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  • O monitoramento da corrente elétrica oferece alta precisão, meios sem sensor para controlar válvulas e bloqueios
    p Niklas König, um assistente de pesquisa no grupo do Prof. Nienhaus, demonstra a precisão da nova tecnologia sem sensor ao levitar uma bola de aço. Crédito:Oliver Dietze

    p Usando uma nova técnica desenvolvida por engenheiros de sistemas de transmissão da Universidade de Saarland, as válvulas eletromagnéticas podem controlar com precisão a quantidade de líquido que dispensam e as travas eletromagnéticas das portas podem fechar de maneira suave e silenciosa. Tudo o que os engenheiros em Saarbrücken precisam é de um parafuso de metal magneticamente permeável que se move dentro de uma bobina de fio de cobre enrolado e sem sensor, metodologia de controle com patente pendente. Usando esta combinação, O professor Matthias Nienhaus e sua equipe conseguem manter o parafuso em qualquer posição desejada sem a necessidade de sensores de posição adicionais. Simplesmente analisando a corrente elétrica que flui através da bobina, a equipe é capaz de determinar onde o parafuso está e pode ajustar sua posição instantaneamente. p A equipa de investigação estará expondo o seu sistema em Hannover Messe de 23 a 27 de abril no Saarland Research and Innovation Stand (Hall 2, Estande B46) onde eles demonstrarão o potencial de sua tecnologia sem sensores usando-a para manter uma bola de aço levitada.

    p As válvulas e bloqueios controlados eletromagneticamente que estão comumente disponíveis hoje são certamente de ação rápida, mas também tendem a ter apenas dois estados operacionais:'ligado' e 'desligado'. Se, por exemplo, uma fechadura eletromagnética de porta é energizada, o parafuso é colocado com força na placa de impacto. Quando o bloqueio é desenergizado, o parafuso é retraído por uma mola. Fazer com que esses dispositivos façam mais, como fazer com que uma válvula mantenha alguma posição intermediária semiaberta ou exigir que um parafuso de travamento feche de forma menos abrupta, tem, até agora, Foi um exercício caro envolvendo sensores adicionais e um sistema de controle complexo.

    p Uma nova abordagem desenvolvida pelo especialista em sistemas de acionamento Professor Matthias Nienhaus e sua equipe na Saarland University agora oferece um meio de alcançar um maior controle de válvulas eletromagnéticas e dispositivos de travamento sem a necessidade de sensores adicionais. Com esta nova tecnologia, o parafuso de travamento pode ser feito para entrar suavemente na placa de impacto e para manter com precisão qualquer posição intermediária desejada. O dispositivo não é mais simplesmente um sistema de dois estados, mas pode funcionar mais como uma torneira em que a extensão em que o dispositivo está "ligado" ou "desligado" varia continuamente.

    p A única informação de que os pesquisadores precisam é a fornecida pela corrente elétrica que controla o movimento do ferrolho. "Nós monitoramos como a corrente que flui na bobina muda com o tempo. Especificamente, registramos as flutuações da corrente elétrica ao longo de um determinado período de tempo e as analisamos. Essas flutuações de corrente mudam dependendo da posição do parafuso. Isso nos permite determinar exatamente onde o parafuso está em um determinado momento. Saber onde está o parafuso, significa que temos um meio eficaz de controlar seu movimento, ”explica Matthias Nienhaus.

    p Contudo, os sinais não processados ​​que os pesquisadores inicialmente gravam são muito barulhentos para fornecer qualquer informação significativa sobre o status do dispositivo. "Nós suavizamos os sinais brutos usando nosso novo método de integração que agora é coberto por um pedido de patente, ”explica o professor Nienhaus.

    p Usando seu novo método, os engenheiros de sistemas de acionamento em Saarbrücken são capazes de filtrar um sinal de medição limpo. "É um pouco como calcular continuamente a velocidade média quando a velocidade do carro que você dirige varia de um instante para o outro, "diz Nienhaus. Os resultados permitem aos pesquisadores determinar com precisão a posição do parafuso dentro da bobina." Nosso método nos fornece um sinal de medição que é praticamente livre de ruído. Usamos o sinal para posicionar o parafuso onde precisamos, e podemos até posicioná-lo um pouco além do final da bobina, " ele adiciona.

    p A equipe demonstrará exatamente o que entende por 'controle de alta precisão' no Hannover Messe deste ano. A demonstração, que envolve controlar uma esfera de aço com tanta precisão que pode ser feita para flutuar para cima e para baixo de uma maneira completamente pré-determinada, não apenas ressalta as proezas de engenharia da equipe, também mostra o potencial da nova tecnologia. "A demonstração mostra claramente a velocidade e a precisão de nossa nova tecnologia de controle. Estamos efetivamente fazendo malabarismo com uma bola de aço usando nada mais do que o próprio sinal de corrente do dispositivo - sem a necessidade de quaisquer sensores de posição adicionais, "diz Matthias Nienhaus.


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