AO_460

Sensori MARZO 2025 AUTOMAZIONE OGGI 460 | 83 dall’equazione 1 utilizzata nei programmi FEM come Ansys. La frequenza naturale fi è calco- lata dividendo ωi per 2π e la formamodale {Øi} fornisce gli schemi di deformazione relativi del materiale a frequenze naturali specifiche. Per un sistema a un solo grado di libertà, la fre- quenza è espressa semplicemente dall’equa- zione 2. L’equazione 2 fornisce un modo semplice e intuitivo per valutare un progetto. Riducendo l’altezza dell’involucro del sensore, la rigidità aumenta e la massa diminuisce, quindi la fre- quenza naturale aumenta. Aumentando in- vece l’altezza dell’involucro, la rigidità si riduce e la massa aumenta, determinando una fre- quenza naturale più bassa. La maggior parte dei progetti prevede più gradi di libertà. Alcuni progetti ne hanno centinaia. L’uso del metodo a elementi finiti consente di calcolare rapida- mente l’equazione 2, che richiederebbe molto tempo per essere eseguita inmodomanuale. L’uso di strumenti di simulazione e delle equa- zioni 1 e 2, insieme a un’attenta selezione dei materiali, garantisce che il progetto soddisfi gli obiettivi di risposta in frequenza. Fig. 6 - Struttura del sensore Voyager4, gruppo meccanico Fig. 7 - Modo 1, deformazione del coperchio, lontano dalla base rigida del sensore Fig. 8 - Modo 7, a 7,25 kHz, con alcuni effetti apprezzabili sulla parete di alluminio dell’involucro (2) (1)