Capteurs de vibrations de torsion

Toute mesure de vibrations de torsion commence par le capteur. Choisir le mauvais capteur revient soit à passer à côté de la vibration que vous cherchez à détecter, soit à être confronté à des problèmes de fiabilité sur le terrain. Voici une comparaison pratique des différents types de capteurs utilisés pour la mesure des vibrations de torsion, ainsi que des conseils pour choisir celui qui convient le mieux à votre application.

Capteurs magnétiques

Les capteurs magnétiques (capteurs à impulsion par tour / PPR) constituent la solution phare pour la détection des vibrations de torsion. Ils sont robustes, peu coûteux et faciles à installer sur un engrenage ou une roue dentée existante. Leur principale limite réside dans le fait que la résolution dépend du nombre de dents disponibles pour la mesure : moins il y a de dents, moins il y a d'échantillons par tour.

Idéales pour : les environnements difficiles, la mise à niveau d’engrenages existants, les applications où le coût est un facteur déterminant.

Codeurs optiques

Les codeurs optiques utilisent des bandes ou des disques zébrés lus par une barrière lumineuse, offrant des fréquences d’impulsions plus élevées et une précision supérieure à celle des capteurs magnétiques. En contrepartie, ils sont sensibles à la saleté, à la poussière et à l’huile — des conditions courantes dans les compartiments moteurs et les boîtes de vitesses industrielles.

Idéaux pour : les environnementspropres de laboratoire ou de banc d'essai où une précision élevée est requise et où la contamination peut être contrôlée.

Codeurs incrémentaux

Les codeurs incrémentaux haute résolution fournissent un nombre suffisant d'échantillons par tour pour résoudre les effets d'ordre supérieur, ce qui les rend particulièrement adaptés à l'analyse des erreurs de transmission et à l'identification de l'ordre d'engrènement des engrenages.

Idéaux pour : les applications nécessitant une analyse détaillée d’ordre supérieur, telles que le NVH des boîtes de vitesses et le diagnostic des transmissions.

Capteurs spécialisés : capteurs magnétorésistifs (MR)

Pour les applications nécessitant de suivre des mouvements linéaires ou rotatifs rapides à une échelle géométrique très fine — comme la course ou la rotation d’une soupape dans un moteur en fonctionnement —, les capteurs magnétorésistifs (MR) offrent une approche différente. Une structure à denture fine (avec un pas pouvant descendre jusqu’à 1 mm) usinée dans la cible module le champ magnétique d’un aimant de support, et le capteur convertit cette modulation en un signal électrique proportionnel. Équipé de deux ponts de Wheatstone décalés d’un quart de pas, un capteur MR émet des signaux sinusoïdaux et cosinusoïdaux précis qui peuvent être traités pour obtenir une courbe de déplacement ou angulaire — le même principe de base que celui utilisé dans les mesures de haute précision de la torsion et du mécanisme de distribution.

Comment choisir le bon capteur

Exigences	Capteur recommandé
Robuste, économique, usage général	Capteur magnétique
Haute précision dans un environnement propre	Codeur optique
Analyse d'ordre élevé / engrenages	Codeur incrémental
Suivi de déplacement ou de rotation à pas fin	Capteur magnétorésistif (MR)

Quelques considérations pratiques qui importent autant que les spécifications brutes :

Environnement : l'exposition à la poussière , à l'huile et aux vibrations peut exclure les solutions optiques au profit des solutions magnétiques.
Disponibilité de la cible : les capteurs magnétiques nécessitent un engrenage ou une roue dentée existant(e) ou à ajouter ; les codeurs peuvent nécessiter un point de fixation dédié.
Plage d'ordre requise : l'analyse d'ordre supérieur (engrènement, harmoniques à haute fréquence) nécessite un capteur délivrant suffisamment d'impulsions par tour pour éviter l'aliasing.
Traitement du signal : les signaux des capteurs MR et des codeurs nécessitent généralement un matériel de traitement dédié pour fournir une sortie propre et exploitable.

La résolution ne se résume pas au nombre de dents

On croit souvent à tort que la résolution angulaire d’un capteur est déterminée par son nombre de dents ou de lignes. En pratique, comme la roue cible tourne et que les systèmes de mesure modernes utilisent des compteurs temporels à haute résolution (de l’ordre du gigahertz), la résolution angulaire atteignable est généralement bien plus fine que le pas physique des dents — souvent supérieure à 1/1 000e de degré. Ce qui détermine réellement la résolution, c’est la fréquence d’horloge du compteur, et non le nombre de dents du capteur. Un nombre plus élevé de dents ou de lignes augmente la fréquence d’échantillonnage (la fréquence à laquelle une lecture est effectuée), mais pas la précision de chaque mesure individuelle.

Capteurs de vibrations torsionnelles et chaînes de mesure ROTEC

ROTEC fournit des chaînes de mesure complètes et adaptées — capteur, conditionnement du signal et matériel de mesure haute résolution avec des cartes d’entrée à vitesse de l’ordre du gigahertz — afin que les capteurs de vibrations de torsion offrent leur pleine résolution potentielle sur le terrain, et pas seulement sur une fiche technique.

Demandez un devis ou une recommandation de produit adaptée à votre application, ou découvrez comment ces capteurs s’intègrent dans la mesure et l’analyse des vibrations de torsion.

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Foire aux questions

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À quoi ressemble la solution ROTEC pour l'analyse de la rotation et que signifie « RAS » ?

Le système d'analyse rotationnelle (RAS) de ROTEC est utilisé depuis plus de 30 ans par des professionnels des secteurs de la construction mécanique, de l'automobile, de la production d'énergie et du sport automobile pour analyser de manière exhaustive les composants rotatifs.

Grâce à sa méthode de mesure unique, qui utilise une carte de comptage à 12,3 GHz et une approche strictement angulaire de la détection et de l'analyse de la vitesse de rotation, le système RAS offre à ses utilisateurs un avantage inégalé.

ROTEC propose non seulement des capteurs de vitesse optiques et magnétiques, y compris des adaptateurs de conditionnement de signal, mais aussi le système de mesure modulaire RASdelta ainsi qu’un logiciel spécialisé et convivial pour la mesure et l’analyse. Cela permet de bénéficier d’une solution complète provenant d’un seul et même fournisseur. Les produits de technologie de mesure ROTEC sont parfaitement harmonisés et fournissent des résultats pertinents en très peu de temps après une mise en place simple de la chaîne de mesure.

Grâce à l’approche de la mesure de vitesse basée sur l’angle, les problèmes tels que les vibrations des capteurs peuvent être détectés dès la première mesure et corrigés immédiatement. Cela permet d’éviter efficacement les mesures erronées, qui peuvent s’avérer coûteuses.

Notre équipe d’experts chez ROTEC ENGINEERING, composée d’utilisateurs de longue date, se fera un plaisir de vous aider à relever les défis les plus complexes.

Existe-t-il des options permettant de personnaliser les systèmes de mesure et les logiciels ?

Le frontal ROTEC RASdelta est un système de mesure modulaire polyvalent pouvant être configuré individuellement avec 8 ou 16 cartes de mesure afin de répondre à vos besoins spécifiques en matière de mesure.

Notre logiciel RAS vous offre un système modulaire complet pour l'analyse de composants rotatifs et de systèmes complexes. Il s'agit d'un outil efficace destiné aux ingénieurs en mécanique, qui ne nécessite aucune connaissance en programmation pour effectuer des mesures ou des analyses.

Si vous avez des questions spécifiques en matière de métrologie, notre équipe de consultants expérimentés de ROTEC ENGINEERING se fera un plaisir de vous aider.

ROTEC propose-t-elle d'autres services en plus des systèmes de mesure, par exemple des conseils sur mesure ou un accompagnement de projet ?

ROTEC propose non seulement des capteurs de vitesse, des systèmes de traitement des signaux, des systèmes de mesure (DAQ) et des logiciels de mesure et d'analyse, mais également des services d'ingénierie et de conseil.

Nos prestations comprennent la conception de points de mesure en CAO, l'usinage mécanique des composants, la mise en œuvre et l'étalonnage des capteurs, la réalisation des tâches de mesure et l'analyse des résultats conformément aux exigences de nos clients, y compris la présentation des résultats. L'équipe ROTEC ENGINEERING peut également prendre en charge des sous-projets dans le cadre de l'accompagnement de projets.

Existe-t-il une formation ou une assistance technique pour la mise en service et l'intégration des systèmes de mesure ?

Outre notre semaine annuelle de formation ROTEC, dispensée en allemand et en anglais, nous proposons également des formations sur mesure destinées aux utilisateurs. Ces formations sont spécialement adaptées à votre utilisation spécifique du système de mesure ROTEC et comprennent, outre les bases théoriques et une présentation détaillée du logiciel, des démonstrations pratiques de mesures réalisées dans votre environnement. Cela garantit que les futurs utilisateurs soient parfaitement préparés à votre application spécifique.

De plus, nous sommes ravis de vous accompagner lors de la mise en service de nouveaux systèmes de mesure afin que vous puissiez vous familiariser le plus rapidement possible avec les paramètres et les possibilités du logiciel RAS.

Comment l'accompagnement est-il assuré et existe-t-il des solutions d'auto-assistance ?

Outre notre équipe commerciale et d'assistance basée à Munich, qui dessert directement le marché d'Europe centrale depuis ce site, ROTEC collabore également avec des partenaires locaux sur de nombreux marchés internationaux. Ces partenaires accompagnent les utilisateurs locaux pour toutes les questions relatives à la technologie de mesure ROTEC, à l'assistance de premier niveau et aux demandes commerciales, grâce à un personnel qualifié.

Nos clients du monde entier apprécient la proximité de nos équipes commerciales et d'assistance, car cela nous permet de garantir une assistance efficace, même pour les questions ponctuelles.

Outre le contact personnel, ROTEC propose également une base de connaissances complète pour l'auto-assistance. N'hésitez pas à vous inscrire à notre base de connaissances pour obtenir des informations détaillées sur la mesure et l'analyse des vibrations de torsion, des erreurs de transmission et des systèmes de vannes, entre autres.