دفترچه راهنمای سنسور چند جزئی رابط 6AXX

مجموعه سنسورهای چند جزئی 6AXX شامل شش حسگر نیروی مستقل است که مجهز به کرنش سنج هستند. با استفاده از شش سیگنال حسگر، یک قانون محاسباتی برای محاسبه نیروهای درون سه محور فضایی و سه گشتاور اطراف آنها اعمال می شود. محدوده اندازه گیری سنسور چند جزئی تعیین می شود:

توسط محدوده اندازه گیری شش حسگر نیروی مستقل، و
با آرایش هندسی شش حسگر نیرو یا از طریق قطر سنسور.

سیگنال‌های منفرد از شش حسگر نیرو را نمی‌توان با ضرب در یک ضریب مقیاس‌پذیری مستقیماً با نیروی یا گشتاور خاص مرتبط کرد.

قاعده محاسبه را می توان دقیقاً در شرایط ریاضی با حاصلضرب متقاطع از ماتریس کالیبراسیون با بردار شش سیگنال سنسور توصیف کرد.

این رویکرد کاربردی دارای مزیت زیر استtages:

به خصوص سفتی بالا،

جداسازی مؤثر شش مؤلفه («تقاطع کم»).

ماتریس کالیبراسیون

ماتریس کالیبراسیون A ارتباط بین سیگنال های خروجی نشان داده شده را توصیف می کند U از اندازه گیری ampلیفایر در کانال های 1 تا 6 (u1، u2، u3، u4، u5، u6) و اجزای 1 تا 6 (Fx، Fy، Fz، Mx، My، Mz) بردار بار L.

مقدار اندازه گیری شده: سیگنال های خروجی u1، u2، …u6 در کانال های 1 تا 6	سیگنال خروجی U
مقدار محاسبه شده: نیروهای Fx، Fy، Fz. لحظات Mx، My، Mz	بردار بار L
قانون محاسبه: محصول متقاطع	L = A x U

ماتریس کالیبراسیون Aij شامل 36 عنصر است که در 6 ردیف (i=1..6) و 6 ستون (j=1..6) مرتب شده اند.
واحد عناصر ماتریس N/(mV/V) در ردیف های 1 تا 3 ماتریس است.
واحد عناصر ماتریس Nm/(mV/V) در ردیف های 4 تا 6 ماتریس است.
ماتریس کالیبراسیون به ویژگی های سنسور و اندازه گیری بستگی دارد ampزنده تر
برای اندازه گیری BX8 کاربرد دارد ampنجات دهنده و برای همه ampلافایرها که سیگنال های خروجی پل را در mV/V نشان می دهند.
عناصر ماتریس ممکن است در واحدهای دیگر توسط یک عامل مشترک از طریق ضرب (با استفاده از "ضرب اسکالر") مجدداً مقیاس شوند.
ماتریس کالیبراسیون گشتاورهای اطراف مبدا سیستم مختصات زیرین را محاسبه می کند.
مبدا سیستم مختصات در نقطه ای قرار دارد که محور z با سطح روبروی سنسور تلاقی می کند. 1) مبدا و جهت محورها با حکاکی روی سطح روبروی سنسور نشان داده می شود.

1) موقعیت مبدا ممکن است با انواع سنسورهای 6AXX متفاوت باشد. مبدأ در برگه کالیبراسیون ثبت شده است. E.G مبدا 6A68 در مرکز سنسور است.

Exampیک ماتریس کالیبراسیون (6AXX، 6ADF)

	u1 در mV/V	u2 در mV/V	u3 در mV/V	u4 در mV/V	u5 در mV/V	u6 در mV/V
Fx در N / mV / V	-217.2	108.9	99.9	-217.8	109.2	103.3
Fy در N/mV/V	-2.0	183.5	-186.3	-3.0	185.5	-190.7
Fz در N / mV / V	-321.0	-320.0	-317.3	-321.1	-324.4	-323.9
Mx بر حسب Nm/mV/V	7.8	3.7	-3.8	-7.8	-4.1	4.1
من بر حسب Nm/mV/V	-0.4	6.6	6.6	-0.4	-7.0	-7.0
Mz بر حسب Nm/mV/V	-5.2	5.1	-5.1	5.1	-5.0	5.1

نیروی در جهت x با ضرب و جمع کردن عناصر ماتریس ردیف اول a1j با ردیف های بردار سیگنال های خروجی uj محاسبه می شود.
Fx =
-217.2 N/(mV/V) u1+ 108.9 N/(mV/V) u2 + 99.9 N/(mV/V) u3
-217.8 N/(mV/V) u4+ 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6

برای مثالample: در هر 6 کانال اندازه گیری u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V نمایش داده می شود. سپس نیروی Fx 13.7- N وجود دارد. نیروی در جهت z بر این اساس با ضرب و جمع ردیف سوم ماتریس a3j با بردار حجم مشخص شده محاسبه می شود.tages uj:
Fz =
-321.0 N/(mV/V) u1 -320.0 N/(mV/V) u2 -317.3 N/(mV/V) u3
-321.1 N/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6.

Matrix Plus برای سنسورهای 6AXX / 6ADF

هنگام استفاده از روش کالیبراسیون "Matrix Plus"، دو محصول متقابل محاسبه می شود: ماتریس A x U + ماتریس B x U *

مقادیر اندازه گیری شده: سیگنال های خروجی u1، u2، ... u6 در کانال های 1 تا 6	سیگنال های خروجی U
مقادیر اندازه گیری شده سیگنال های خروجی به عنوان محصولات ترکیبی هستند: u1u2، u1u3، u1u4، u1u5، u1u6، u2u3 کانال های 1 تا 6	سیگنال های خروجی U*
مقدار محاسبه شده: نیروهای Fx، Fy، Fz؛ Moments Mx، My، Mz	بردار بار L.
قانون محاسبه: محصول متقاطع	L = A x U + B x U*

Exampیک ماتریس کالیبراسیون "B"

	u1·u2 اینچ (mV/V)²	u1·u3 اینچ (mV/V)²	u1·u4 اینچ (mV/V)²	u1·u5 اینچ (mV/V)²	u1·u6 اینچ (mV/V)²	u2·u3 اینچ (mV/V)²
Fx در N / (mV/V)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy در N /(mV/V)²	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Fz در N / (mV/V)²	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Mx در Nm /(mV/V)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
من بر حسب Nm / (mV/V)²	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Mz در Nm / (mV/V)²	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

نیروی در جهت x با ضرب و جمع عناصر ماتریس A از ردیف اول a1j با ردیف های j بردار سیگنال های خروجی uj به اضافه عناصر ماتریس B ردیف اول a1j با ردیف های j بردار محاسبه می شود. سیگنال های خروجی مختلط درجه دوم:

Example of Fx

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

Example of Fz

Fz =
-321.0 N/(mV/V) u1 -320.0 N/(mV/V) u2 -317.3 N/(mV/V) u3
-321.1 N/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6.
+5.049 N/(mV/V)² u1u2 -0.990 N/(mV/V)² u1u3
+1.453 N/(mV/V)² u1u4 +3.924 N/(mV/V)² u1u5
+19.55 N/(mV/V)² u1u6 -18.25 N/(mV/V)² u2u3
توجه: ترکیب اصطلاحات درجه دوم مختلط ممکن است بسته به سنسور تغییر کند.

افست مبدا

نیروهایی که در مبدأ سیستم مختصات اعمال نمی شوند توسط یک اندیکاتور به شکل گشتاورهای Mx، My و Mz بر اساس بازوی اهرمی نشان داده می شوند.

به طور کلی، نیروها در فاصله z از سطح روبروی سنسور اعمال می شوند. محل انتقال نیرو نیز ممکن است در جهت‌های x و z در صورت لزوم جابجا شود.

اگر نیروها در فاصله x، y یا z از مبدأ سیستم مختصات اعمال شوند و ممان‌های اطراف محل انتقال نیروی افست نشان داده شوند، اصلاحات زیر لازم است:

گشتاورهای تصحیح شده Mx1، My1، Mz1 به دنبال تغییر در انتقال نیرو (x، y، z) از مبدا

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

توجه: این سنسور همچنین در معرض لحظه های Mx، My و Mz قرار می گیرد و لحظات Mx1، My1 و Mz1 نمایش داده می شود. از لحظات مجاز Mx، My و Mz نباید تجاوز کرد.

مقیاس بندی ماتریس کالیبراسیون

با ارجاع عناصر ماتریس به واحد mV/V، ماتریس کالیبراسیون را می توان برای allavailable اعمال کرد. ampزندانیان آزاد

ماتریس کالیبراسیون با عناصر ماتریس N/V و Nm/V برای اندازه‌گیری BSC8 اعمال می‌شود. ampلافایر با حساسیت ورودی 2 میلی ولت / ولت و سیگنال خروجی 5 ولت با سیگنال ورودی 2 میلی ولت / ولت.

ضرب همه عناصر ماتریس در ضریب 2/5، ماتریس را از N/(mV/V) و Nm/(mV/V) برای خروجی 5 ولت در حساسیت ورودی 2 mV/V (BSC8) مقیاس می‌دهد.

با ضرب همه عناصر ماتریس در ضریب 3.5/10، ماتریس از N/(mV/V) و Nm/(mV/V) برای سیگنال خروجی 10 ولت با حساسیت ورودی 3.5 mV/V (BX8) مقیاس بندی می شود. )

واحد ضریب (mV/V)/V است
واحد عناصر بردار بار (u1، u2، u3، u4، u5، u6) vol هستند.tages در V

Example of Fx

خروجی آنالوگ با BX8، حساسیت ورودی 3.5 میلی ولت / ولت، سیگنال خروجی 10 ولت:
Fx =
3.5/10 (mV/V)/V
(-217.2 N/(mV/V) u1 + 108.9 N/(mV/V) u2 + 99.9 N/(mV/V) u3
-217.8 N/(mV/V) u4 + 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6 ) + (3.5/10)² ( (mV/V)/V )²
(-0.204 N/(mV/V)² u1u2 0.628 N/(mV/V)² u1u3 + 0.774 N/(mV/V)² u1u4
-0.337 N/(mV/V)² u1u5 3.520 N/(mV/V)² u1u6 + 2.345 N/(mV/V)² u2u3)

ماتریس 6×12 برای سنسورهای 6AXX

با سنسورهای 6A150، 6A175، 6A225، 6A300 می توان از ماتریس 6×12 به جای ماتریس a6x6 برای جبران خطا استفاده کرد.

ماتریس 6×12 بالاترین دقت و کمترین تداخل را ارائه می دهد و برای سنسورهایی با نیروی 50 کیلو نیوتن توصیه می شود.

در این حالت سنسورها در مجموع دارای 12 کانال اندازه گیری و دو کانکتور هستند. هر کانکتور شامل یک سنسور نیروی گشتاور مستقل الکتریکی با 6 سیگنال سنسور است. هر کدام از این کانکتورها به اندازه گیری خود متصل هستند. ampآب گیر BX8.

به جای استفاده از یک ماتریس 6×12، سنسور همچنین می تواند منحصراً با کانکتور A، منحصراً با کانکتور B، یا با هر دو رابط برای اندازه گیری اضافی استفاده شود. در این مورد، یک ماتریس 6×6 برای کانکتور A و برای کانکتور B ارائه می شود. ماتریس 6×6 به صورت استاندارد عرضه می شود.

همگام سازی داده های اندازه گیری شده می تواند به عنوان مثال باشد. با کمک کابل همگام سازی برای ampLifiers با رابط EtherCat یک هماهنگی از طریق خطوط BUS امکان پذیر است.

نیروهای Fx, Fy, Fz و گشتاورهای Mx, My, Mz در نرم افزار BlueDAQ محاسبه شده است. در آنجا 12 کانال ورودی u1…u12 در ماتریس 6×12 A ضرب می شوند تا 6 کانال خروجی از بردار بار L بدست آید.

کانال های رابط "A" به کانال های 1...6 در نرم افزار BlueDAQ اختصاص داده شده اند. کانال های کانکتور "B" در نرم افزار BlueDAQ به کانال های 7...12 اختصاص داده شده اند.
پس از بارگذاری و فعال سازی ماتریس 6×12 در نرم افزار BlueDAQ، نیروها و ممان ها در کانال های 1 تا 6 نمایش داده می شوند.
کانال های 7…12 حاوی داده های خام رابط B هستند و برای ارزیابی بیشتر مرتبط نیستند. این کانال ها (با نام "dummy7") تا "dummy12") می توانند پنهان شوند می توانند پنهان شوند هنگام استفاده از ماتریس 6×12، نیروها و گشتاورها منحصراً توسط نرم افزار محاسبه می شوند، زیرا از داده های دو اندازه گیری جداگانه تشکیل شده است. ampزندانیان آزاد

نکته: هنگام استفاده از نرم افزار BlueDAQ، پیکربندی و پیوند دادن به ماتریس 6×12 را می توان توسط "Save Session" انجام داد. و "Open Session" فشار داده می شود. به طوری که پیکربندی سنسور و کانال فقط باید یک بار انجام شود.

ماتریس سختی

Exampیک ماتریس سختی

6A130 5kN/500Nm

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 kN/mm	0,0	0,0	0,0	3750 کیلو نیوتن	0,0	Ux
0,0	93,8 kN/mm	0,0	-3750 کیلونیوتن	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 kN/mm	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 کیلونیوتن	0,0	505,2 کیلو نیوتن متر	0,0	0,0	فیکس
3750 کیلو نیوتن	0,0	0,0	0,0	505,2 کیلو نیوتن متر	0,0	فیی
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 کیلو نیوتن متر	phiz

هنگامی که با 5 کیلونیوتن در جهت x بارگذاری می شود، یک جابجایی 5/93.8 میلی متر = 0.053 میلی متر در جهت x، و یک پیچش 5 کیلونیوتن / 3750 کیلونیوتن = 0.00133 راد منجر به جهت y می شود.
هنگامی که با 15 کیلونیوتن در جهت z بارگذاری می شود، یک جابجایی 15 / 387.9 میلی متر = 0.039 میلی متر در جهت z (و بدون پیچش).
هنگامی که Mx 500 نیوتن متر، پیچش 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 راد منجر به محور x می شود و از 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = 0,133- میلی متر جابجا می شود.
هنگامی که با Mz 500 نیوتن متر بارگیری می شود، پیچش 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 راد حول محور z (و بدون تغییر) نتیجه می شود.

ماتریس کالیبراسیون برای سنسورهای 5AR

سنسورهای نوع 5AR امکان اندازه گیری نیروی Fz و گشتاورهای Mxand My را می دهند.
سنسور 5AR ممکن است برای نمایش 3 نیروی متعامد Fx، Fy و Fz استفاده شود، زمانی که گشتاورهای اندازه گیری شده توسط بازوی اهرمی z تقسیم می شوند (فاصله اعمال نیرو Fx، Fy از مبدأ سیستم مختصات).

	ch1	ch2	ch3	ch4
Fz در N / mV / V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx بر حسب Nm/mV/V	0,00	-1,30	0,00	1,30
من بر حسب Nm/mV/V	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

نیروی در جهت z با ضرب و جمع عناصر ماتریس ردیف اول A1J با خطوط بردار سیگنال های خروجی uj محاسبه می شود.

Fz =
100 N/mV/V u1 + 100 N/mV/V u2 + 100 N/mV/V u3 + 100 N/mV/V u4

Example: در هر 6 کانال اندازه گیری u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V نمایش داده می شود. سپس نتایج Fz 400 نیوتن را اعمال کنید.

ماتریس کالیبراسیون A سنسور 5AR دارای ابعاد 4 x است. 4
بردار u سیگنال های خروجی اندازه گیری ampلیفایر دارای ابعاد 4 x است. 1 بردار نتیجه (Fz، Mx، My، H) دارای ابعاد 4 x است. 1 در خروجی های ch1، ch2 و ch3 پس از اعمال ماتریس کالیبراسیون، نیروی Fz و گشتاورهای Mx و My نمایش داده می شود. در کانال 4 خروجی H به طور مداوم 0 ولت توسط خط چهارم نمایش داده می شود.

راه اندازی سنسور

نرم افزار BlueDAQ برای نشان دادن نیروها و گشتاورهای اندازه گیری شده استفاده می شود. نرم‌افزار BlueDAQ و دفترچه‌های راهنمای مربوطه را می‌توانید از اینجا دانلود کنید webسایت

مرحله	توضیحات
1	نصب نرم افزار Blue DAQ
2	اندازه گیری را وصل کنید ampLifier BX8 از طریق پورت USB. سنسور 6AXX را به اندازه گیری وصل کنید ampزنده کننده اندازه گیری را روشن کنید ampزنده تر
3	دایرکتوری را با ماتریس کالیبراسیون (استیک USB ارائه شده) در درایو و مسیر مناسب کپی کنید.
4	نرم افزار Blue DAQ را راه اندازی کنید
5	پنجره اصلی: دکمه افزودن کانال. نوع دستگاه را انتخاب کنید: BX8 انتخاب رابط: برای مثالample COM3 کانال 1 تا 6 را برای باز کردن دکمه اتصال انتخاب کنید
6	پنجره اصلی: دکمه سنسور ویژه سنسور شش محور را انتخاب کنید
7	پنجره تنظیمات حسگر شش محوره: دکمه افزودن سنسور
8	الف) دکمه تغییر مسیر دایرکتوری را انتخاب کنید fileشماره سریال.dat و شماره سریال. ماتریس. ب) دکمه Sensor را انتخاب کنید و شماره سریال را انتخاب کنید ج) دکمه تغییر نام خودکار کانال‌ها د) در صورت لزوم. جابجایی نقطه اعمال نیرو را انتخاب کنید. ه) دکمه OK این سنسور را فعال کنید
9C	پنجره Recorder Yt را انتخاب کنید، اندازه گیری را شروع کنید.

راه اندازی سنسور 6×12

هنگام راه اندازی سنسور 6×12، کانال های 1 تا 6 اندازه گیری را انجام دهید ampLifier در کانکتور "A" باید به اجزای 1 تا 6 اختصاص داده شود.

کانال های 7…12 اندازه گیری ampLifier در رابط "B" به اجزای 7 تا 12 اختصاص داده شده است.

هنگام استفاده از کابل همگام سازی، کانکتورهای مادگی 25 پین SUB-D (نر) در پشت ampLifier به کابل همگام سازی وصل می شود.

کابل همگام سازی پورت های شماره را متصل می کند. 16 از اندازه گیری ampلافایر A و B با یکدیگر.

برای amplifier پورت 16 به عنوان خروجی برای عملکرد اصلی، برای پیکربندی شده است ampLifier Bport 16 به عنوان ورودی برای عملکرد به عنوان Slave پیکربندی شده است.

تنظیمات را می توان در قسمت «تنظیمات پیشرفته دستگاه» Dig-IO پیدا کرد.

نکته: پیکربندی فرکانس داده باید در "Master" و همچنین در "Slave" انجام شود. فرکانس اندازه گیری Master هرگز نباید بیشتر از فرکانس اندازه گیری Slave باشد.