Duty Cycle analisi del segnale di comando: Riparando Risponde
Duty Cycle analisi di un segnale di comando in tensione e in corrente a partire dal commento di un nostro lettore.
Duty Cycle: Riparando Risponde
Un attento lettore, recentemente, ci ha scritto un interessante commento. Il commento era relativo al tema degli aspetti tecnici legati alla verifica di un segnale di comando in duty cycle. In calce troverete il riferimento all’articolo in questione qui, per comodità riportiamo il commento che ci ha incuriosito:
Molto istruttivo e interessante, mi permetto di aggiungere che se si facesse un ulteriore controllo con una pinza amperometrica, questo sarebbe una risposta in più al dubbio se la valvola regolatrice di portata gasoli0 (in questo caso chiamate ZME porp) lavora correttamente o meno, e si può anche facendo un calcolo in amper in base alla percentuale di lavoro negativa. (commento di Renato T. del 25/10/2020)
A questo punto i nostri tecnici si sono messi al lavoro ma, prima di riportare gli esiti dei test effettuati…
RICORDIAMO CHE un comando impartito in duty cycle è un segnale di tipo elettronico in grado di parzializzare la potenza elettrica fornita a un qualsiasi attuatore.
Le operazioni riportate nel nostro articolo illustrano i collegamenti da effettuare per il rilevamento della parte in tensione del comando, analizzandone poi i risultati.
Duty Cycle analisi del segnale: l’assorbimento
Ma la verifica può essere estesa anche alla parte relativa all’assorbimento in corrente. Analizzando questo parametro, infatti, si possono valutare eventuali problemi di natura meccanica dell’attuatore.
Vediamo come fare, prendendo, ad esempio, il comando di una elettrovalvola wastegate applicata a un turbocompressore.
Segui il test passo passo
La corrente effettivamente assorbita dall’elettrovalvola va misurata tramite una pinza amperometrica.
ATTENZIONE: La pinza può essere collegata direttamente con l’oscilloscopio (se predisposta) oppure tramite un adattatore BNC.
Figura 1 – Adattatore BNC
Per avere un parallelo della misurazione del segnale in tensione e in corrente contemporaneamente, è necessario poi collegare la classica sonda e la pinza a due distinti canali dell’oscilloscopio, come riportato in tabella.
Nell’esempio, i canali utilizzati sono quello “A” e quello “D”.
La pinza amperometrica va inserita sul filo dell’attuatore dove si rileva anche il segnale in tensione.
Tabella – Modalità di collegamento e grandezze rilevate
Come già indicato nell’articolo, per la tipologia di segnale, sono idonee le seguenti impostazioni:
- 5 ms/div per la scala dei tempi
- 4 V/div per quella della tensione (con fondo scala a 20 V)
- 200 mV/div per la misura della corrente
- Pinza amperometrica settata su 100 mV/A
L’oscillogramma è stato ottenuto con il motore al minimo e il grafico riportato mostra un comando in corrente di tipo pseudo sinusoidale, coerente con quello in tensione ad onda quadra, avente un valore di duty cycle negativo a circa il 60%.
La scala di destra è impostata direttamente per la visualizzazione di valori in corrente, sfruttando una caratteristica propria dell’oscilloscopio utilizzato, che permette la visualizzazione diretta degli Ampere senza effettuare la conversione dai mV.
Figura 2 – Misura in tensione e corrente
L’assorbimento varia da un minimo di 0,3 A a un massimo di 0,7 A, quindi con valore medio di circa 0,5 A.
I valori sono nella norma
In quanto, con una resistenza dell’elettrovalvola di 15 Ohm (misurata) e una tensione di 12 V di funzionamento, il relativo assorbimento è infatti di 0,7 A di picco.
NOTA BENE: valori più elevati dell’assorbimento rappresenterebbero una certa difficoltà di azionamento dell’elettrovalvola.
L’elettrovalvolva risulterebbe quindi parzialmente bloccata da un punto di vista meccanico.
Questo tipo di prova può essere applicato a qualsiasi elettroattuatore, al fine di valutarne l’efficienza meccanica.
Approfondisci con:
Non ho capito con quale tipo di alimentazione viene effettuato il test, perché a mio parere (ribadisco, “parere”) se il test viene effettuato a banco, con attuatore smontato e di conseguenza, si usa probabilmente un alimentatore da banco ed un generatore di onda quadra con duty cycle variabile, quindi 12 volt sono scontati,
ma se il test viene effettuato a bordo vettura, con il motore normalmente in funzione, i volt di alimentazione sono normalmente superiori (13.7/14.2) in quanto l’alternatore è in funzione, anche con motore al minimo.
Di conseguenza il valore di assorbimento del dispositivo non coincide con i calcoli dimostrativi nell’articolo.
Sbaglio?
Salve Giannino, grazie per il tuo commento e perdona la risposta tardiva. Le tue osservazioni denotato una lettura attenta dell’articolo e, da un punto di vista logico, sono assolutamente corrette ed effettivamente, valori alla mano, i calcoli sembrano non tornare. In realtà, però, il conto dovrebbe essere eseguito sul reale valore dell’alimentazione fornita all’elettrovalvola considerando il valore di duty cycle imposto dalla centralina: leggendo sull’oscillogramma si può valutare “a occhio” un duty (negativo) di circa il 60% che, con un’ampiezza dell’onda quadra a 15 V, corrisponde a una tensione media di 9,6 V. Dividendo tale tensione media per il valore di resistenza dell’elettrovalvola (15 Ohm) si ottiene una corrente media di 0,60 A, confermata dai valori letti sul grafico dell’assorbimento (colore marroncino).
Nell’articolo è stato eseguito un calcolo di massima. Questo per non scendere troppo nei particolari e, soprattutto, per mettere principalmente in evidenza quali considerazioni fare per analizzare un segnale di tale genere. Un cordiale saluto