Cuando se trata de medir datos, existe una diferencia importante entre las pruebas estáticas y dinámicas.
En este artículo abordaremos las definiciones de ambas, además de sus ventajas y desventajas.
En nuestro laboratorio fabricamos bancos de pruebas de propulsión y software tanto estáticos como dinámicos, que miden el rendimiento de motores sin escobillas y hélices.
Contenidos:
- Qué son las pruebas estáticas y dinámicas (definición)
- Comparación entre pruebas estáticas y dinámicas (infografía)
- Aplicaciones de las pruebas estáticas y dinámicas
- Cómo gestionan nuestras herramientas las pruebas dinámicas
1. ¿Qué son las pruebas estáticas y dinámicas?
Las pruebas dinámicas, también conocidas como pruebas en tiempo real, describen una prueba en la que la dinámica del sistema medido es importante. Las marcas de tiempo asociadas a los valores medidos deben coincidir exactamente con las marcas de tiempo en las que se toman las mediciones analógicas en la placa de circuito.
Para que las pruebas dinámicas sean precisas y eficaces, es esencial que las marcas de tiempo estén sincronizadas en todo el hardware conectado, garantizando que todos los dispositivos funcionen bajo el mismo reloj.
Para obtener resultados precisos, las pruebas dinámicas requieren una frecuencia de muestreo mínima que sea el doble de la frecuencia de la señal que se está midiendo. Esto se conoce como frecuencia de Nyquist y es la frecuencia de muestreo mínima necesaria para evitar el solapamiento y garantizar que la señal medida se represente con precisión.
Las pruebas estáticas son pruebas en las que los valores medidos son constantes o cambian lentamente.
Las pruebas estáticas tienen menos requisitos: la sincronización de las mediciones no es tan exigente, se pueden utilizar filtros con constantes de tiempo más altas y la frecuencia de muestreo puede ser menor.
2. Comparación entre pruebas estáticas y dinámicas:
Esta infografía muestra los diferentes tipos de pruebas en una variedad de frecuencias de muestreo. El lado izquierdo muestra las pruebas estáticas (1-10 Hz) y el derecho muestra los diferentes tipos de pruebas dinámicas (50-90 000 Hz).
3. Aplicaciones de las pruebas estáticas y dinámicas
Cuando se trata de medir y probar datos, existen aplicaciones tanto para las pruebas estáticas como para las dinámicas.
Las pruebas estáticas suelen ser suficientes para caracterizar los sistemas de propulsión eléctrica cuando basta con una comprensión general del sistema.
Con las pruebas estáticas se obtiene una buena comprensión de la eficiencia del sistema en varios niveles (motor, hélice, conjunto), y se pueden hacer predicciones precisas sobre el rendimiento en vuelo.
Las pruebas dinámicas son importantes en cuatro casos principales:
- Caracterizar la respuesta dinámica del motor y la hélice para simulaciones.
- Sectores altamente competitivos donde incluso pequeñas mejoras de rendimiento pueden ofrecer una ventaja.
- Aplicaciones en las que la seguridad es una preocupación primordial y es vital caracterizar con precisión los límites de un sistema.
- Proyectos de investigación y desarrollo en los que se necesita una comprensión más profunda de los elementos del sistema, como los perfiles de vibración de las hélices y las curvas precisas de corriente y voltaje.
Cuando se trata de medir datos, la elección entre pruebas estáticas o dinámicas depende realmente de sus necesidades y de la aplicación.
4. Cómo gestionan nuestras herramientas las pruebas dinámicas
Existen muchas aplicaciones para nuestras herramientas de pruebas de propulsión, algunas atendidas por pruebas estáticas y otras que requieren pruebas dinámicas.
Ambos sistemas de medición (estático y dinámico) incluyen una unidad de medición de fuerza, una unidad de medición eléctrica y un concentrador de sincronización que se conecta al ordenador y al software mediante USB.
Existen algunas diferencias clave en la forma en que este sistema gestiona las pruebas estáticas y dinámicas.
Para garantizar que las pruebas dinámicas sean posibles, empezamos por diseñar nuestros bancos «Pro» con una frecuencia de muestreo de 1 000 Hz.
Esta frecuencia de muestreo debe ser compatible con la unidad de medición de fuerza (figura 3), la unidad de medición eléctrica, el concentrador de sincronización y el software.
Para garantizar que los cuatro componentes estén correctamente sincronizados, diseñamos un algoritmo especial y hardware de sincronización para que todo funcione bajo el mismo reloj.
Esto, a su vez, evita la latencia de USB y los retrasos de procesamiento de E/S que podrían causar errores de temporización.
Conclusión
En conclusión, las pruebas estáticas y dinámicas desempeñan un papel importante en la medición de datos.
El método que elija depende de su aplicación y de sus necesidades de datos.
Si busca un banco de pruebas estático o dinámico para caracterizar sus motores eléctricos y hélices, eche un vistazo a nuestro Flight Stand 15/50.