دليل تعليمات جهاز الاستشعار متعدد المكونات 6AXX

تشتمل مجموعة أجهزة الاستشعار متعددة المكونات 6AXX على ستة أجهزة استشعار قوة مستقلة مزودة بمقاييس الضغط. وباستخدام إشارات الاستشعار الستة، يتم تطبيق قاعدة حسابية لحساب القوى داخل المحاور المكانية الثلاثة والعزوم الثلاثة المحيطة بها. يتم تحديد نطاق القياس للمستشعر متعدد المكونات:

من خلال نطاقات قياس أجهزة استشعار القوة المستقلة الستة، و
عن طريق الترتيب الهندسي لمستشعرات القوة الستة أو عن طريق قطر المستشعر.

لا يمكن ربط الإشارات الفردية الصادرة عن مستشعرات القوة الستة بشكل مباشر بقوة أو لحظة محددة عن طريق الضرب بعامل القياس.

يمكن وصف قاعدة الحساب بدقة من الناحية الرياضية من خلال المنتج المتقاطع من مصفوفة المعايرة مع ناقل إشارات الاستشعار الستة.

هذا النهج الوظيفي لديه المتقدمة التاليةtagالعربية:

صلابة عالية بشكل خاص،

الفصل الفعال بشكل خاص بين المكونات الستة ("الحديث المتبادل المنخفض").

مصفوفة المعايرة

تصف مصفوفة المعايرة A الاتصال بين إشارات الإخراج المشار إليها U من القياس ampالمحدد على القنوات من 1 إلى 6 (u1، u2، u3، u4، u5، u6) والمكونات من 1 إلى 6 (Fx، Fy، Fz، Mx، My، Mz) لمتجه الحمل L.

القيمة المُقاسة: إشارات الخرج u1، u2، ...u6 على القنوات من 1 إلى 6	إشارة الإخراج U
القيمة المحسوبة: القوى Fx، Fy، Fz؛ لحظات Mx، My، Mz	تحميل ناقلات L
قاعدة الحساب: المنتج المتقاطع	L = A x U

تتضمن مصفوفة المعايرة Aij 36 عنصرًا، مرتبة في 6 صفوف (i=1..6) و6 أعمدة (j=1..6).
وحدة عناصر المصفوفة هي N/(mV/V) في الصفوف من 1 إلى 3 من المصفوفة.
وحدة عناصر المصفوفة هي Nm/(mV/V) في الصفوف من 4 إلى 6 من المصفوفة.
تعتمد مصفوفة المعايرة على خصائص المستشعر وخصائص القياس ampمكبر.
ينطبق على قياس BX8 ampالحياة وللجميع amplifiers، والتي تشير إلى إشارات خرج الجسر بوحدة mV/V.
يمكن إعادة قياس عناصر المصفوفة في وحدات أخرى بواسطة عامل مشترك عن طريق الضرب (باستخدام "المنتج العددي").
تحسب مصفوفة المعايرة اللحظات المحيطة بأصل نظام الإحداثيات الأساسي.
يقع أصل نظام الإحداثيات عند النقطة التي يتقاطع فيها المحور z مع السطح المواجه للمستشعر. 1) يظهر أصل واتجاهات المحاور من خلال النقش على السطح المواجه للمستشعر.

1) قد يختلف موضع المنشأ باختلاف أنواع مستشعرات 6AXX. تم توثيق الأصل في ورقة المعايرة. على سبيل المثال أصل 6A68 موجود في وسط المستشعر.

Exampلو من مصفوفة المعايرة (6AXX، 6ADF)

	u1 في بالسيارات / الخامس	u2 في بالسيارات / الخامس	u3 في بالسيارات / الخامس	u4 في بالسيارات / الخامس	u5 في بالسيارات / الخامس	u6 في بالسيارات / الخامس
الفوركس في N / mV / V	-217.2	108.9	99.9	-217.8	109.2	103.3
السنة المالية في N / بالسيارات / V	-2.0	183.5	-186.3	-3.0	185.5	-190.7
Fz في N / mV / V	-321.0	-320.0	-317.3	-321.1	-324.4	-323.9
مكس في نيوتن متر / ملي فولت / فولت	7.8	3.7	-3.8	-7.8	-4.1	4.1
بلدي في نانومتر / ملي فولت / فولت	-0.4	6.6	6.6	-0.4	-7.0	-7.0
Mz في نيوتن متر / ملي فولت / فولت	-5.2	5.1	-5.1	5.1	-5.0	5.1

يتم حساب القوة في الاتجاه x عن طريق ضرب وإجمالي عناصر المصفوفة للصف الأول a1j مع صفوف متجه إشارات الخرج uj.
الفوركس =
-217.2 ن/(mV/V) u1+ 108.9 N/(mV/V) u2 + 99.9 N/(mV/V) u3
-217.8 ن/(mV/V) u4+ 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6

على سبيل المثالample: على جميع قنوات القياس الستة يتم عرض u6 = u1 = u2 = u3 = u4 =u5 = 6mV/V. ثم هناك قوة Fx تبلغ -1.00 نيوتن. ويتم حساب القوة في الاتجاه z وفقًا لذلك عن طريق ضرب وجمع الصف الثالث من المصفوفة a13.7j مع متجه الحجم المشار إليهtagوفاق يوج:
فز =
-321.0 ن/(mV/V) u1 -320.0 ن/(mV/V) u2 -317.3 ن/(mV/V) u3
-321.1 ن/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6.

Matrix Plus لأجهزة استشعار 6AXX / 6ADF

عند استخدام إجراء المعايرة "Matrix Plus"، يتم حساب منتجين متقاطعين: المصفوفة A x U + المصفوفة B x U *

القيم المقاسة: إشارات الخرج u1، u2، ... u6 عند القنوات من 1 إلى 6	إشارات الإخراج U
القيم المقاسة هي إشارات الخرج كمنتجات مختلطة: u1u2، u1u3، u1u4، u1u5، u1u6، u2u3 للقنوات من 1 إلى 6	إشارات الإخراج U*
القيمة المحسوبة: Force Fx، Fy، Fz؛Moments Mx، My، Mz	ناقل التحميل L.
قاعدة الحساب: المنتج المتقاطع	L = A x U + B × يو*

Exampلو من مصفوفة المعايرة "B"

	u1·u2 بوصة (mV/V)²	u1·u3 بوصة (mV/V)²	u1·u4 بوصة (mV/V)²	u1·u5 بوصة (mV/V)²	u1·u6 بوصة (mV/V)²	u2·u3 بوصة (mV/V)²
Fx بـ N / (mV/V)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy في N /(mV/V)²	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Fz في N / (mV/V)²	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
مكس في نيوتن متر /(mV/V)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
بالنيوتن متر / (mV/V)²	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Mz بالنيوتن متر / (mV/V)²	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

يتم حساب القوة في الاتجاه x عن طريق ضرب وجمع عناصر المصفوفة A للصف الأول a1j مع الصفوف j لمتجه إشارات الخرج uj بالإضافة إلى عناصر المصفوفة B للصف الأول a1j مع الصفوف j لمتجه إشارات الإخراج التربيعية المختلطة:

Exampلو من الفوركس

الفوركس =
-217.2 ن/(mV/V) u1 + 108.9 N/(mV/V) u2 + 99.9 N/(mV/V) u3
-217.8 ن/(mV/V) u4 + 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6
-0.204 ن/(ملي فولت/فولت)² u1u2 0.628 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u3 + 0.774 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u4
-0.337 ن/(ملي فولت/فولت)² u1u5 3.520 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u6 + 2.345 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u2u3

Exampلو من Fz

فز =
-321.0 ن/(mV/V) u1 -320.0 ن/(mV/V) u2 -317.3 ن/(mV/V) u3
-321.1 ن/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6.
+5.049 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u2 -0.990 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u3
+1.453 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u4 +3.924 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u5
+19.55 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u6 -18.25 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u2u3
انتباه: قد يتغير تكوين الحدود التربيعية المختلطة اعتمادًا على المستشعر.

إزاحة الأصل

يتم عرض القوى التي لا يتم تطبيقها في أصل نظام الإحداثيات بواسطة مؤشر في شكل لحظات Mx وMy وMz بناءً على ذراع الرافعة.

بشكل عام، يتم تطبيق القوى على مسافة z من السطح المواجه للمستشعر. يمكن أيضًا تغيير موقع نقل القوة في اتجاهي x وz حسب الحاجة.

إذا تم تطبيق القوى على مسافة x أو y أو z من أصل نظام الإحداثيات، وكان من الضروري إظهار العزوم المحيطة بموقع إرسال قوة الإزاحة، يلزم إجراء التصحيحات التالية:

اللحظات المصححة Mx1، My1، Mz1 تتبع التحول في انتقال القوة (x، y، z) من الأصل

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
My1 = My + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

ملحوظة: يتعرض المستشعر أيضًا للحظات Mx وMy وMz، مع عرض اللحظات Mx1 وMy1 وMz1. يجب عدم تجاوز اللحظات المسموح بها Mx وMy وMz.

تحجيم مصفوفة المعايرة

من خلال إحالة عناصر المصفوفة إلى الوحدة mV/V، يمكن تطبيق مصفوفة المعايرة على كل ما هو متاح ampالقاتلون.

تنطبق مصفوفة المعايرة مع عناصر المصفوفة N/V وNm/V على قياس BSC8 ampمكبر كهربائي بحساسية دخل 2 مللي فولت/فولت وإشارة خرج 5 فولت مع إشارة دخل 2 مللي فولت/فولت.

يؤدي ضرب جميع عناصر المصفوفة بعامل 2/5 إلى قياس المصفوفة من N/(mV/V) وNm/(mV/V) لإخراج 5V عند حساسية دخل قدرها 2 mV/V (BSC8).

من خلال ضرب جميع عناصر المصفوفة بعامل 3.5/10، يتم تغيير حجم المصفوفة من N/(mV/V) وNm/(mV/V) لإشارة خرج تبلغ 10 فولت عند حساسية دخل تبلغ 3.5 مللي فولت/فولت (BX8) )

وحدة العامل هي (mV/V)/V
وحدة عناصر ناقل الحمل (u1، u2، u3، u4، u5، u6) هي المجلدtagواق في V

Exampلو من الفوركس

خرج تناظري مع BX8، حساسية الإدخال 3.5 مللي فولت/فولت، إشارة الإخراج 10 فولت:
الفوركس =
3.5/10 (بالسيارات/الخامس)/الخامس
(-217.2 ن/(mV/V) u1 + 108.9 N/(mV/V) u2 + 99.9 N/(mV/V) u3
-217.8 ن/(mV/V) u4 + 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6) + (3.5/10)² ( (بالسيارات/V)/الخامس )²
(-0.204 ن/(mV/V)² u1u2 0.628 ن/(mV/V)² u1u3 + 0.774 N/(mV/V)² u1u4
-0.337 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u5 3.520 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u1u6 + 2.345 نيوتن/(ملي فولت/فولت)² u2u3)

مصفوفة 6×12 لأجهزة استشعار 6AXX

مع المستشعرات 6A150، 6A175، 6A225، 6A300، من الممكن استخدام مصفوفة 6×12 بدلاً من مصفوفة a6x6 لتعويض الأخطاء.

توفر المصفوفة 6×12 أعلى دقة وأقل تداخل، ويوصى بها لأجهزة الاستشعار ذات قوة 50 كيلو نيوتن.

في هذه الحالة، تحتوي المستشعرات على إجمالي 12 قناة قياس وموصلين. يحتوي كل موصل على مستشعر قوة عزم الدوران مستقل كهربائياً مع 6 إشارات استشعار. كل موصل من هذه الوصلات متصل بقياس خاص به ampليفاير BX8.

بدلاً من استخدام مصفوفة 6×12، يمكن أيضًا استخدام المستشعر بشكل حصري مع الموصل A، أو بشكل حصري مع الموصل B، أو مع كلا الموصلين للقياس الزائد. في هذه الحالة، يتم توفير مصفوفة 6×6 للموصل A وللموصل B. يتم توفير المصفوفة 6×6 كمعيار قياسي.

يمكن أن تتم مزامنة البيانات المقاسة على سبيل المثال بمساعدة كابل المزامنة. ل ampيمكن للأجهزة المزودة بواجهة EtherCat إجراء المزامنة عبر خطوط BUS.

يتم حساب القوى Fx وFy وFz واللحظات Mx وMy وMz في برنامج BlueDAQ. هناك 12 قناة إدخال u1…u12 يتم ضربها في المصفوفة 6×12 A للحصول على 6 قنوات إخراج لمتجه التحميل L.

يتم تخصيص قنوات الموصل "A" للقنوات 1...6 في برنامج BlueDAQ. ويتم تخصيص قنوات الموصل "B" للقنوات 7...12 في برنامج BlueDAQ.
بعد تحميل وتفعيل المصفوفة 6×12 في برنامج BlueDAQ، يتم عرض القوى والعزوم على القنوات من 1 إلى 6.
تحتوي القنوات 7...12 على البيانات الأولية للموصل B وليست ذات صلة بإجراء مزيد من التقييم. يمكن إخفاء هذه القنوات (مع التعيين "dummy7") إلى "dummy12") عند استخدام مصفوفة 6×12، يتم حساب القوى والعزوم حصريًا بواسطة برنامج، نظرًا لأنها تتكون من بيانات من جهازي قياس منفصلين ampالقاتلون.

نصيحة: عند استخدام برنامج BlueDAQ، يمكن إجراء التكوين والربط بمصفوفة 6×12 عن طريق "حفظ الجلسة". ويتم الضغط على "جلسة مفتوحة". بحيث يجب تنفيذ تكوين المستشعر والقناة مرة واحدة فقط.

مصفوفة الصلابة

Exampلو من مصفوفة صلابة

6A130 5 كيلو نيوتن/500 نيوتن متر

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 كيلو نيوتن/مم	0,0	0,0	0,0	3750 كيلو نيوتن	0,0	Ux
0,0	93,8 كيلو نيوتن/مم	0,0	-3750 كيلو نيوتن	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 كيلو نيوتن/مم	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 كيلو نيوتن	0,0	505,2 كيلو نيوتن متر	0,0	0,0	phix
3750 كيلو نيوتن	0,0	0,0	0,0	505,2 كيلو نيوتن متر	0,0	فاي
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 كيلو نيوتن متر	محيا

عند التحميل بـ 5 كيلو نيوتن في الاتجاه x، فإن التحول بمقدار 5 / 93.8 مم = 0.053 مم في الاتجاه x، والالتواء بمقدار 5 كيلو نيوتن / 3750 كيلو نيوتن = 0.00133 راد يؤدي إلى الاتجاه y.
عند التحميل بـ 15 كيلو نيوتن في اتجاه z، يكون هناك إزاحة قدرها 15 / 387.9 مم = 0.039 مم في اتجاه z (بدون التفاف).
عندما Mx 500 Nm، يؤدي التواء 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 راد إلى المحور السيني، ويتحول من 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
عند تحميلها بـ Mz 500Nm، تكون نتائج التواء 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 راد حول المحور z (بدون إزاحة).

مصفوفة المعايرة لأجهزة الاستشعار 5AR

تسمح المستشعرات من النوع 5AR بقياس القوة Fz والعزوم Mx و My.
يمكن استخدام المستشعرات 5AR لعرض 3 قوى متعامدة Fx وFy وFz، عندما يتم تقسيم عزم الدوران المقاس بواسطة ذراع الرافعة z (مسافة تطبيق القوة Fx، Fy لأصل نظام الإحداثيات).

	الفصل 1	الفصل 2	الفصل 3	الفصل 4
Fz في N / mV / V	100,00	100,00	100,00	100,00
مكس في نيوتن متر / ملي فولت / فولت	0,00	-1,30	0,00	1,30
بلدي في نانومتر / ملي فولت / فولت	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

يتم حساب القوة في الاتجاه z عن طريق ضرب وجمع عناصر المصفوفة للصف الأول A1J مع خطوط المتجه لإشارات الخرج uj

فز =
100 نيوتن/ملي فولت/فولت u1 + 100 نيوتن/ملي فولت/فولت u2 + 100 نيوتن/ملي فولت/فولت u3 + 100 نيوتن/ملي فولت/فولت u4

Example: على جميع قنوات القياس الستة يتم عرض u6 = u1 = u2 = u3 = 4 mV/V. ثم نتائج القوة Fz هي 1.00 ن.

تحتوي مصفوفة المعايرة A لمستشعر 5AR على أبعاد 4x. 4
المتجه u لإشارات الخرج للقياس amplifier له أبعاد 4x. 1 متجه النتيجة (Fz، Mx، My، H) له البعد 4 x. 1 عند مخرجات ch1 وch2 وch3 بعد تطبيق مصفوفة المعايرة، يتم عرض القوة Fz والعزوم Mx وMy. على مخرج القناة 4 يتم عرض H باستمرار 0V بواسطة السطر الرابع.

تشغيل المستشعر

يتم استخدام برنامج BlueDAQ لإظهار القوى واللحظات المقاسة. يمكن تنزيل برنامج BlueDAQ والأدلة ذات الصلة من webموقع.

خطوة	وصف
1	تثبيت برنامج Blue DAQ
2	ربط القياس amplifier BX8 عبر منفذ USB؛ قم بتوصيل المستشعر 6AXX بالقياس amplifier. قم بتشغيل القياس ampمكبر.
3	انسخ الدليل باستخدام مصفوفة المعايرة (وحدة USB المرفقة) إلى محرك الأقراص والمسار المناسبين.
4	بدء تشغيل برنامج Blue DAQ
5	النافذة الرئيسية: زر إضافة قناة؛ حدد نوع الجهاز: BX8 حدد الواجهة: على سبيل المثالample COM3اختر القناة من 1 إلى 6 لفتح Button Connect
6	النافذة الرئيسية: زر مستشعر خاص حدد مستشعر ستة محاور
7	نافذة "إعدادات المستشعر ذات المحاور الستة: زر إضافة المستشعر
8	أ) زر تغيير المسار حدد الدليل باستخدام fileالرقم التسلسلي.dat والرقم التسلسلي. مصفوفة. ب) زر تحديد المستشعر وحدد الرقم التسلسلي ج) زر إعادة تسمية القنوات تلقائيًا د) إذا لزم الأمر. حدد إزاحة نقطة تطبيق القوة. هـ) الزر "موافق" لتمكين هذا المستشعر
9C	حدد نافذة "Recorder Yt"، وابدأ القياس؛