Usando una nueva técnica desarrollada por ingenieros de sistemas de transmisión en la Universidad de Saarland, Las válvulas electromagnéticas pueden controlar con precisión la cantidad de líquido que dispensan y las cerraduras electromagnéticas de las puertas pueden cerrarse suave y silenciosamente. Todo lo que los ingenieros de Saarbrücken necesitan es un perno de metal magnéticamente permeable que se mueva dentro de una bobina de alambre de cobre enrollado y sin sensores, metodología de control pendiente de patente. Usando esta combinación, El profesor Matthias Nienhaus y su equipo pueden mantener el perno en cualquier posición deseada sin la necesidad de sensores de posición adicionales. Simplemente analizando la corriente eléctrica que fluye a través de la bobina, el equipo puede determinar dónde está el cerrojo y puede ajustar su posición instantáneamente.

El equipo de investigación expondrá su sistema en Hannover Messe del 23 al 27 de abril en el stand de investigación e innovación de Saarland (pabellón 2, Stand B46) donde demostrarán el potencial de su tecnología sin sensores usándola para mantener una bola de acero levitando.

Las válvulas y cerraduras controladas electromagnéticamente que están comúnmente disponibles en la actualidad son ciertamente de acción rápida, pero también tienden a tener solo dos estados operativos:"encendido" y "apagado". Si, por ejemplo, una cerradura de puerta electromagnética está energizada, el perno se clava con fuerza en la placa de impacto. Cuando la cerradura está desenergizada, el cerrojo se retrae mediante un resorte. Conseguir que estos dispositivos hagan más, como conseguir que una válvula mantenga una posición intermedia semiabierta o requerir que un perno de bloqueo se cierre de forma menos abrupta, tiene, hasta ahora, Ha sido un ejercicio costoso que involucra sensores adicionales y un sistema de control complejo.

Un nuevo enfoque desarrollado por el profesor Matthias Nienhaus, especialista en sistemas de accionamiento, y su equipo en la Universidad de Saarland, ofrece ahora un medio para lograr un mayor control de las válvulas electromagnéticas y los dispositivos de bloqueo sin la necesidad de sensores adicionales. Con esta nueva tecnología, se puede hacer que el perno de bloqueo entre suavemente en la placa de golpe y mantenga con precisión cualquier posición intermedia deseada. El dispositivo ya no es simplemente un sistema de dos estados, pero puede actuar más como un grifo de agua en el que la medida en que el dispositivo está "encendido" o "apagado" es continuamente variable.

La única información que necesitan los investigadores es la proporcionada por la corriente eléctrica que controla el movimiento del cerrojo. "Controlamos cómo la corriente que fluye en la bobina cambia con el tiempo. Específicamente, registramos las fluctuaciones de la corriente eléctrica durante un cierto período de tiempo y las analizamos. Estas fluctuaciones de corriente cambian según la posición del perno. Esto nos permite determinar exactamente dónde está el perno en un momento determinado. Sabiendo dónde está el cerrojo significa que tenemos un medio eficaz para controlar su movimiento, "explica Matthias Nienhaus.

Sin embargo, las señales no procesadas que los investigadores registraron inicialmente son demasiado ruidosas para proporcionar información significativa sobre el estado del dispositivo. "Suavizamos las señales sin procesar utilizando nuestro nuevo método de integración que ahora está cubierto por una solicitud de patente, "explica el profesor Nienhaus.

Usando su nuevo método, Los ingenieros de sistemas de accionamiento de Saarbrücken pueden filtrar una señal de medición limpia. "Es un poco como calcular continuamente la velocidad promedio cuando la velocidad del automóvil que conduces varía de un instante a otro, ", dice Nienhaus. Los resultados permiten a los investigadores determinar con precisión la posición del perno dentro de la bobina." Nuestro método nos proporciona una señal de medición que es prácticamente libre de ruido. Usamos la señal para colocar el perno donde lo necesitamos, e incluso podemos colocarlo un poco más allá del final de la bobina, " él añade.

El equipo demostrará lo que quieren decir con "control de alta precisión" en la Hannover Messe de este año. La manifestación, que implica controlar una bola de acero con tanta precisión que se puede hacer flotar hacia arriba y hacia abajo de una manera completamente predeterminada, no solo subraya la destreza de ingeniería del equipo, también muestra el potencial de la nueva tecnología. "La demostración muestra claramente la velocidad y precisión de nuestra nueva tecnología de control. Estamos haciendo malabarismos con una bola de acero utilizando nada más que la propia señal de corriente del dispositivo, sin la necesidad de sensores de posición adicionales, "dice Matthias Nienhaus.