[Volta49]

Salve,
sto progettando un misuratore di coppia dinamico: sull'albero motore in movimento ci sono degli strains gauges configurati tramite ponte di Wheatstone, ho bisogno di scegliere un chip, posto anch'esso sull'albero motore, che legga la tensione ai capi del ponte e invii un segnale (preferibilmente digitalizzato) a un ricevitore che si trova su un supporto fisso a breve distanza (circa 5mm).
Quindi il trasmettitore è sull'albero motore che gira, mentre il ricevitore è sulla parte ferma, immobile.
Il chip deve avere un transfer rate di qualche kbps (non c'è una misura precisa ma non serve andare nei mbps), deve essere un qualcosa di piccolo e semplice che resista a un'accelerazione di qualche G, pensavo a qualcosa come RF-ID o NTC, senza andare su tecnologie come wireless o bluetooth.
So che dovrei essere più preciso ma è proprio questo il problema, non ho trovato online circuiti elettronici di misuratori di coppia di questo tipo (solo prodotti già finiti publicizzati: sarebbero misuratori di coppia contactless dinamici, o torsiometri contactless dinamici).
Per partire con il progetto dovrei avere almeno un indicazione sul chip in questione da utilizzare, ho già cercato molto online (ho trovato soprattutto chip della texas instrument) ma non sono certo se siano i chip giusti da utilizzare.
Vorrei solo un'indicazione, un esempio di chip, qualcosa che mi aiuti a orientarmi.
Un ultima cosa: questo chip è solo per la trasmissione dati, per la trasmissione di potenza uso altri chip, comunque se per caso conoscete un chip che abbia le caratteristiche che cerco per la trasmissione dati ma è anche in grado di gestire la trasmissione di potenza sarebbe ancora meglio perchè avrei un unico chip per tutto.
Vi ringrazio, cordiali saluti.

[GioRock]

Ti serve un ADC con seriale incorporata così da comunicare con altri dispositivi, cerca in rete che ce ne sono di tutti i tipi...

Acquisisci la tensione, poi interroghi la seriale ad intervalli regolari per ottenere le letture, non è difficilissimo ma è pur sempre da ottimizzare in base al rumore sulla lettura...

Ci devi anche dire il tuo livello di preparazione in materia in modo da orientarci su come rispondere...

[schottky]

Come sarebbe una cosa contactless che però non sia wireless, e cosa c'entra la sigla NTC.
Secondo me il problema si deve decomporre in parti, la prima riguarda la conversione del segnale analogico in digitale, come giustamente segnalao da GioRock e poi un sistema di trasmissione (necessariamente wireless) per trasmettere i dati seriali. Puoi risolvere con moduletti radiofrequenza semplici, oppure implementare una delle tante tecnologie wireless moderne dallo zigbee al bluetooth al wifi.
Tu parli di "chip" in realtà è un intero sistema che si deve progettare, in realtà le soluzioni Texas Instrument con i vari processori wireless (con sigle CCxxxx) possono essere soluzioni per il tuo problema compendendo sia il convertitore che la MCU che la parte RF. Una questione che non si capisce è: che cosa intendi per "trasmissione di potenza" l'alimentazione del siatema di misura? a mio avviso è un problema non banale infatti sistemi di powering induttivo è difficile funzionino in presenza dell'albero metallico che ovviamente cortocircuita tutte le correnti indotte, dovresti trovare un sistema per prelevare la potenza necessaria dal rotore (non so come però)
Circa le dimensioni e la resistenza meccanica del sistema penso che nessuna delle due cose dipenda dal "chip" in quanto di integrati ne esistono di piccolissimi e certamente una volta ben fissati sopportano facilmente le sollecitazioni, il problema riguarda la realizzazione dell'intero sistema.

[double]

Hai gia' valutato l'uso di un trasformatore rotante in alternativa alla trasmissione via radio?
Questa tecnica e' usata nei prodotti industriali
https://www.luchsinger.it/a-trasformatore-rotante/

Il secondario/rotore di un trasformatore rotante (che puo' essere coassiale oppure parallelo al primario/ statore) e' simmetrico rispetto all'asse di rotazione e quindi non introduce sbilanciamenti che potrebbero inficiare la misura della cella di carico. Ad alte velocità di rotazione anche una massa di pochi grammi non bilanciata puo' indurre vibrazioni: i pesi di bilanciamento aggiunti sulle ruote delle auto sono giusto di una decina di grammi!

Con 4 avvolgimenti (2P+2S) trasmetti sia l'alimentazione (P->S) sia il segnale (S->P)

[Volta49]

Vi ringrazio tutti per le risposte.

Ci devi anche dire il tuo livello di preparazione in materia in modo da orientarci su come rispondere...

io sto studiando ingegneria elettronica alla magistrale e dopo tanta tanta teoria mi scontro con la pratica dove il primo problema è proprio come partire a fare il progetto, mi è stato indicato ci fossero già dei chip adatti allo scopo ma fra i tanti che ho trovato sono rimasto un po' disorientato, anche perchè ognuno sa fare più o meno cose e di conseguenza anche il resto del circuito che devo realizzare io cambia.

Tu parli di "chip" in realtà è un intero sistema che si deve progettare, in realtà le soluzioni Texas Instrument con i vari processori wireless (con sigle CCxxxx) possono essere soluzioni per il tuo problema compendendo sia il convertitore che la MCU che la parte RF

Stavo pensando a una soluzione: il MCU lo metto sulla parte fissa, immobile, mentre sull'albero motore in movimento metto il ponte di wheatstone con gli strains gauges, un transponder (TAG) PASSIVO che è in grado di leggere la tensione del ponte di wheatstone ed è anche in grado di comunicare con un wireless MCU (esempio i SimpleLink CC26xx wireless MCU della texas instr.), ho già cercato sul sito internet e ho trovato alcuni transponder che mi sembrano siano progettati per questo.
Il VANTAGGIO, se fosse possibile questa soluzione, è che avrei sull'albero motore strains gauges e transponder PASSIVO mentre sulla parte ferma, fissa, collegata a una normale alimentazione, il MCU (tipo quelli CCxx indicati da Schottky) che dialoga con il transponder tramite RF e gli fornisce l'alimentazione quando deve essere "interrogato", unpo'come i transponder (tag) passivi che mettono sui prodotti nei centri commerciali.
Secondo voi è una soluzione fattibile?

[mars]

Alcuni costruttori di telemetria rf su celle di carico:
https://www.omega.com/pptst/TX20B.html
https://appmeas.co.uk/products/instrumentation/t24-wireless-telemetry
https://www.newsteo.com/en/datalogger/any-sensor-datalogger/gauge-bridge-datalogger
http://www.kmt-telemetry.com/telemetry/1-channel-telemetry/t1-pcm-ind
http://swann-associates.com/wireless-telemetry/wireless-telemetry-2khz-strain-gauge-acquisition-module-t24-saf
https://www.phaseivengr.com/solutions-demos/passive-rfid-wireless-strain-gauge
https://www.mantracourt.com/products/wireless-telemetry/wireless-strain-gauge-sensor-transmitter

[zioelp]

Per un'applicazione del genere vedrei bene un sistema fai da te basato sull'idea del "backscattering", cioè sull'accoppiamento induttivo lasco fra due bobine (chiamiamole A e B) volto a permettere sia il trasporto di un po' d'energia, sia la comunicazione di un piccolo flusso dati.
Immagina un bersaglio per il gioco delle freccette: la bobina A è appoggiata al cerchio esterno dove il punteggio viene moltiplicato per due; la bobina B è appoggiata al cerchio interno dove il punteggio viene moltiplicato per tre.
Al posto della freccetta che colpisce il bull's eye immagina una punta di trapano che attraversa il centro e, mentre gira, trascina con sé la sola bobina B.
Se ora colleghi A ad un generatore sinusoidale ad alta frequenza (ad esempio 100 kHz), e applichi abbastanza energia da diffondere intorno un campo magnetico capace d'influenzare B, puoi trasferire alla parte rotante i pochi milliampere necessari per caricare un condensatore attraverso un diodo, e con tale riserva puoi alimentare sia gli strain gauges, sia un piccolo microcontroller con opportuno firmware.
A questo punto, con un po' d'energia disponibile per far girare un programma, la faccenda si sposta sul firmware, e con un po' d'esperienza puoi pensare a come organizzare la comunicazione senza aggiungere altri pezzi.
Un metodo già in uso per i sistemi RFID passivi è appunto il "backscattering", consistente nel far tornare indietro un messaggio (back) disperdendo un po' d'energia (to scatter = disperdere) secondo un determinato criterio.
Poniamo che il circuito rotante assorba, ad esempio, due milliampere, e immaginiamo che il circuito fisso sia in grado di misurare in tempo reale quanta energia viene utilizzata dalla controparte.
Per comunicare in codice dalla parte rotante alla parte fissa, ovvero da B ad A, è sufficiente che B faccia variare il proprio assorbimento in modo netto osservando un criterio noto anche ad A.
Pensa al vecchio codice Morse, dove per chiedere aiuto bastava inviare tre segnali brevi, tre segnali lunghi, tre segnali brevi, corrispondenti alle lettere S O S dell'alfabeto.
Il microcontroller può facilmente attivare e disattivare un carico in base ad intervalli ben precisi, e se tale carico sul lato B determina una variazione dell'assorbimento riconoscibile dalla parte A, ecco che l'informazione viaggia "gratis" sullo stesso veicolo che trasporta l'energia da A a B.
Anche se il principio è lo stesso dei sistemi RFID passivi, non credo che l'implementazione possa trarre vantaggio da un chip specifico, soprattutto per quanto riguarda la parte mobile.
Esistono chip RFID per gestire la parte fissa insieme ad un microcontroller, ma i chip per la parte mobile, i cosiddetti "tag passivi", sono in genere proposti al dettaglio come bottoni, tessere, pillole, blocchetti sigillati di varia foggia, tutti con dentro un breve codice univoco inserito una tantum in fabbrica.
Se hai tempo, voglia, modo, intenzione di sperimentare, e hai confidenza con un piccolo microcontroller, credo che il divertimento non mancherà, e di certo sarà moooolto più economico di una soluzione industriale già pronta

[Volta49]

Vi ringrazio moltissimo delle risposte che mi avete dato, adesso leggerò per bene tutto poi penso che vi dirò la soluzione che avrò scelto. Grazie ancora.

[Volta49]

A causa della posizione in cui devo mettere gli strains gauges (devo metterli non su un albero motore, come pensavo inizialmente, ma su un pignone, cioè un ingranaggio, e non c'è possibilità di fare degli avvolgimenti in rame quindi non posso usare la tecnica del backscattering) l'unica soluzione possibile sembra essere questa: sul pignone vanno gli strains gauges e un MCU per digitalizzare il segnale e inviarlo al ricevitore sulla parte fissa (chiamiamola BASE STATION), quest'ultimo quindi è alimentato semplicemente, mentre tutto il circuito sul pignone è un problema alimentarlo. TUTTAVIA PENSO DI AVER TROVATO LA SOLUZIONE tramite questo dispositivo della T.I. : il transponder passivo TMS37157.

Gli strain gauges sono connessi al MCU, il MCU è connesso al transponder TMS37157 (tutto sulla parte mobile), il transponder comunica tramite RF con LA BASE STATION che si trova sulla parte fissa.

Leggendo il datasheet non riesco a capire se il transponder TMS37157 quando viene "interrogato" dal reader E riceve anche la potenza necessaria a funzionare (infatti è passivo) E' ANCHE in grado di alimentare il resto del circuito, quindi il MCU e lo strain gauges (nel datasheet c'è scritto: Microcontroller and Sensor can be Powered Through the LF Link).
Cioè riesco anche a gestire la parte di trasferimento di potenza in RF tra la BASE STATION e TMS37157 necessaria anche per alimentare il resto del circuito collegato al TMS37157 (quindi il MCU e gli strain gauges) ?

Vi ringrazio.

[Volta49]

Preciso che il microcontrollore collegato al TMS37157 ha bisogno d una alimentazione esterna (come precisato nel datasheet) però c'è scritto anche che ciò che c'è collegato al TMS37157 può essere alimentato tramite "LF Link", cioè la comunicazione in RF tra TMS37157 e BASE STATION (citato nel datasheet: "Microcontroller and Sensor can be Powered Through the LF Link").
Prima di acquistare i dispositivi vorrei essere sicuro di poter alimentare tutto quello che c'è sulla parte mobile tramite la comunicazione RF.
Grazie ancora.