Liitäntä 6AXX Monikomponenttianturin käyttöohje

6AXX-monikomponenttianturien sarja sisältää kuusi riippumatonta voimaanturia, jotka on varustettu venymäantureilla. Kuuden anturisignaalin avulla lasketaan laskentasääntö kolmen spatiaalisen akselin sisällä olevien voimien ja kolmen niiden ympärillä olevan momentin laskemiseksi. Monikomponenttisen anturin mittausalue määritetään:

kuuden itsenäisen voima-anturin mittausalueilla ja
kuuden voima-anturin geometrisella järjestelyllä tai anturin halkaisijalla.

Kuuden voima-anturin yksittäisiä signaaleja ei voida suoraan yhdistää tiettyyn voimaan tai momenttiin kertomalla skaalauskertoimella.

Laskentasäännöä voidaan kuvata tarkasti matemaattisesti kalibrointimatriisin ristitulolla kuuden anturisignaalin vektorin kanssa.

Tällä toiminnallisella lähestymistavalla on seuraava etutages:

Erityisen korkea jäykkyys,

Erityisen tehokas kuuden komponentin erottaminen ("low cross-talk").

Kalibrointimatriisi

Kalibrointimatriisi A kuvaa osoitettujen lähtösignaalien välistä yhteyttä U mittauksesta ampkuormitusvektorin L kanavien 1 - 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) ja komponenttien 1 - 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) liitin.

Mitattu arvo: lähtösignaalit u1, u2, …u6 kanavilla 1-6	lähtösignaali U
Laskettu arvo: voimat Fx, Fy, Fz; hetket Mx, My, Mz	Kuormavektori L
Laskentasäännöt: Ristitulo	L = A x U

Kalibrointimatriisi Aij sisältää 36 elementtiä, jotka on järjestetty 6 riviin (i=1..6) ja 6 sarakkeeseen (j=1..6).
Matriisielementtien yksikkö on N/(mV/V) matriisin riveillä 1-3.
Matriisielementtien yksikkö on Nm/(mV/V) matriisin riveillä 4-6.
Kalibrointimatriisi riippuu anturin ja mittauksen ominaisuuksista ampelävämpi.
Koskee BX8-mittausta ampnostaja ja kaikille ampjohtimia, jotka osoittavat sillan lähtösignaaleja mV/V.
Matriisielementit voidaan skaalata uudelleen muissa yksiköissä yhteisellä kertoimella (käyttämällä "skalaarituloa").
Kalibrointimatriisi laskee taustalla olevan koordinaattijärjestelmän origon ympärillä olevat momentit.
Koordinaattijärjestelmän origo sijaitsee kohdassa, jossa z-akseli leikkaa anturin vastakkaisen pinnan. 1) Akseleiden alkuperä ja suunnat näkyvät kaiverruksella anturin vastakkaisella pinnalla.

1) Origon sijainti voi vaihdella eri 6AXX-anturityyppien mukaan. Alkuperä on dokumentoitu kalibrointilomakkeeseen. Esim. 6A68:n origo on anturin keskellä.

Exampkalibrointimatriisin le (6AXX, 6ADF)

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

X-suunnan voima lasketaan kertomalla ja laskemalla yhteen ensimmäisen rivin a1j matriisielementit lähtösignaalien vektorin riveillä uj.
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

esimample: kaikilla 6 mittauskanavalla on u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V näytetään. Tällöin voima Fx on -13.7 N. Voima z-suunnassa lasketaan vastaavasti kertomalla ja summaamalla matriisin a3j kolmas rivi ilmoitetun volyymin vektorillatages 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 6AXX / 6ADF-antureille

Käytettäessä "Matrix Plus" -kalibrointimenettelyä lasketaan kaksi ristituloa: matriisi A x U + matriisi B x U *

Mitatut arvot: lähtösignaalit u1, u2, … u6 kanavat 1 - 6	lähtösignaalit U
Mitatut arvot ovat lähtösignaaleja sekatuloina: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 kanavista 1-6	lähtösignaalit U*
Laskettu arvo: Voimat Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Lataa vektori L.
Laskentasäännöt: Ristitulo	L = A x U + B x U*

Exampkalibrointimatriisin "B" le

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

X-suunnan voima lasketaan kertomalla ja summaamalla ensimmäisen rivin a1j matriisielementit A lähtösignaalien vektorin riveillä j plus ensimmäisen rivin a1j matriisielementit B vektorin riveillä j sekaneliölliset lähtösignaalit:

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
Huomio: Sekoitettujen neliöllisten termien koostumus voi muuttua anturin mukaan.

Alkuperän offset

Voimat, joita ei käytetä koordinaattijärjestelmän origossa, esitetään andikaattorilla Mx-, My- ja Mz-momenttien muodossa vipuvarren perusteella.

Yleisesti ottaen voimat kohdistetaan etäisyydelle z anturin vastakkaisesta pinnasta. Voimansiirron sijaintia voidaan myös siirtää x- ja z-suunnissa tarpeen mukaan.

Jos voimat kohdistetaan etäisyydellä x, y tai z koordinaattijärjestelmän origosta ja momentit offset-voiman siirtopaikan ympärillä on näytettävä, tarvitaan seuraavat korjaukset:

Korjatut momentit Mx1, My1, Mz1 voimansiirron (x, y, z) siirtymisen jälkeen origosta

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Oma1 = Oma + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Huomautus: Anturi altistuu myös momenteille Mx, My ja Mz, ja hetket Mx1, My1 ja Mz1 näytetään. Sallittuja momentteja Mx, My ja Mz ei saa ylittää.

Kalibrointimatriisin skaalaus

Viittaamalla matriisielementit yksikköön mV/V, kalibrointimatriisia voidaan soveltaa käytettävissä oleviin amppelastajia.

Kalibrointimatriisi N/V- ja Nm/V-matriisielementeillä pätee BSC8-mittaukseen amperotin, jonka tuloherkkyys on 2 mV/V ja lähtösignaali 5 V 2 mV/V tulosignaalilla.

Kaikkien matriisin elementtien kertominen kertoimella 2/5 skaalaa matriisin arvoista N/(mV/V) ja Nm/(mV/V) 5 V:n ulostulolle tuloherkkyydellä 2 mV/V (BSC8).

Kertomalla kaikki matriisin elementit kertoimella 3.5/10, matriisi skaalataan arvoista N/(mV/V) ja Nm/(mV/V) 10 V:n lähtösignaalille tuloherkkyydellä 3.5 mV/V (BX8). )

Kertoimen yksikkö on (mV/V)/V
Kuormavektorin elementtien yksikkö (u1, u2, u3, u4, u5, u6) on vol.tages V:ssä

Example of Fx

Analoginen lähtö BX8:lla, tuloherkkyys 3.5 mV / V, lähtösignaali 10 V:
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)

Matrix 6×12 6AXX-antureille

Antureilla 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 on mahdollista käyttää 6×12 matriisia a6x6 matriisin sijaan virheen kompensointiin.

6 × 12 -matriisi tarjoaa suurimman tarkkuuden ja pienimmän ylikuulumisen, ja sitä suositellaan antureille 50 kN voimasta alkaen.

Tässä tapauksessa antureissa on yhteensä 12 mittauskanavaa ja kaksi liitintä. Jokainen liitin sisältää sähköisesti riippumattoman voima-momenttianturin, jossa on 6 anturisignaalia. Jokainen näistä liittimistä on kytketty omaan mittaukseensa ampnostin BX8.

Sen sijaan, että käytettäisiin 6×12 matriisia, anturia voidaan käyttää myös yksinomaan liittimen A kanssa tai yksinomaan liittimen B kanssa tai molemmilla liittimillä redundanttimittaukseen. Tässä tapauksessa 6×6 matriisi toimitetaan liittimelle A ja liittimelle B. 6×6 matriisi toimitetaan vakiona.

Mittaustietojen synkronointi voi tapahtua esim. synkronointikaapelin avulla. varten ampEtherCat-liitännällä varustetuissa vahvistimissa synkronointi väylälinjojen kautta on mahdollista.

Voimat Fx, Fy, Fz ja momentit Mx, My, Mz lasketaan BlueDAQ-ohjelmistossa. Siellä 12 tulokanavaa u1…u12 kerrotaan 6×12 matriisilla A, jolloin saadaan 6 kuormitusvektorin L lähtökanavaa.

Liittimen “A” kanavat on määritetty BlueDAQ-ohjelmiston kanaville 1…6. Liittimen “B” kanavat on määritetty BlueDAQ-ohjelmiston kanaville 7…12.
Kun matriisi 6×12 on ladattu ja aktivoitu BlueDAQ-ohjelmistossa, voimat ja momentit näkyvät kanavilla 1-6.
Kanavat 7…12 sisältävät liittimen B raakadatan, eivätkä ne ole merkityksellisiä jatkoarvioinnin kannalta. Nämä kanavat (nimikkeellä "dummy7" - "dummy12") voidaan piilottaa voidaan piilottaa Käytettäessä 6×12 matriisia voimat ja momentit lasketaan yksinomaan ohjelmistolla, koska se koostuu kahden erillisen mittauksen tiedoista. amppelastajia.

Kärki: BlueDAQ-ohjelmistoa käytettäessä konfigurointi ja linkitys 6×12-matriisiin voidaan tehdä "Tallenna istunto" -toiminnolla. ja "Open Session" painetaan. joten anturin ja kanavan konfigurointi on suoritettava vain kerran.

Jäykkyysmatriisi

Exampjäykkyysmatriisin le

6A130 5kN/500Nm

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 kN/mm	0,0	0,0	0,0	3750 kN	0,0	Ux
0,0	93,8 kN/mm	0,0	-3750 kN	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 kN/mm	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 kN	0,0	505,2 kNm	0,0	0,0	phix
3750 kN	0,0	0,0	0,0	505,2 kNm	0,0	phiy
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 kNm	phiz

Kun kuormitetaan 5 kN x-suunnassa, 5 / 93.8 mm = 0.053 mm:n siirtymä x-suunnassa ja 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad:n kiertymä johtaa y-suuntaan.
Kun kuormitus on 15 kN z-suunnassa, siirtymä 15 / 387.9 mm = 0.039 mm z-suunnassa (eikä kiertymistä).
Kun Mx 500 Nm, kiertymä 0,5 kNm / 505,2 kNm = 0.00099 rad johtaa x-akseliin ja siirtymä arvosta 0,5 kNm / -3750 kN = -0,000133 m = -0,133 mm.
Kuormitettuna Mz 500 Nm:llä saadaan vääntymä 0,5 kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad z-akselin ympäri (eikä siirtymää).

Kalibrointimatriisi 5AR-antureille

Tyypin 5AR anturit mahdollistavat voiman Fz ja momenttien Mxja My mittauksen.
Antureilla 5AR voidaan näyttää 3 ortogonaalista voimaa Fx, Fy ja Fz, kun mitatut vääntömomentit jaetaan vipuvarrella z (koordinaattijärjestelmän alkuperän voiman käyttöetäisyys Fx, Fy).

	ch1	ch2	ch3	ch4
Fz N/mV/V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx Nm/mV/V	0,00	-1,30	0,00	1,30
Minun Nm / mV/V	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

Voima z-suunnassa lasketaan kertomalla ja summaamalla ensimmäisen rivin A1J matriisielementit lähtösignaalien uj vektorin viivoilla

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

Example: kaikilla 6 mittauskanavalla on u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V. Sitten pakota Fz-tulokset 400 N.

5AR-anturin kalibrointimatriisin A mitat ovat 4 x. 4
Mittauksen lähtösignaalien vektori u ampnostimen mitat ovat 4 x. 1 Tulosvektorin (Fz, Mx, My, H) mitat ovat 4 x. 1 Ulostuloissa ch1, ch2 ja ch3 kalibrointimatriisin käyttöönoton jälkeen näytetään voima Fz sekä momentit Mx ja My. Kanavan 4 lähdössä H näkyy jatkuvasti 0V neljännellä rivillä.

Anturin käyttöönotto

BlueDAQ-ohjelmistolla näytetään mitatut voimat ja momentit. BlueDAQ-ohjelmisto ja siihen liittyvät oppaat voidaan ladata osoitteesta websivusto.

Vaihe	Kuvaus
1	Blue DAQ -ohjelmiston asennus
2	Liitä mittaus ampnostin BX8 USB-portin kautta; Liitä anturi 6AXX mittaukseen ampnostaja. Kytke mittaus päälle ampelävämpi.
3	Kopioi hakemisto kalibrointimatriisin kanssa (mukana USB-tikku) sopivalle asemalle ja polulle.
4	Käynnistä Blue DAQ -ohjelmisto
5	Pääikkuna: Painike Lisää kanava; Valitse laitetyyppi: BX8 Valitse käyttöliittymä: esimample COM3Valitse kanavat 1–6 avataksesi Button Connect
6	Pääikkuna: Painike Erikoisanturi Valitse kuusiakselinen anturi
7	Ikkuna "Kuuden akselin anturin asetukset: Painike Lisää anturi
8	a) Button Change Dir Valitse hakemisto näppäimellä files Sarjanumero.dat ja sarjanumero. Matriisi. b) Painike Valitse Anturi ja valitse Sarjanumero c) Painike Nimeä kanavat automaattisesti d) tarvittaessa. Valitse voimankäyttöpisteen siirtymä. e) Painike OK Ota tämä anturi käyttöön
9C	Valitse Recorder Yt” -ikkuna, aloita mittaus;

6×12 anturin käyttöönotto

6×12 anturin käyttöönoton yhteydessä mittauksen kanavat 1-6 ampliitin "A" on osoitettava komponenteille 1-6.

Mittauksen kanavat 7…12 ampliittimessä "B" olevat nostimet on määritetty komponenteille 7-12.

Kun käytät synkronointikaapelia, 25-nastaiset SUB-D-naarasliittimet (uros) laitteen takana ampnostin on kytketty synkronointikaapeliin.

Synkronointikaapeli yhdistää portit nro. 16 mittauksesta ampnostajat A ja B keskenään.

varten amplifier Portti 16 on konfiguroitu lähdöksi toiminnolle isäntänä, for amplifier Bport 16 on konfiguroitu orjatoiminnon tuloksi.

Asetukset löytyvät kohdasta "Laite" Advanced Setting" Dig-IO.

Vihje: Datataajuuden konfigurointi on tehtävä "Master"- ja "Slave"-yksikössä. Isäntälaitteen mittaustaajuus ei saa koskaan olla suurempi kuin orjalaitteen mittaustaajuus.