63 ACCIONAMIENTOS puede minimizar la energía necesaria. Todo lo que se necesita es una clavija metálica conductora magnética en una bobina de alambre de cobre enrollado y un pequeño microchip dentro de la electrónica de accionamiento. No necesitamos nada más. Sólo utilizamos los componentes originales de un simple solenoide", explica Matthias Nienhaus. Esto significa que su tecnología puede utilizarse incluso en entornos difíciles. Aquí es donde los sistemas basados en sensores suelen llegar a sus límites, por ejemplo, cuando hay aceite o líquidos de frenos implicados", explica Nienhaus, especialista en accionamientos. Con sólo evaluar la corriente que circula por la bobina para mover el pistón de la válvula, los investigadores de Saarbrücken pueden detectar la posición del pistón y controlarlo con rapidez y precisión. La corriente eléctrica proporciona a los ingenieros toda la información que necesitan. “Controlamos la inductancia. Analizamos el flujo de la corriente en el bobinado a lo largo del tiempo. Esto significa que medimos la tensión y la corriente, observamos las fluctuaciones durante un cierto periodo de tiempo, las analizamos y las utilizamos para observar el estado magnético”, explica el doctorando Niklas König, que investiga este proceso como parte de su tesis doctoral con Matthias Nienhaus. El estado magnético y, por tanto, las fluctuaciones de corriente cambian en función de dónde se encuentre el pistón en cada momento. Esto nos permite saber con precisión dónde se encuentra el pistón. Con esta información, podemos controlar la posición del pasador de forma eficaz y precisa", explica Niklas König. Esto significa que los ingenieros pueden mover el pistón despacio o muy deprisa según sea necesario, o pueden moverlo deprisa, pero asegurándose de que se mueve suavemente justo antes de llegar a la posición de parada designada. Para lograrlo, los investigadores han modelado secuencias de movimiento y pueden utilizar algoritmos inteligentes para programar individualmente las distintas posiciones del pistón. El sistema también puede utilizarse para controlar si se mantiene una posición concreta del bulón, por ejemplo, si la válvula está realmente cerrada, lo que permite realizar un control de seguridad integrado. Todas estas capacidades innovadoras amplían los posibles campos de aplicación de la tecnología. Esta elegante solución también es rentable. “Nuestra tecnología viene como un paquete completo que incluye la microelectrónica asociada", explica Matthias Nienhaus. El chip que han desarrollado contiene toda la tecnología patentada y gestiona las piezas clave del sistema de control. Es relativamente fácil de instalar y consume muy poca energía. De hecho, puede incluso ahorrar electricidad. Con un sistema no regulado, mantener una posición específica requiere un suministro continuo de energía y puede agotar rápidamente las baterías. Con nuestro invento, en cambio, basta con evaluar pequeños impulsos de corriente para garantizar la posición correcta y sólo se necesita un mínimo de energía para mantenerla", explica. El invento se basa en una tecnología sofisticada. Las señales que los investigadores reciben de la bobina no son muy informativas en sí mismas; al contrario, las señales son muy ruidosas. Suavizamos estas señales con un método patentado especialmente desarrollado", explica Nienhaus. Los ingenieros filtran las señales de medición relevantes. Es como calcular continuamente la velocidad media al conducir un coche: a veces se conduce rápido y a veces despacio", explica Nienhaus. Los resultados permiten a los investigadores determinar con precisión dónde se encuentra la clavija en el bobinado. El resultado es una señal de medición casi silenciosa. Podemos utilizarla para posicionar la clavija con precisión, aunque esté ligeramente fuera de la bobina", explica. El doctorando Niklas König (foto) investiga este proceso en el marco de su tesis doctoral con Matthias Nienhaus.
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