Contatti striscianti

Trasmissione di segnali elettrici e alimentazione tra elementi rotanti o lineari e parti fisse

I contatti striscianti permettono il trasferimento di segnali elettrici e alimentazione tra una parte in movimento e una parte fissa, attraverso il contatto continuo tra anelli conduttori e spazzole. Sono la soluzione di riferimento quando un sistema telemetrico contactless non è applicabile per vincoli di spazio, distanza, numero di canali o tipologia di segnali da trasmettere. Le configurazioni più diffuse sono i contatti striscianti rotanti, per alberi, ruote e assali, e i contatti striscianti lineari, per slitte, gru, robotica e applicazioni con corsa lineare.

Come funziona un contatto strisciante

Un contatto strisciante è formato da anelli conduttori montati sull'elemento rotante e spazzole fisse che mantengono il contatto elettrico continuo durante il moto. Negli slip ring per strumentazione, anelli e spazzole sono realizzati in metalli preziosi (leghe d'oro) per minimizzare la variazione di resistenza e il rumore elettrico, essenziale per i segnali a basso livello dei ponti estensimetrici. La trasmissione avviene senza ritardo del segnale e senza limitazioni di banda passante, requisito fondamentale per le misure dinamiche.

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Quando preferire i contatti striscianti alla telemetria

La scelta tra contatti striscianti e telemetria contactless dipende da diversi fattori applicativi. I collettori striscianti restano la soluzione più indicata quando servono molti canali contemporanei, quando occorre trasferire alimentazione di potenza insieme ai segnali di misura, quando l'ambiente non consente l'irraggiamento radio o quando la geometria della macchina non permette il posizionamento delle antenne. Per ponti estensimetrici su organi rotanti con poche misure dinamiche, viceversa, la telemetria contactless offre vantaggi netti.

FAQ

Un contatto strisciante (slip ring in inglese) è un dispositivo che permette di trasferire segnali elettrici, dati e alimentazione tra una parte in movimento e una parte fissa attraverso il contatto continuo tra anelli conduttori e spazzole. È la soluzione tradizionale per la trasmissione su organi rotanti o lineari, alternativa o complementare alla telemetria wireless.

I contatti striscianti rotanti trasferiscono segnali e alimentazione tra un componente in rotazione continua (alberi, ruote, torsiometri) e la parte fissa della macchina. I contatti striscianti lineari servono invece per il trasferimento lungo una corsa rettilinea, come in carriponte, gru, sistemi di traslazione e magazzini automatizzati. La scelta dipende dal tipo di movimento dell'applicazione.

I contatti striscianti restano preferibili quando servono molti canali contemporanei, quando è necessario trasferire alimentazione di potenza oltre ai segnali di misura, quando vincoli di spazio o geometrici impediscono l'installazione delle antenne radio o quando l'ambiente non permette l'irraggiamento. La telemetria contactless è invece preferibile per misure dinamiche su organi rotanti.

Un contatto strisciante può trasmettere praticamente qualsiasi tipo di segnale elettrico: segnali analogici di sensori (mV, mA, V), segnali digitali, bus di campo industriali come CAN ed Ethernet, segnali video e dati ad alta frequenza. È inoltre possibile trasferire alimentazione di potenza su anelli dedicati, separati elettricamente dai canali di segnale.

Un contatto strisciante con encoder integrato combina la trasmissione dei segnali dei sensori rotanti con la misura simultanea di velocità di rotazione, posizione angolare e direzione del moto. È utile nei banchi prova vehicular dove serve correlare i dati dei sensori con l'angolo di rotazione esatto. Le risoluzioni tipiche vanno da 60 a 512 impulsi per giro (PPR).

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