En matière de mesure de données, il existe une différence importante entre les essais statiques et dynamiques.
Dans cet article, nous aborderons les définitions de chacun, ainsi que leurs avantages et inconvénients.
Dans notre laboratoire, nous fabriquons des bancs d'essai de propulsion et des logiciels statiques ET dynamiques qui mesurent les performances des moteurs sans balais et des hélices.
Table des matières :
- Qu'est-ce que les essais statiques et dynamiques (définition)
- Comparaison des essais statiques et dynamiques (infographie)
- Applications des essais statiques et dynamiques
- Comment nos outils gèrent les essais dynamiques
1. Que sont les essais statiques et dynamiques ?
Les essais dynamiques, également appelés essais en temps réel, décrivent un essai dans lequel la dynamique du système mesuré est importante. Les horodatages associés aux valeurs mesurées doivent correspondre exactement aux horodatages auxquels les mesures analogiques sont prises sur la carte de circuit imprimé.
Pour que les essais dynamiques soient précis et efficaces, il est essentiel que les horodatages soient synchronisés sur tous les matériels connectés, garantissant que tous les appareils fonctionnent sous la même horloge.
Pour obtenir des résultats précis, les essais dynamiques nécessitent une fréquence d'échantillonnage minimale qui est le double de la fréquence du signal mesuré. C'est ce qu'on appelle la fréquence de Nyquist, et c'est la fréquence d'échantillonnage minimale nécessaire pour éviter le repliement spectral et garantir que le signal mesuré est représenté avec précision.
Les essais statiques sont des essais dans lesquels les valeurs mesurées sont constantes ou changent lentement.
Les exigences sont moindres lors d'essais statiques : la synchronisation des mesures est moins exigeante, des filtres avec des constantes de temps plus élevées peuvent être utilisés, et la fréquence d'échantillonnage peut être plus faible.
2. Comparaison des essais statiques et dynamiques :
Cette infographie montre les différents types d'essais sur une gamme de fréquences d'échantillonnage. Le côté gauche montre les essais statiques (1 - 10 Hz), et le côté droit montre les différents types d'essais dynamiques (50 - 90 000 Hz).
3. Applications des essais statiques et dynamiques
En matière de mesure de données et d'essais, il existe des utilisations pour les essais statiques et dynamiques.
Les essais statiques suffisent souvent pour caractériser les systèmes de propulsion électrique lorsqu'une compréhension générale du système est suffisante.
Avec les essais statiques, vous obtenez une bonne compréhension de l'efficacité de votre système à plusieurs niveaux (moteur, hélice, global), et vous pouvez faire des prédictions précises sur les performances en vol.
Les essais dynamiques sont importants dans quatre cas principaux :
- Caractériser la réponse dynamique du moteur et de l'hélice pour la simulation.
- Industries hautement concurrentielles où même de petites améliorations de performance peuvent vous donner un avantage.
- Applications où la sécurité est une préoccupation majeure et où la caractérisation précise des limites d'un système est vitale.
- Projets de recherche et développement où vous avez besoin d'une compréhension plus approfondie des éléments de votre système, tels que les profils de vibration des hélices et les courbes précises de courant et de tension.
En matière de mesure de données, le choix entre essais statiques ou dynamiques dépend vraiment de vos besoins et de votre application.
4. Comment nos outils gèrent les essais dynamiques
Il existe de nombreuses applications pour nos outils d'essai de propulsion, certaines qui sont couvertes par les essais statiques, et d'autres qui nécessitent des essais dynamiques.
Nos deux systèmes de mesure (statique et dynamique) comprennent une unité de mesure de force, une unité de mesure électrique et un hub de synchronisation qui est connecté à l'ordinateur et au logiciel via USB.
Il existe quelques différences clés dans la façon dont les essais statiques et dynamiques sont gérés par ce système.
Pour garantir que les essais dynamiques soient possibles, nous avons commencé par concevoir nos bancs « Pro » avec une fréquence d'échantillonnage de 1 000 Hz.
Cette fréquence d'échantillonnage doit être prise en charge par l'unité de mesure de force (figure 3), l'unité de mesure électrique, le hub de synchronisation et le logiciel.
Afin de garantir que les quatre composants soient correctement synchronisés, nous avons conçu un algorithme spécial et un matériel de synchronisation pour tout faire fonctionner sous la même horloge.
Cela empêche à son tour la latence USB et les délais de traitement d'E/S qui pourraient causer des erreurs de synchronisation.
Conclusion
En conclusion, les essais statiques et dynamiques jouent tous deux un rôle dans la mesure de données.
La méthode que vous choisissez dépend de votre application et de vos besoins en données.
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