Uma explicação sobre o fio vibratório

O SFT II explora o fato de que a freqüência de ressonância de um fio vibratório depende de sua tensão, para medir aplicações de cargas.
Por meio de métodos mecânicos, a carga aplicada é transmitida ao fio, causando uma mudança em sua freqüência de ressonância, a partir da qual o valor da carga é calculada por um microprocessador de ponto flutuante de 32 bits on-board. Um sinal totalmente calibrado (é efetuada a linearização, o cálculo de amplitude e a compensação de temperatura) é transmitido por meio de comunicação serial RS 485 ao controlador K-Tron.

Até quinze SFT IIs podem ser manuseados no mesmo serial bus, transferindo os dados de peso a taxas Baud entre 2400 e 76800. Para manter o fio sensor em constante movimento de ressonância, são fornecidos circuitos de excitação apropriados. Seu objetivo é acionar a ressonância do fio e recuperar a energia perdida na vibração, sem afetar a freqüência vibratória.

Acionamento à freqüência de ressonância

Esse objetivo é atingido flanqueando-se o cabo fino, eletricamente condutor, com um par de ímãs permanentes, que envolvem o fio em um campo magnético constante. Compreendendo que um fio com corrente em um campo magnético se deslocará perpendicularmente às linhas do fluxo magnético, os circuitos de inicialização e retorno fornecem pulsos precisamente regulados de corrente que inicialmente acionam o fio com sua freqüência de ressonância e, em seguida, mantêm-no em vibração, independentemente da tensão. (O fio possui um corte transversal retangular para restringir a vibração a um único plano. E uma vez que uma freqüência vibratória elevada é desejada para evitar a contaminação dos sinais, o fio é pré-tensionado e forçado a vibrar sempre em seu segundo harmônico – dois anti-nós). O conjunto de circuitos de excitação, ao exercer sua função primária de acionamento do fio, é muito semelhante ao circuito que aciona o cristal de quartzo em um relógio digital comum.

A contagem da freqüência fornece o verdadeiro peso digital

A saída desse circuito também fornece o sinal de freqüência que continua sendo processado. Como uma medida baseada em freqüência, discretamente contábil, essa técnica fornece a determinação digital verdadeira do peso, diretamente no ponto da medida. A freqüência de ressonância do fio não é uma função linear da tensão aplicada mas, na prática, é praticamente parabólica. Para calcular a carga aplicada a partir da freqüência medida, são utilizadas técnicas matemáticas de regressão. Para garantir a maior precisão, são estabelecidos na fábrica coeficientes de linearização individualmente para cada SFT II, que ficam localizados em um EEPROM on-board.

Poucos efeitos ambientais

Entre as possíveis fontes ambientais de erro, apenas as variações de temperatura exigem compensação. Os efeitos do campo magnético ambiental, mudanças na pressão atmosférica, umidade relativa, etc., foram considerados insignificantes. Para efetuar o ajuste nos casos de mudança da temperatura ambiente, um sensor térmico encontra-se instalado dentro do SFT II. As características de resposta térmica de cada SFT II são determinadas por meio de testes durante a fabricação, e os coeficientes apropriados são registrados no EEPROM on-board para se obter uma compensação eletrônica contínua.

Comunicação digital sem interferência

Com a utilização de uma única interface serial RS 422/485, dados de peso de até quinze SFT IIs podem ser transmitidos de forma segura no formato digital sem interferência, por distâncias de até 500 metros (1.640 pés), reduzindo significativamente os custos de instalação de cabos.

Sensores inteligentes reduzem os custos indiretos com o controlador

Uma vez que cada SFT II possui seu próprio microprocessor, operações como a linearização, compensação da temperatura e outros processamentos de sinais podem ser efetuados dentro do próprio sensor, o que libera o controlador dessas tarefas, deixando-o mais rápido e mais responsivo. A capacidade de endereçamento permite que os SFT IIs sejam individualmente sondados pelo controlador, para fornecer dados de medidas a partir de uma única instalação de SFT II ou a partir de medidas simultâneas em sistemas de pesagem com vários SFT II, como em uma aplicação de lote, na qual uma única tremonha é pesada por diversos SFT II. A capacidade de comunicação do SFT II também lhe permite marcar a data e hora de sua transmissão de dados, fornecer informações sobre status, aceitar uma programação de montagem a partir de uma fonte remota e efetuar a verificação automática de erros.