QTA141 statischer Mikro Drehmomentsensor
Der statische Mikro Drehmomentsensor QTA141 ist der kleinste Drehmomentsensor im FUTEK-Katalog.
Dank seiner einzigartigen Geometrie kann er in Anwendungen eingesetzt werden, in denen präzise Drehmomentmessungen bisher nicht möglich waren.
Er ermöglicht mehrere Montagekonfigurationen und kann mit Elektronik für kundenspezifische Anforderungen geliefert werden.
Durch die Anpassung an den Durchmesser der Motor-/Getriebebaugruppe, ohne deren Größe zu verändern, ermöglicht der QTA141 eine präzise Messung des Drehmoments in einer sehr kompakten Anordnung. Seine einzigartigen Motorbefestigungsvorrichtungen erfordern keine Adapter, die die Höhe und das Gewicht des Systems beeinflussen würden.
Er eignet sich besonders gut für den schnell wachsenden Markt der medizinischen Chirurgieroboter, bietet aber auch für jede andere dynamische Anwendung eine hervorragende Leistung.
Dieses Modell kann auch für OEM-Anwendungen modifiziert werden.
Klein und leicht
Dank seiner extrem geringen Größe von nur 22 mm Durchmesser und 10 mm Höhe lässt sich der QTA141-Sensor problemlos in Systeme und Geräte integrieren, bei denen der Platz begrenzt ist, beispielsweise in der Medizintechnik. Mit einem Gewicht von ca. 9 g eignen sich diese Sensoren auch ideal für Drohnen und sogar CubeSats.
Dynamische Messung und Steuerung
Der Sensor lässt sich direkt an einem bürstenlosen Gleichstrommotor montieren. Die Motorleistung kann anhand des Drehmoments geregelt werden, was eine dynamische Rückmeldung und präzise Steuerung der eingesetzten Leistung ermöglicht. In der Chirurgie kann dies Nahtbrüche drastisch reduzieren.
Montage
Bei der Montage des QTA141 an einem bürstenlosen Gleichstrommotor muss die Motorwelle durch die Durchgangsbohrung des Sensors geführt werden, ohne dessen Innendurchmesser zu berühren. Dadurch wird vermieden, dass indirekte Kräfte des Motors die Messungen des Sensors beeinflussen. Hierfür kann eine Kupplung verwendet werden, um die Welle zu verlängern und ein freies Durchführen durch den Sensor zu ermöglichen.
Für höchste Präzision gerfertigt
Eine Widerstandsschaltung, der ein Drehmoment in eine Differenzspannung umwandelt, bildet die Basistechnologie des Sensors. Eigenschaften wie Linearität, Hysterese, Kriechverhalten, Stabilität, Ausgangsspannungsverschiebung über einen Temperaturbereich und Kompensation von außermittigen Lasten wurden bei der Entwicklung dieses Miniatursensors berücksichtigt, um hohe Präzision und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Zwei Modelle sind erhältlich: eines mit 350 Ohm und eines mit 1000 Ohm Widerstand, die Drehmomentbereiche bis zu 1 Nm bzw. 2 Nm abdecken. Das Anschlusskabel ist ein 15 cm langes, vieradriges Kabel mit Geflechtisolierung (34 AWG).
Einsatz in Medizinrobotern
Das hochpräzise Feedback des QTA141 ermöglicht die exakte Steuerung von Instrumenten in der Roboterchirurgie und bietet schnelle Reaktionszeiten sowie die sofortige Anpassung an Drehmomentänderungen. Dank seiner geringen Bauhöhe von nur 10 mm lässt sich der Sensor problemlos in die meisten Gelenke und Motoren integrieren und bietet so hohe Designflexibilität und sogar die Möglichkeit der nachträglichen Nachrüstung von Instrumenten. Diese Sensoren tragen zur Verbesserung der Geschicklichkeit der Roboterplattform bei, einem Schlüsselfaktor für das robotergestützte Lernen. Insbesondere in der robotergestützten Chirurgie verbessert der Sensor die Beurteilung anatomischer Strukturen sowie die Gewebecharakterisierung und -manipulation.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Miniaturisierte stationäre und dynamische Drehmomentsensoren finden Anwendung in chirurgischen Robotern, zahnärztlichen Bohrern, Präzisionsbearbeitungs- und Montagevorgängen, Richtungssteuereinheiten in CubeSats, der Bearbeitung von Verbundwerkstoffen, Rheometern in Pharma- und Chemieanlagen, Kraftrückkopplungseinheiten für das Mikrospritzgießen, Prothesensteuerungen sowie Drohnen und UAVs.
