Sensor de fuerza multicomponente

¿Qué es un sensor de fuerza multicomponente?

Los sensores de fuerza piezoeléctricos multicomponente miden fuerzas o pares a lo largo de uno o más ejes ortogonales en el espacio. Por norma general, se distingue entre tres diseños diferentes:

• Los sensores de dos componentes miden las fuerzas de compresión y tracción (+/- Fz), así como el par Mz que actúa en este eje espacial.
• Los sensores de tres componentes detectan todas las fuerzas a lo largo de los tres ejes espaciales x, y, y z: fuerzas de compresión y tracción (+/- Fz) y también fuerzas de empuje y corte (+/- Fx, Fy)
• Los sensores de seis componentes miden todas las fuerzas (+/- Fz, Fx, Fy) más todos los pares (Mz, Mx, My) a lo largo de cualquier eje espacial.

Los sensores multicomponente también se denominan sensores «multieje».  

Un sensor de dos ejes no mide necesariamente las fuerzas en dos direcciones ortogonales, sino más bien dos mensurandos diferentes (fuerza y par) a lo largo del mismo eje espacial si es necesario.

¿Cómo se usan los sensores de fuerza de multicomponente?

Los sensores de dos y, en particular, de seis componentes se instalan individualmente. Solo de esta manera son completamente funcionales y pueden hacer uso de su diseño compacto. Los sensores de fuerza de tres componentes también se suelen utilizar individualmente. Sin embargo, si se superponen pares adicionales sobre las fuerzas que se van a medir, por ejemplo, a través de palancas largas, se usarán tres o más sensores por razones de estabilidad. Una ventaja de los efectos secundarios de una plataforma de medición de fuerza o un dinamómetro es que los pares aplicados también se pueden calcular matemáticamente.

¿Cuáles son las ventajas de los sensores de fuerza de multicomponente?

• Medidas complejas a lo largo de múltiples ejes de fuerza
• Elevada rigidez, lo que conlleva una elevada frecuencia natural
• Durabilidad
• Elevada capacidad de carga
• Diseño compacto

¿Cómo se utiliza un sensor piezoeléctrico de fuerza/par de 2 componentes?

Un sensor piezoeléctrico de fuerza/par de dos ejes (miniatura) se utiliza, por ejemplo, para:

• Medir los pares y la fuerza de alimentación durante la perforación, el corte de roscas, etc.
• Controlar los procesos de atornillado y probar las uniones atornilladas
• Probar los resortes (torsión)
• Realizar mediciones en pequeños cojinetes de empuje, embragues de fricción, etc..
• Medir los pares de arranque, el aleteo y las vibraciones de torsión en pequeños servomotores y motores paso a paso
• Probar los interruptores rotativos y las tapas de rosca

¿Cómo se utilizan los sensores de fuerza piezoeléctricos de 3 componentes?

Los sensores de fuerza piezoeléctricos de 3 componentes permitieron que el cuarzo realizara mediciones de forma rápida, directa y precisa. Se utilizan para medir:

• Fuerzas de corte durante procesos de mecanizado
• Fuerzas de colisión durante pruebas de colisión
• Fuerzas de retroceso de motores de cohetes
• Fuerzas de fricción y vibración
• Fuerzas de reacción del suelo en biomecánica
• Fuerzas del vehículo en carretera y banco de pruebas
• Fuerzas en los balances del túnel de viento

¿Cómo se utilizan los sensores de fuerza/par de seis ejes?

Un sensor de fuerza/par de seis ejes mide, por ejemplo:

• Fuerzas y pares al probar resortes y elementos de amortiguación
• Fuerzas y pares dinámicos al probar prótesis
• Fuerzas y pares al probar el producto
• Fuerzas y pares dinámicos en un túnel de viento
• Fuerzas y pares durante los procesos de ensamblaje con robots