, de um codificador de quadratura), mas sim valores de medição reais comunicados digitalmente.
- Dados digitais são tipicamente convertidos de sinais analógicos pelo controlador.
Por que os dados digitais são importantes
- Precisão: Dados digitais evitam a degradação do sinal analógico.
- Integração: Permite o uso de sensores avançados (por exemplo, codificadores, sensores de temperatura).
- Flexibilidade: Suporta transdutores não-Instron em configurações personalizadas.
Nota sobre Dados brutos externos
Dados brutos não são calibrados, uma vez que a ação de calibrar o linearizaria, e a conversão de um sinal analógico para digital resultaria inerentemente em alguma filtragem, assim, não seria mais “dados brutos.” Todos os dados que são inseridos através do Controlador da Instron devem ser calibrados.
Resumo dos métodos para conectar transdutores a sistemas Instron
Sinais Analógicos (0–10 V)
- Simples e direto
- Requer um adaptador BNC para 25 pinos
- Fonte de alimentação externa necessária
Conexão Racionalizada (Recomendado)
- Usa um conector de 25 pinos com uma placa de Cal & ID
- Permite autoidentificação e autocalibração no Bluehill Universal
- Suporta extensómetros com adaptadores de complementação de ponte
Calibração polinomial personalizada
- Usado principalmente para transdutores de força não-Instron
- Suporta calibração polinomial de terceira ordem para maior precisão
- Útil ao comparar com uma célula de carga Instron “conhecida como boa”
Dados brutos e digitais via equipamento de terceiros
- Requer dispositivos como o HBM QuantumX MX430B
- Atualmente requer uma versão personalizada do Bluehill Universal
- Suporta dados brutos através de filtragem e taxas de amostragem configuráveis
O ecossistema de adaptadores, software e opções de calibração da Instron é construído para flexibilidade. Quer esteja a trabalhar com extensómetros não-Instron, células de carga ou sensores ambientais, existe uma solução que se adapta às suas necessidades.
Tem sensores únicos ou fluxos de trabalho de dados de laboratório? Informe-nos — vamos ajudá-lo a extrair ainda mais valor do seu equipamento de teste.
