Description du produit
Les couplemètres TS 100 Series de Magtrol fournissent des mesures de couple et de vitesse extrêmement précises. Chaque modèle est équipé d’un module électronique de conditionnement fournissant un signal de sortie de 0 V DC à ± 5 V DC (±10 V DC) via un connecteur 8 pôles, ainsi qu’une interface USB qui peut être directement connectée à un ordinateur. Le capteur est livré avec un logiciel permettant une connexion et une acquisition de données facilitées. L’encodeur angulaire fournit au minimum 360 PPR (impulsions par tour), en tachymètre Tach A, Tach B et référence index Z (1 PPR). De très grande fiabilité, les couplemètres Magtrol offrent une protection élevée contre les surcharges, une excellente fiabilité à long terme et une parfaite immunité aux bruits. Les capteurs en ligne TS 100 Series sont des systèmes de mesure à jauges de contrainte avec transmission de signaux par télémesure. Trois voyants LED situés sur le couvercle du capteur permettent un contrôle visuel rapide de l’état de fonctionnement du capteur par code couleur. Le capteur est alimenté en 24 V DC (12 – 32 V DC) par son connecteur 8 pôles. Les fonctions TARE & B.I.T.E. (Built-In-Test) peuvent être activées soit par logiciel, soit par le connecteur 8 pôles. Les gammes de couple actuellement disponibles couvrent les valeurs nominales de 0.02 N·m … 500 N·m.
Caractéristiques
- Couplemètre avec conditionneur intégré des signaux de couple, de vitesse, de rotation et
d’angle. - Mesure de couple: 0.02 N·m … 500 N·m
- Encodeur d’angle intégré avec index
- Précision: < 0.1 % (0.05%)
- Surcharge de mesure: 200 %
- Limite de surcharge: 300 %
- Vitesse de rotation: jusqu’à 15 000 min-1
- Sortie couple: ± 5 VDC (± 10 VDC)
- Interface USB et connexion analogique
- Contrôle de l’état de fonctionnement par LED
- Mesures sans contact (pas de bagues collectrices)
- Alimentation: 12 – 32 VDC
Sortie USB & Analogiques
Ces capteurs offrent à la fois une interface USB isolée et une sortie analogique. Ces deux signaux peuvent être utilisés simultanément, par exemple pour effectuer une boucle de régulation à l’aide d’un ordinateur via l’USB, tandis que l’acquisition rapide des données peut être effectuée à l’aide de la sortie analogique; ou, les données de couple, de vitesse et d’angle peuvent être acquises à l’aide de l’interface USB tandis que les données de la boucle de régulation peuvent être gérées par les signaux de sortie analogique. Le temps de rafraîchissement des signaux analogiques est de 100 ms (10 kHz). La sortie analogique fournit un signal de 0 à 5 V DC correspondant à la plage nominale du capteur, permettant 200 % de la plage de mesure (0 à ±10 V DC). L’interface USB est « plug-and-play » et il peut facilement être connecté et utilisé avec le logiciel de couple LabVIEW™ fourni avec le capteur (ou pouvant être téléchargé directement depuis le site Internet de Magtrol: www.magtrol.com).
Encodeur Intégré
Les couplemètres TS 100 Series intègrent un encodeur haut de gamme avec au minimum 360 PPR (impulsions par tour) sur 2 signaux distincts (Tach A, Tach B) déphasés à 90°, soit une résolution de mesure angulaire ≤ 0.25°. Un troisième signal (Z) offre 1 PPR, ce qui fournit une référence angulaire. Le corps du capteur est marqué par “Encoder Side” pour déterminer la position du codeur. Dans les applications à faible vitesse où la position / précision angulaire de l’objet à tester est importante, le côté encodeur doit être directement relié à l’objet à tester, de sorte que la mesure angulaire ne soit pas influencée par la zone de déformation du capteur. Selon le modèle de capteur, le nombre d’impulsions peut être de 360, 400 ou 720 PPR (voir la table des spécifications) et des encodeurs jusqu’à 5 000 PPR sont disponibles en option.
Indicateurs D’état du Système
3 LEDs (jaune, verte, rouge), situées sur le couvercle
supérieur du capteur, indiquent en permanence
son état de fonctionnement, tels que l’état de mesure, les
fonctions de tare, la valeur de décalage, le B.I.T.E. (Built-In
Test Equipement) et la surcharge.
Configuration Électrique
Principes de Fonctionnement
Le système de mesure est basé sur la technologie des jauges de contrainte, appliquées directement sur la section de mesure du capteur et connectées en pont de Wheatstone. Le pont de jauges de contrainte et son amplificateur associé sont alimentés par un transfert de puissance à haute fréquence.
Sous l’effet du couple appliqué, la section de mesure se déforme élastiquement, ce qui provoque une contrainte dans les éléments de mesure. Un microprocesseur conditionne le signal de l’amplificateur et transmet les valeurs mesurées au stator par transfert de données sans contact. Les micro-contrôleurs embarqués gèrent toutes les fonctions internes, telles que le transfert de puissance, la collecte et le filtrage des données, l’étalonnage et la configuration, les fonctions de tare et B.I.T.E. (Build-In Test Equipment), ainsi que le code de contrôle d’état de fonctionnement des LED. Le capteur est alimenté par 24 VDC (12-32 VDC) à partir du connecteur analogique. La fréquence de coupure du signal peut être sélectionnée et configurée numériquement dans une plage de 2 Hz à 1 000 Hz.
Spécifications
| MODÈLE | COUPLE
NOMINAL (CN)
(N·m) | DIAMÈTRE
D'ARBRE
(mm) | VITESSE
MAX
(rpm) | RESOLUTION
ENCODEUR
(ppr)a) | RIGIDITÉ EN
TORSIONc)
(N·m/rad) | MOMENT
D'INERTIE
(kg·m2) | DÉFORMATION
ANGULAIRE
(Degree) | TÉLÉCHARGEMENTS |
|---|
| TS 199 | 0.02 | 6 | 150 | 5 000 | 3.5 | 1.79 x 10-6 | 0.32 | N/A |
| TS 100 | 0.05 | 6 | 15 000 | 360b)| 19 | 1.96 x 10-6 | 0.15 | pdf | step | |
| TS 101 | 0.1 | 6 | 15 000 | 360b)| 19 | 1.96 x 10-6 | 0.31 | pdf | step | |
| TS 102 | 0.2 | 6 | 15 000 | 360b)| 50 | 1.97 x 10-6 | 0.23 | pdf | step | |
| TS 103 | 0.5 | 6 | 15 000 | 360b)| 160 | 1.97 x 10-6 | 0.18 | pdf | step | |
| TS 104 | 1 | 8 | 15 000 | 360b)| 330 | 2.19 x 10-6 | 0.17 | pdf | step | |
| TS 105 | 2 | 8 | 15 000 | 360b)| 330 | 2.19 x 10-6 | 0.34 | pdf | step | |
| TS 106 | 5 | 8 | 15 000 | 360b)| 685 | 2.23 x 10-6 | 0.42 | pdf | step | |
| TS 107 | 10 | 9 | 15 000 | 360b)| 1 260 | 2.34 x 10-6 | 0.46 | pdf | step | |
| TS 109 | 20 | 18 | 8 000 | 400b)| 3 600 | 3.14 x 10-5 | 0.32 | pdf | step | |
| TS 110 | 50 | 18 | 8 000 | 400b)| 7 400 | 3.38 x 10-5 | 0.39 | pdf | step | |
| TS 111 | 100 | 19 | 8 000 | 400b)| 9 600 | 3.54 x 10-5 | 0.60 | pdf | step | |
| TS 112 | 200 | 30 | 6 000 | 720 | 38 700 | 4.67 x 10-4 | 0.30 | pdf | step |
| TS 113 | 500 | 30 | 6 000 | 720 | 62 800 | 4.81 x 10-4 | 0.46 | pdf | step |
a) PPR signifie «Pulse Par Revolution» ou impulsion par tour
b) Disponible en option avec 1 000 PPR (vitesse limite 5 000 min-1) ou 5 000 PPR (vitesse limite 1 000 min-1)
c) Calculé au milieu des sorties d’arbre
Mesure de Couple
| Couple dynamique max. (valeur de crète) | 200 % du CN |
| Couple statique maximal sans détérioration | 300 % du CN |
| Résolution au CN | 11 000 points |
| Fréquence d'échantillonage | 16 bit à 10 000 échantillons / seconde |
| Erreur combinée (non-linéarité et hystérèsis) | < 0.1 % du CNf) (0.05 % sur demande) |
| Bruit | 2 ppm du CN / √ Hz typique e,f) |
| Influence de la vitesse sur le couple nul | < 0.015 % / 1 000 min-1 g) |
| Sensibilité au changement d'alimentation h) | < 50 (ppm du CN / V) |
e) Correspond à < 0.05 % du couple nominal, crète à crète, sur l’ensemble de la band passante 1 kHz
f) Pour le TS 100 (50 mN·m) ces valeurs doivent être multipliées par 2. Cela s’applique autant à la sortie analogique que USB.
g) Pour le TS 100 (50 mN·m) et TS 101 (0.1 N·m) ces valeurs doivent être multipliées par 2.
h) Variation du couple de sortie dû à un changement d’alimentation
Mesure de Vitesse et D’angle
| MODÈLE | TS 100 - TS 107 | TS 109 - TS 111 | TS 112 - TS 113 |
|---|
| Mesure d'angle et de vitesse | 360 impulsions, 2 signaux
déphasage à 90° (quadrature X4)
+ Encodeur d'index optique | 400 impulsions, 2 signaux
déphasage à 90° (quadrature X4)
+ Encodeur d'index optique | 720 impulsions, 2 signaux
déphasage à 90° (quadrature X4)
+ Encodeur d'index optique |
| Précision de la vitesse calculée (USB) | < ± 0.05% i) |
| Résolution anglulaire (USB) | 0.25° | 0.225° | 0.125° |
| Précision | ± 0.25° | ± 0.225° | ± 0.125° |
| Dérive thermique | < 50 ppm sur la plage de température |
i) À vitesse constante, basée sur les dernières 360° de rotation
Environnement & Certifications
| Température de stockage | -40 °C à +85 °C |
| Température d'utilisation | -25 °C à +80 °C |
Influence de la température sur le point
zéro et sur la sensibilité | < ± 0.1 % / 10 °C pour la plage -25 °C to +80 °C j) |
| Résistance aux chocs méchaniques | IEC 60068-2-27 : 2008 / Classe C3 |
| Résistance aux vibrations | IEC 60068-2-6 : 2007 / Classe C3 |
| Classe de protection | IP 44 (DIN EN 60529) |
| Compatibilité EMC / EMI | IEC 61326-1 / IEC 61321-2-3 |
| Qualité de l'équilibrage | G 2.5 selon ISO 1940 |
| Norme de sécurité | ISO 13849 / EN 62061 |
| Basse tension | IEC 61010-1 |
j) Pour le TS 100 (50 mN·m) ces valeurs doivent être multipliées par 2. Cela s’applique autant à la sortie analogique que USB.
Configuration du Systéme et installations
Le capteur de couple TS 100 Series peut être connecté dans différentes configurations. Il peut être utilisé indépendamment (via une alimentation externe) ou en combinaison avec d’autres appareils de MAGTROL (par ex. le contrôleur de freins dynamométriques DSP 7010, l’afficheur de couple Modèle 3411 – ,…).
Les capteurs peuvent être utilisés avec les logiciels informatiques de Magtrol, tels que M-TEST 10 (inclus ou téléchargeable depuis notre site internet www.magtrol.com), pour permettre l’affichage et la saisie des données.
Les sorties analogique et USB peuvent être utilisées simultanément. Par exemple, un canal pour l’acquisition de données et l’autre pour la commande en boucle fermée d’une ligne d’entraînement.
Connexion USB
Lorsqu’un capteur de couple TS 100 Series est utilisé uniquement avec une connexion USB, il doit être alimenté (12-32 VDC) via sa connexion analogique.
TS 100 Series Capteur de couple avec configuration USB uniquement
Analogique Avec Contrôleur de Freins Dynamométriques
Dans cette configuration, l’alimentation électrique du capteur est assurée par le contrôleur de frein dynamomètrique DSP 7000. La connexion analogique seule est utilisée et l’acquisition des données est assurée par un ordinateur équipé du logiciel «M-TEST 7».
Configuration analogique du capteur TS 100 Series connectée et alimentée par le DSP 7000.
Analogique & USB Avec Afficheur de Couple
Dans cette configuration, l’alimentation du capteur est assurée par l’affichage du couple. Le Modèle 3411 est un dispositif d’affichage couple / vitesse / puissance. La connexion USB du capteur TS 100 Series à l’ordinateur permet l’acquisition de données à l’aide du logiciel «Torque 10».
Configuration du capteur TS 100 Series avec l’afficheur de couple modèle 3411
Installations Supportées & Suspendues
L’appareil peut être utilisé aussi bien en version supportée qu’en version suspendue. La version supportée est recommandée pour la majorité des applications (obligatoire pour les hautes vitesses).
TS 100 Series peut également être installée sans support de base, dans une configuration suspendue. Cette configuration n’est autorisée que pour les mesures à basse vitesse. Cette configuration permet l’utilisation d’accouplements simples (à un seul élément) ce qui rendra la chaîne cinématique plus courte.
ATTENTION : Les TS 199-103 ne peuvent pas être utilisés en installation suspendue. La section de mesure (donc la précision) serait détériorée par le poids du capteur et les forces radiales.
Installation suspendue (application basse vitesse seulement) Permet l’utilisation d’accouplements simples pour créer un montage plus court.
Installation supportée Obligatoire pour les applications standards et à hautes vitesses
Applications
Les couplemètres TS 100 Series peuvent fournir une mesure dynamique du couple et de la vitesse de rotation pour, entre autres, le test et la mesure de :
- Essuie-glaces, vitres électriques, démarreurs, générateurs et freins dans l’industrie automobile
- Pompes (à eau ou à huile)
- Réducteurs et boîtier de vitesses
- Embrayages
- Vannes et actionneurs motorisés
- Perceuses, outils pneumatiques et autres machines-outils
- Mesure de couple et de frottement dans les dispositifs médicaux et l’industrie horlogère
- Mesure du couple d’encoche des moteurs électriques
3 LEDs (jaune, verte, rouge), situées sur le couvercle
