Qu’est-ce qu’un module de conversion fréquence/tension (Fv) ?
Un module de conversion fréquence/tension (Fv) est un dispositif qui convertit la fréquence (Frequency) en tension (Voltage) proportionnellement à la vitesse de rotation ou de mouvement.
Il est utilisé pour surveiller et analyser les changements de fréquence. Il existe également un convertisseur inverse, appelé convertisseur VF.
Cet équipement est également utilisé pour les moteurs utilisés dans les véhicules hybrides et électriques, ainsi que pour les vitesses plus élevées sur les lignes de production dans les usines. Il peut mesurer les caractéristiques de démarrage, les infimes fluctuations de rotation en régime permanent et les phénomènes transitoires avec une réponse rapide. Par exemple les changements de vitesse d’écoulement.
Utilisations des modules de conversion fréquence/tension (Fv)
La fréquence n’étant pas visible, les modules de conversion fréquence/tension (Fv) convertissent la fréquence en tension. Les signaux analogiques, sensibles au bruit, ne conviennent pas aux déplacements sur de longues distances. Ils peuvent être reconnus comme des valeurs numériques si un convertisseur AD (un dispositif qui convertit les signaux analogiques en signaux numériques) est utilisé en même temps que le convertisseur FV.
Les éléments qui peuvent être vérifiés comprennent les caractéristiques de démarrage du moteur, les mesures de performance de rotation de divers équipements rotatifs, les mesures de fluctuation de rotation du moteur et de la machine, et les tests de performance de rotation avec des surcharges.
Principe du module de conversion fréquence/tension (Fv)
Le passage d’un signal d’impulsion à travers un module de conversion fréquence/tension (Fv) crée un signal qui décroît dans le temps. Le chevauchement de ces signaux permet d’obtenir un signal de tension correspondant à la fréquence de l’impulsion. Des canaux analogiques et numériques sont alors utilisés.
Le signal du capteur crée un signal d’ouverture/fermeture de porte au niveau du comparateur. En modifiant la plage de mesure, la fréquence de référence est commutée et la porte s’ouvre et se ferme en fonction de la période de la fréquence d’entrée.
Pendant ce temps, le nombre d’horloges est intégré. Le contenu du compteur est transmis au convertisseur D/A au cours du cycle suivant, ce qui donne une sortie convertie en signal analogique.
Types de modules de conversion fréquence/tension (Fv)
Selon le type, certains équipements prennent en charge les mesures multicanaux et les détecteurs de signaux de faible amplitude pour la mesure de la vitesse de rotation. Équipés d’un calcul prédictif, ils permettent d’obtenir des sorties régulières même en cas de décélération. Cela a pour effet de les rendre utiles pour l’accélération/décélération des unités d’entraînement et les tests d’analyse du comportement.
Différents produits sont disponibles, y compris ceux avec des fréquences d’entrée élevées et des largeurs de bande d’amplificateur d’entrée, conformément à la tendance vers les codeurs rotatifs à impulsions multiples.
Autres informations sur les modules de conversion fréquence/tension (Fv)
1. Le filtrage
Des fonctions de filtrage passe-bas intégrées ou programmables sont disponibles. Les filtres intégrés laissent passer certaines fréquences d’entrée du signal mais en bloquent d’autres.
Le filtre passe-bas a une valeur de seuil définie. Les signaux inférieurs au seuil peuvent passer, tandis que les signaux supérieurs sont bloqués.
2. La fonction de suivi de la décélération rapide
Certains modules de conversion fréquence/tension (Fv) disposent d’une fonction de suivi de la décélération rapide. Celle-ci décélère la sortie rotative jusqu’à l’arrêt s’il n’y a pas d’entrée pendant plus de l’intervalle d’impulsion précédent. Par exemple, lorsque le signal d’entrée est soudainement décéléré par un objet en rotation.
Si la fonction de suivi est activée, la sortie analogique devient immédiatement nulle si aucun signal d’entrée n’est reçu après avoir attendu l’intervalle d’impulsion pendant un certain nombre de fois. Lorsque la fonction de suivi est désactivée, la sortie analogique est mise à 0 après un certain temps écoulé depuis que le signal d’entrée est devenu 0.
3. La fonction de déclenchement
Lorsqu’un signal d’impulsion de tension déclenchable est entré, une sortie de conversion F/V avec une réponse à une impulsion proportionnelle à sa fréquence peut être fournie. Le niveau de déclenchement est défini par l’appareil et peut être réglé arbitrairement tant que le niveau se situe dans les limites définies.
4. La linéarité
Les modules de conversion fréquence/tension (Fv) peuvent fournir une tension continue proportionnelle à la fréquence. Toutefois, la linéarité entre la fréquence et la tension se caractérise par sa diminution lorsque l’on prend une large gamme de fréquences.
Cela est dû au fait que lorsque la fréquence du signal d’impulsion est élevée. Un nouveau signal d’impulsion est introduit avant que la décharge de la charge stockée dans les condensateurs du circuit ne soit terminée.
C’est pourquoi certains modules de conversion fréquence/tension (Fv) ont une nouvelle voie de décharge ajoutée pour décharger la charge dans le condensateur en peu de temps. Les circuits conventionnels ont une linéarité dégradée dans la bande des hautes fréquences, mais la conversion peut être effectuée tout en maintenant la linéarité.