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Misura della coppia e dell’angolo di sterzo al manubrio di una motocicletta

  • Coppia di sterzo
  • Angolo di sterzo
  • Velocità di sterzo
Motocicletta fuoristrada su cavalletto, con ruote dinamometriche su entrambe le ruote e il box elettronico fissato al posteriore
Motocicletta di prova strumentata con ruote dinamometriche, l’elettronica fissata sul retro. Foto Michigan Scientific.

In sintesi

Il modello HBT misura la coppia di sterzo e l’angolo di sterzata al manubrio di una motocicletta o sull’albero di sterzo di un quad. Sostituisce i fascette manubrio esistenti o vi si monta, in modo che il manubrio funzioni come prima. Un sensore a estensimetri in ponte intero misura la coppia fino a 135 N·m e un encoder induttivo l’angolo su ± 180°. Un’unità di controllo DIGI-STEER alimenta entrambi e fornisce uscite ± 10 V e CAN 2,0.

± 135 N·m
campo di misura della coppia
± 180°
campo di misura dell’angolo di sterzata
± 0.3°
precisione dell’angolo

Percorso della coppia

L’azione del pilota è una forza su ogni manopola. La coppia di forze genera una coppia attorno all’asse di sterzo, e questa coppia passa dal manubrio alla placcatura mediante l’HBT, che si trova tra i due al posto delle fascette manubrio. Il trasduttore di coppia è un sensore a estensimetri in ponte intero, in acciaio inossidabile ad alta resistenza, compensato in temperatura da −12 a 49 °C, con una non linearità inferiore all’1 % dell’uscita a fondo scala.

L’angolo di sterzata proviene da un encoder induttivo ad alta risoluzione, letto fino a 333 giri/min. Il suo dispositivo antirotazione è fissato a un riferimento fisso sulla motocicletta. Una coppia antioraria dà un’uscita positiva.

Posizione del trasduttore di coppia al manubrio e grandezza misurata Vista dall’alto del avantreno di una motocicletta con sterzata a sinistra. Il trasduttore HBT si trova tra il manubrio e la placcatura. Il pilota spinge una manopola e tira l’altra: la coppia T attorno all’asse di sterzo passa attraverso il trasduttore. L’angolo di sterzata θ è misurato rispetto all’asse in posizione diritta. La coppia e l’angolo sono trasmessi all’unità di controllo DIGI-STEER, che fornisce uscite ± 10 V e CAN 2,0. Dritto θ T Forza manopole HBT tra manubrioe placcatura Unità DIGI-STEER±10 V · CAN 2,0
Vista dall’alto. L’HBT, tra il manubrio e la placcatura, trasmette la coppia T del pilota; l’encoder fornisce l’angolo di sterzata θ rispetto alla posizione diritta.

Strumentazione

ModelloTrasduttore di coppia e angolo al manubrio HBT
Coppia nominale135 N·m · campi di misura inferiori a 135 N·m possibili · carico assiale ammissibile 440 N
Non linearità della coppia< 1 % dell’uscita a fondo scala
Angolo di sterzo± 180°, precisione ± 0,3°, fino a 333 giri/min
Uscite± 10 V e CAN 2,0 a 1 Mbit/s · velocità di sterzata solo su CAN
Montaggioal posto delle fascette manubrio, oppure su di esse · un sistema di montaggio può essere progettato e realizzato per il veicolo
Temperatura e protezioneFunzionamento da −20 a 80 °C · IP65
Peso1,6 kg, gruppo trasduttore

Catena di misura

Il trasduttore e il sensore di angolo sono alimentati e comandati da un’unità di controllo DIGI-STEER, alimentata a 9-36 V CC, con i comandi di azzeramento e di taratura a shunt. Coppia e angolo sono disponibili a ± 10 V e su CAN 2,0 a 1 Mbit/s; la velocità di sterzo è solo su CAN. Il sistema comprende il sensore, l’encoder, le staffe di montaggio e l’elettronica di condizionamento del segnale.

Procedura

  1. 01

    Montare il trasduttore

    L’HBT sostituisce i collari del manubrio esistenti, oppure si monta su di essi. Il manubrio è fissato sopra.

    Trasduttore di coppia e angolo al manubrio modello HBT
  2. 02

    Fissare il dispositivo anti-rotazione dell’encoder

    Il dispositivo anti-rotazione del sensore di angolo è fissato a un punto fisso della moto.

  3. 03

    Collegare l’unità di controllo

    L’unità DIGI-STEER, 9-36 V CC, azzera il trasduttore ed esegue la taratura a shunt.

  4. 04

    Registrare coppia e angolo

    ± 10 V e CAN 2,0 verso il registratore; velocità di sterzo su CAN.

Forze ruota sulla stessa moto

Sulla stessa moto, una ruota dinamometrica LW-MC-3.5K fornisce le tre forze e i tre momenti al centro ruota, con una capacità di 15,5 kN su Fx e Fz e di 5,3 kN su Fy, con la telemetria, l’alimentazione a induzione e l’encoder integrati nel trasduttore. Il trasduttore al manubrio fornisce l’azione del pilota, la ruota dinamometrica le forze sul pneumatico.

Ruota anteriore di una motocicletta con una ruota dinamometrica nel cerchio e il relativo supporto dello statore di telemetria sulla forcella
Ruota anteriore di una moto di prova con una ruota dinamometrica e il relè statore di telemetria sulla forcella. Foto Michigan Scientific.

Risultato

La coppia al manubrio fino a 135 N·m e l’angolo di sterzo su ± 180°, registrati insieme sulla moto o sul quad a ± 10 V e su CAN 2,0. Il manubrio funziona normalmente durante la prova.

Domande frequenti

Un trasduttore di coppia al manubrio modifica il modo in cui la moto sterza?

No. Il modello HBT sostituisce i collari del manubrio esistenti oppure si monta su di essi, e il funzionamento originale del manubrio non è modificato.

Quale campo di misura copre un sensore di coppia di sterzo per moto?

Il modello HBT ha una capacità di 135 N·m, con una non linearità inferiore all’1 % del fondo scala dell’uscita. Sono possibili campi di misura inferiori a 135 N·m.

Si può misurare l’angolo di sterzo insieme alla coppia di sterzo su una moto?

Sì. Un encoder induttivo nello stesso trasduttore fornisce l’angolo di sterzo su ± 180° con una precisione di ± 0,3°, e la velocità di sterzo è disponibile su CAN.

Lo stesso trasduttore può essere usato su un quad?

Sì. Il modello HBT si monta sul manubrio di una motocicletta o sull’albero di sterzo di un quad.

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