Inclinomètre dynamique avec puce MEMS
Mesure fiable avec une solution simple à base de capteur
La mesure précise des angles est essentielle pour la commande fiable d’engins mobiles tels que les grues, les chariots élévateurs et les machines agricoles. DIS Sensors, représentée en Belgique par Rotero Belgium, a développé, tout particulièrement pour ce type de problèmes, un inclinomètre dynamique insensible aux vibrations et aux chocs. En outre, grâce à l’utilisation de la technologie MEMS en combinaison avec des algorithmes logiciels intelligents, la solution n'est pas inutilement complexe et elle est disponible à un prix relativement abordable.
Les inclinomètres (capteurs d’inclinaison) sont utilisés dans tous les secteurs de l'industrie lorsqu’il s’agit de mesurer l'inclinaison d'une pièce de machine ou d'une surface. Dans les applications mobiles telles que les chariots élévateurs, les plate-formes élévatrices, les grues et les machines agricoles, ces mesures sont incontournables. Sur la base de ces données en temps réel, le système de commande peut interpréter les commandes de l'opérateur de la machine, contribuer à un fonctionnement sûr, voire calculer partiellement la production. Par exemple, lorsqu'il s'agit du volume excavé.
Idéal dans la pratique
Toutefois, tout cela n'est possible que si les données de mesure fournies par les inclinomètres – également connus sous le nom de « niveaux à bulle électroniques » – sont correctes et fiables. Cependant, la pratique montre que les nombreux mouvements de la machine et d'autres facteurs (externes) entraînent des vibrations et des chocs qui peuvent parasiter les résultats de mesure. Cela a pour corollaire que l’engin mobile peut travailler avec moins de précision et de fiabilité.
Pour résoudre ce problème, on procède traditionnellement à un lissage des pics de parasitage dans les mesures en faisant appel à des algorithmes de filtrage dans le système de commande. L’ajout de capteurs supplémentaires peut également constituer une solution. Des gyroscopes ou des capteurs inertiels, par exemple, sont en mesure de fournir des informations angulaires, mais ne sont utilisables que dans des systèmes en mouvement. Et bien que les mesures gyroscopiques conviennent pour compenser la valeur parasitée fournie par un inclinomètre, elles présentent des inconvénients : chaque capteur et filtre supplémentaire ralentit le système de commande et augmente les coûts de production et de maintenance.
La solution : un seul et unique capteur
DIS, le spécialiste des capteurs, a donc développé une toute nouvelle plate-forme matérielle basée sur la puce MEMS. MEMS est l'acronyme de Micro-Electrical-Mechanical Systems (systèmes micro-électriques et mécaniques) : la puce en question combine à la fois l'accéléromètre (mesure de l'accélération) et la mesure de l'angle d'inertie sur trois axes simultanément. Par ailleurs, le contrôleur intégré est externe et personnalisable pour traiter tous les signaux d'entrée et de sortie. Les dimensions de ce capteur sont identiques à celles de la gamme QG65 de DIS, série très appréciée et utilisée.
L'angle transmis au système de commande sous la forme d'objet CANopen/J1939 distinct par axe a lui-même déjà subi une compensation par gyroscope. Cela signifie qu'il est propre et exempt de toute influence due aux accélérations et aux chocs parasites. Afin de simplifier la tâche de personnalisation, il existe des profils d'application prédéfinis mis à disposition, ainsi qu'un outil de configuration convivial. Dernier avantage : les capteurs basés sur les MEMS sont faciles à monter.
Exemple
Une excavatrice sur laquelle le capteur mesure la position du godet est une application intéressante de l'inclinomètre dynamique. Les godets d'excavatrices, en particulier, sont sujets à diverses vibrations et à des chocs (violents) qui peuvent exercer une influence néfaste sur le signal de mesure. En faisant appel à l'inclinomètre dynamique, il devient également possible sur ce type de machine de présenter à l'automate des mesures propres pour un fonctionnement efficient et sûr.
Pour plus d'informations, veuillez contacter Rotero Belgium.
