{"id":16882,"date":"2017-10-31T15:20:00","date_gmt":"2017-10-31T14:20:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.nlr.org\/newsroom\/%post_template_type%\/contactless-and-high-rotational-speed-sensor-data-transmission\/"},"modified":"2025-10-23T15:46:38","modified_gmt":"2025-10-23T13:46:38","slug":"contactless-and-high-rotational-speed-sensor-data-transmission","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.nlr.org\/nl\/newsroom\/artikel\/contactless-and-high-rotational-speed-sensor-data-transmission\/","title":{"rendered":"Contactloze en hoge rotatiesnelheid sensordata-overdracht"},"content":{"rendered":"\n

Een onderhoudsvrij, snel roterend meetsysteem voor een windtunnelmodel dat 8400 rpm aankan. Een dergelijk systeem bestond nog niet, hoewel het al in 2013 nodig was om metingen uit te voeren met het windtunnelmodel voor de Z-08 Counter-Rotating Open Rotor (CROR), een next-generationconcept voor duurzame motoren die brandstofverbruik en CO2-uitstoot aanzienlijk kunnen reduceren. Om dit aan te pakken, ontwikkelde NLR een hooggeavanceerd meetsysteem met een Contactless Rotating Power and Data Transfer (CRPDT)-module, waarvoor het nu een octrooi heeft gekregen. Met de CRPDT-module heeft NLR de weg vrijgemaakt voor nog hogere rotatiesnelheden, niet alleen voor windtunnelmodellen maar ook voor vliegtuiggebonden toepassingen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Contactloze roterende energie- en datatransfer<\/h2>\n\n\n\n

In de afgelopen tien jaar is er significante vooruitgang geboekt op het gebied van draadloze datatransfer en energietransfer, hoewel de vroegste ontwikkelingen binnen NLR teruggaan tot ergens in de jaren 60″, aldus Carlo Rens, R&D-engineer bij de afdeling Electronics Development and Qualification, die zich richt op activiteiten zoals elektronica voor datasystemen voor windtunnelmodellen. De ontwikkeling van het windtunnelmodel voor de Z-08 CROR in 2013 was een belangrijke stap in de ontwikkeling van roterende meetsystemen binnen NLR. “We moesten een windtunnelmodel uitrusten met twee motoren met twee tegenroterende rotoren met instrumentatie, evenals functionaliteit voor energietransfer en datatransfer”, zegt Rens. “Dit systeem zou roteren met snelheden van meer dan 8000 rpm, waardoor krachtige centrifugale krachten ontstaan, die enorme krachten – tot 50.000 g – uitoefenen op de elektronica en printplaten. Een van de belangrijke elektronische componenten die bij dergelijke snelheden en onder dergelijke krachten niet meer kan worden gebruikt, is een interne klok, dus moest een andere oplossing worden bedacht om dat aan te pakken.”<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Bij traditionele installaties worden slipringen gebruikt, maar deze kunnen niet worden onderhouden bij hoge snelheden omdat ze te veel opwarmen en te veel datainterferentie veroorzaken. Om die reden ontwikkelde NLR een nieuwe manier om energie en data over te dragen – een manier die geen fysiek contact vereist. “Het systeem gebruikt twee ringen, een voor energietransfer en de andere voor datatransfer”, legt Rens uit. “De energie wordt overgedragen op basis van het principe van een transformator, en datatransfers worden uitgevoerd met behulp van twee gekoppelde strip-lijnen die werken met lokale, intentionele crosstalk.<\/p>\n\n\n\n

‘Excellent performance’ label<\/h3>\n\n\n\n
\n

Het project met contactloze energietransfer en datatransfer is 750 uur operationeel geweest tijdens een 9-maanden testcampagne van de Z-08. Tijdens die periode werd het gebruikt in een aantal meetcampagnes, zowel door DNW als door Airbus, zonder dat er ook maar \u00e9\u00e9n datapunt verloren ging. “Het systeem heeft zich zeer robuust getoond en we zijn daar heel trots op. Het was veel werk, maar het heeft zich uitbetaald en dat maakte alle hoofdpijn die het ons soms bezorgde, de moeite waard”, zegt Rens. De testresultaten waren voor Airbus reden om het CRPDT-systeem het label ‘uitstekende prestaties’ te geven.<\/p>\n<\/div>

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Omdat dit een compleet nieuw systeem is, heeft NLR ervoor gekozen om een octrooi aan te vragen voor het systeem voor contactloze energietransfer en datatransfer bij hoge rotatiesnelheden. Dit zal de brede toepasbaarheid van het systeem in de toekomst waarborgen, bijvoorbeeld voor de gelicenceerde ontwikkeling van componenten die het contactloze systeem bevatten op alles wat een roterend meetsysteem op een as nodig heeft, voor commerci\u00eble doeleinden. Momenteel zijn er geen systemen met deze mogelijkheden commercieel beschikbaar.<\/p>\n\n\n\n

1 Gigabit per seconde<\/h3>\n\n\n\n

Voor het meetsysteem moest de CRPDT in staat zijn om 15 Watt aan energie en 100 Mbit\/s aan data te verwerken. Het roterende meetsysteem van NLR en de CRPDT werden gemonteerd op de roterende strain balance die werd gebruikt om de belastingen op de bladen van het Z-08-model te meten. Dankzij de multidisciplinaire omgeving binnen NLR was het mogelijk om de module in zijn geheel in-house te ontwikkelen. Omdat het CRPDT-systeem zo veelbelovend was, verzocht Airbus in 2015 om een nieuwe test, deze keer met een 1 Gbit\/s-verbinding, wat effectief een upgrade was van de vorige versie.<\/p>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

High-end roterend propellersysteem<\/h2>\n\n\n\n