Interface 6AXX Multicomponent Sensor Instruction Manual

ʻO ka pūʻulu o 6AXX Multicomponent Sensors he ʻeono mau mea ʻike ikaika kūʻokoʻa i hoʻolako ʻia me nā ana kānana. Me ka hoʻohana ʻana i nā hōʻailona sensor ʻeono, hoʻohana ʻia kahi lula helu no ka helu ʻana i nā ikaika i loko o nā koʻi ʻekolu a me nā manawa ʻekolu a puni lākou. Hoʻoholo ʻia ka laulā ana o ka sensor multicomponent:

ma na laula ana o na mea ike ikaika kuokoa eono, a
ma ka hoʻonohonoho geometrical o nā ʻeono ikaika a i ʻole ma o ke anawaena o ka mea ʻike.

ʻAʻole hiki ke hoʻopili pololei ʻia nā hōʻailona hoʻokahi mai nā mea ʻike ikaika ʻeono me ka ikaika ʻokoʻa a i ʻole ka manawa ma ka hoʻonui ʻana me kahi helu scaling.

Hiki ke wehewehe pono 'ia ka lula helu ma na hua makemakika e ka hua kea mai ka matrix calibration me ka vector o na hoailona sensor eono.

Loaʻa kēia ʻano hana i ka advan aʻetages:

ʻOi aku ka rigidity kiʻekiʻe,

Hoʻokaʻawale maikaʻi loa o nā ʻāpana ʻeono ("low cross-talk").

Kalibration matrix

Hōʻike ka calibration matrix A i ka pilina ma waena o nā hōʻailona puka i hōʻike ʻia U o ke ana ampLifier ma nā kaha 1 a 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) a me nā ʻāpana 1 a hiki i 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) o ka mea hoʻoili ukana L.

Waiwai i ana ʻia: nā hōʻailona puka u1, u2, …u6 ma nā kaha 1 a i 6	hōʻailona puka U
Waiwai helu: mana Fx, Fy, Fz; mau manawa Mx, My, Mz	Hoʻouka i ka vector L
Rula helu helu: Huahana kea	L = A x U

Aia i loko o ka calibration matrix Aij he 36 mau mea, i hoʻonohonoho ʻia ma 6 lālani (i=1..6) a me 6 kolamu (j=1..6).
N/(mV/V) ka wae o nā mea matrix ma nā lālani 1 a 3 o ka matrix.
Nm/(mV/V) ka wae o nā mea matrix ma nā lālani 4 a 6 o ka matrix.
ʻO ka matrix calibration e pili ana i nā waiwai o ka sensor a me ke ana o ke ana ampmea mālama ola.
Pili ia no ke ana BX8 ampliifier a no na mea a pau ampnā lifiers, e hōʻike ana i nā hōʻailona puka alahaka ma mV/V.
Hiki ke hoʻonui hou ʻia nā mea matrix ma nā ʻāpana ʻē aʻe e kahi kumu maʻamau ma o ka hoʻonui ʻana (me ka hoʻohana ʻana i kahi "scalar product").
Hoʻopili ka matrix calibration i nā manawa a puni ke kumu o ka ʻōnaehana hoʻonohonoho i lalo.
Aia ke kumu o ka ʻōnaehana coordinate ma kahi e hui ai ka axis z me ka ʻili o ka mea ʻike. 1) Hōʻike ʻia ke kumu a me ka hoʻonohonoho ʻana o nā koʻi ma ke kahakaha ʻana ma ke alo o ka ʻike.

1) Hiki ke ʻokoʻa ke kūlana o ke kumu me nā ʻano sensor 6AXX like ʻole. Hoʻopaʻa ʻia ke kumu ma ka pepa calibration. EG ke kumu o 6A68 aia i waenakonu o ka mea ʻike.

Example o ka matrix calibration (6AXX, 6ADF)

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

Ua helu ʻia ka ikaika ma ke kuhikuhi-x ma ka hoʻonui ʻana a me ka hōʻuluʻulu ʻana i nā mea matrix o ka lālani mua a1j me nā lālani o ka vector o nā hōʻailona puka 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

No example: ma nā kaha ana 6 a pau he u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V i hōʻike ʻia. A laila, aia ka mana Fx o -13.7 N. Ua helu ʻia ka ikaika ma ka ʻaoʻao z ma o ka hoʻonui ʻana a me ka hōʻuluʻulu ʻana i ka lālani ʻekolu o ka matrix a3j me ka vector o ka vol i kuhikuhi ʻia.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 no 6AXX / 6ADF nā mea ʻike

Ke hoʻohana nei i ke kaʻina hana calibration "Matrix Plus", helu ʻia ʻelua mau hua kea: matrix A x U + matrix B x U *

Nā waiwai i ana ʻia: nā hōʻailona hoʻopuka u1, u2, … u6 mau ala 1 a 6	nā hōʻailona hoʻopuka U
ʻO nā waiwai i ana ʻia nā hōʻailona hoʻopuka e like me nā huahana hui ʻia: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 o nā kaha 1 a 6	nā hōʻailona hoʻopuka U*
Waiwai i helu ʻia: Forces Fx, Fy, Fz; Moments Mx, My, Mz	Hoʻouka vector L.
Rula helu helu: Huahana kea	L = A x U + B x U*

Example o ka matrix calibration "B"

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

Ua helu ʻia ka ikaika ma ke kuhikuhi-x ma ka hoʻonui ʻana a me ka hōʻuluʻulu ʻana i nā mea matrix A o ka lālani mua a1j me nā lālani j o ka vector o nā hōʻailona hoʻopuka uj a me nā mea matrix B o ka lālani mua a1j me nā lālani j o ka vector o nā hōʻailona hoʻopuka hoʻohuihui quadratic:

Example o 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 o 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
Nānā: Hiki ke loli ke ʻano o nā huaʻōlelo quadratic hui ʻia ma muli o ka sensor.

Offset o ke kumu

Hōʻike ʻia nā ikaika i hoʻohana ʻole ʻia i ke kumu o ka ʻōnaehana coordinate e ka anindicator ma ke ʻano o nā manawa Mx, My a me Mz ma muli o ka lima lever.

ʻO ka ʻōlelo maʻamau, hoʻohana ʻia nā ikaika ma kahi mamao z mai ka ʻili o ke alo o ka mea ʻike. Hiki ke hoʻololi ʻia ka wahi o ka hoʻoili ikaika ʻana i nā kuhikuhi x a me z e like me ke koi ʻia.

Inā hoʻohana ʻia nā mana ma ka mamao x, y a i ʻole z mai ke kumu o ka ʻōnaehana hoʻonohonoho, a pono e hōʻike ʻia nā manawa a puni ka wahi hoʻoili ikaika offset, pono nā hoʻoponopono penei:

Hoʻoponopono ʻia nā manawa Mx1, My1, Mz1 ma hope o ka hoʻololi ʻana i ka hoʻoili ikaika (x, y, z) mai ke kumu.

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

Nānā: Hōʻike ʻia ka sensor i nā manawa Mx, My a me Mz, me nā manawa Mx1, My1 a me Mz1 i hōʻike ʻia. ʻAʻole pono e hoʻonui i nā manawa i ʻae ʻia Mx, My a me Mz.

Ka hoʻonui ʻana i ka matrix calibration

Ma ka kuhikuhi ʻana i nā mea matrix i ka ʻāpana mV/V, hiki ke hoʻohana ʻia ka matrix calibration i nā mea āpau. ampnā mea hoʻoholomua.

Hoʻopili ʻia ka matrix calibration me ka N/V a me Nm/V matrix element i ke ana BSC8. amplifier me ka sensitivity hoʻokomo o 2 mV / V a me kahi hōʻailona hoʻopuka o 5V me kahi hōʻailona hoʻokomo 2mV/V.

ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o nā mea matrix a pau me ka helu o 2/5 mau unahi i ka matrix mai N/(mV/V) a me Nm/(mV/V) no ka puka ʻana o 5V ma kahi ʻano hoʻokomo o 2 mV/V (BSC8).

Ma ka hoʻonui ʻana i nā mea matrix a pau me ka helu o 3.5/10, ua hoʻonui ʻia ka Matrix mai N/(mV/V) a me Nm/(mV/V) no kahi hōʻailona hoʻopuka o 10V ma kahi ʻano komo o 3.5 mV/V (BX8). )

ʻO ka ʻāpana o ka mea helu (mV/V)/V
ʻO ka pūʻulu o nā mea o ka mea lawe ukana (u1, u2, u3, u4, u5, u6) he voltagaia ma V

Example o Fx

Hoʻopuka analog me BX8, ʻike hoʻokomo 3.5 mV / V, hōʻailona puka 10V:
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 no 6AXX mau mea ʻike

Me nā mea ʻike 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 hiki ke hoʻohana i kahi matrix 6 × 12 ma kahi o ka matrix a6x6 no ka uku hewa.

Hāʻawi ka 6 × 12 matrix i ka pololei kiʻekiʻe a me ka crosstalk haʻahaʻa loa, a ua ʻōlelo ʻia no nā mea ʻike mai ka ikaika 50kN.

I kēia hihia, loaʻa i nā mea ʻike he 12 mau kaha ana a me ʻelua mau mea hoʻohui. Loaʻa i kēlā me kēia mea hoʻohui kahi mea ʻike ikaika-torque kūʻokoʻa uila me nā hōʻailona sensor 6. Hoʻopili ʻia kēlā me kēia mea hoʻohui i kāna ana ponoʻī. amplifier BX8.

Ma kahi o ka hoʻohana ʻana i kahi matrix 6 × 12, hiki ke hoʻohana wale ʻia ka mea ʻike me ka mea hoʻohui A, me ka mea hoʻohui B, a i ʻole me nā mea hoʻohui ʻelua no ke ana redundant. I kēia hihia, hāʻawi ʻia kahi matrix 6 × 6 no ka mea hoʻohui A a no ka mea hoʻohui B. Hāʻawi ʻia ka matrix 6 × 6 ma ke ʻano maʻamau.

ʻO ka hoʻonohonoho ʻana o nā ʻikepili i ana ʻia e laʻa me ke kōkua o ke kaula hoʻonohonoho. No ka mea ampHiki i nā mea hoʻolalelale me EtherCat ke hoʻonohonoho ʻia ma o nā laina BUS.

Ua helu ʻia nā mana Fx, Fy, Fz a me nā manawa Mx, My, Mz i ka polokalamu BlueDAQ. Ma laila ua hoʻonui ʻia nā kaha hoʻokomo 12 u1…u12 e ka 6×12 matrix A e loaʻa ai nā kaha puka 6 o ka vector ukana L.

Hāʻawi ʻia nā kahawai o ka mea hoʻohui "A" i nā ala 1…6 ma ka polokalamu BlueDAQ. Ua hāʻawi ʻia nā kahawai o ka mea hoʻohui "B" i nā kahawai 7…12 i ka polokalamu BlueDAQ.
Ma hope o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻoulu ʻana i ka matrix 6 × 12 i ka polokalamu BlueDAQ, hōʻike ʻia nā ikaika a me nā manawa ma nā kahawai 1 a 6.
Loaʻa i nā kaha 7…12 ka ʻikepili maka o ka mea hoʻohui B a ʻaʻole kūpono no ka loiloi hou aku. Hiki ke hūnā ʻia kēia mau kahawai (me ka inoa ʻo "dummy7") i "dummy12") Ke hoʻohana nei i ka matrix 6x12, helu wale ʻia nā mana a me nā manawa e ka lako polokalamu, no ka mea, ua haku ʻia ia i nā ʻikepili mai nā ana ʻelua. ampnā mea hoʻoholomua.

Manaʻo kōkua: Ke hoʻohana nei i ka polokalamu BlueDAQ, hiki ke hana ʻia ka hoʻonohonoho a me ka hoʻopili ʻana i ka matrix 6 × 12 e "Save Session". a kaomi "Open Session". no laila, hoʻokahi wale nō hoʻokō ʻana i ka sensor a me ka hoʻonohonoho ʻana i ke kahawai.

Paʻa ʻoʻoleʻa

Example of a stiffness matrix

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	phi
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 kNm	phiz

Ke hoʻouka ʻia me 5kN i ka kuhikuhi-x, ʻo ka hoʻololi ʻana o 5 / 93.8 mm = 0.053 mm ma ke kuhikuhi x, a me ka wili o 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad ka hopena i ka kuhikuhi-y.
Ke hoʻouka ʻia me 15kN ma ke kuhikuhi-z, kahi hoʻololi o 15 / 387.9 mm = 0.039 mm ma ka kuhikuhi z (a ʻaʻohe wili).
I ka Mx 500 Nm ka wili o 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad hopena i ka x-axis, a me ka neʻe ʻana mai 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
Ke hoʻouka ʻia me Mz 500Nm i nā hopena wili o 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad e pili ana i ka z-axis (a ʻaʻohe hoʻololi).

ʻO ka Calibration Matrix no nā 5AR Sensors

ʻO nā mea ʻike o ke ʻano 5AR e ʻae i ke ana o ka ikaika Fz a me nā manawa Mx a me My.
Hiki ke hoʻohana ʻia nā mea ʻike 5AR no ka hōʻike ʻana i 3 mau mana orthogonal Fx, Fy, a me Fz, i ka wā e puʻunaue ʻia ai nā torque i ana ʻia e ka lima lever z (ka mamao o ka noi ikaika Fx, Fy o ke kumu o ka ʻōnaehana hoʻonohonoho).

	ch1	ch2	ch3	ch4
Fz i N / mV/V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx i ka Nm / mV/V	0,00	-1,30	0,00	1,30
ʻO koʻu ma Nm / mV/V	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

Ua helu ʻia ka ikaika ma ka ʻaoʻao z ma ka hoʻonui ʻana a me ka hōʻuluʻulu ʻana i nā mea matrix o ka lālani mua A1J me nā laina o ka vector o nā hōʻailona puka uj.

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

Example: ma nā kaha ana 6 a pau he u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V i hōʻike ʻia. A laila hoʻoikaika i nā hopena Fz o 400 N.

ʻO ka matrix calibration A o 5AR sensor he 4 x ka nui. 4
ʻO ka vector u o nā hōʻailona puka o ke ana ampHe 4 x ka liifier. 1 He 4 x ka nui o ka vector hopena (Fz, Mx, My, H). 1 Ma nā pukana o ch1, ch2 a me ch3 ma hope o ka hoʻohana ʻana i ka matrix calibration, hōʻike ʻia ka ikaika Fz a me nā manawa Mx a me My. Ma ke Channel 4, hōʻike mau ʻia ʻo H 0V e ka laina ʻehā.

ʻO ka hoʻonohonoho ʻana i ka sensor

Hoʻohana ʻia ka polokalamu BlueDAQ e hōʻike i nā ikaika a me nā manawa i ana ʻia. Hiki ke hoʻoiho ʻia ka polokalamu BlueDAQsoftware a me nā manual pili mai ka webpaena.

ʻanuʻu	wehewehe
1	Hoʻokomo i ka polokalamu Blue DAQ
2	Hoʻohui i ke ana ampLifier BX8 ma o ke awa USB; Hoʻohui i ka sensor 6AXX i ke ana ampliifier. E hoʻololi i ke ana ampmea mālama ola.
3	E kope i ka papa kuhikuhi me ka calibration matrix (nā lāʻau USB i hāʻawi ʻia) i ke kaʻa a me ke ala kūpono.
4	E hoʻomaka i ka polokalamu Blue DAQ
5	puka makani nui: Pākuʻi Hoʻohui Kanal; E koho i ke ʻano mea hana: BX8 E koho i ke kikowaena: no example COM3E koho i ke kahawai 1 a 6 e wehe i ka pihi Hoʻohui
6	Ka puka makani nui: Pākuʻi Manaʻo Kūikawā E koho i ʻeono axis sensor
7	Window "Nā hoʻonohonoho sensor ʻeono-axis: Pākuʻi Hoʻohui Sensor
8	a) Button Change Dir E koho i ka papa kuhikuhi me ka files Helu Serial.dat a me ka helu Serial. Matrix. b) Kaomi E koho i ka Sensor a koho i ka helu Serial c) Pākuʻi inoa hou i nā ala d) inā pono. E koho i ka neʻe ʻana o ke kiko noi ikaika. e) Pihi OK E ho'ā i kēia Sensor
9C	E koho i ka pukaaniani Recorder Yt", hoʻomaka i ke ana;

Ke hoʻonohonoho ʻana i ka sensor 6 × 12

I ke kauoha ʻana i ka sensor 6 × 12, nā kahawai 1 a 6 o ke ana ampPono e hāʻawi ʻia ka liifier at connector "A" i nā ʻāpana 1 a 6.

Kanal 7…12 o ke ana ampHāʻawi ʻia ka liifier ma ka mea hoʻohui "B" i nā ʻāpana 7 a hiki i ka 12.

I ka hoʻohana ʻana i ke kaula hoʻonohonoho, nā mea hoʻohui wahine 25-pin SUB-D (kāne) ma ke kua o ka ampHoʻopili ʻia ka lifier i ke kaula hoʻonohonoho.

Hoʻopili ke kaula hoʻonohonoho i nā awa no. 16 o ke ana amplifiers A a me B me kekahi i kekahi.

No ka mea amplifier Ua hoʻonohonoho ʻia ke awa 16 ma ke ʻano he puka no ka hana ma ke ʻano he haku, no ka mea ampLifier Bport 16 ua hoʻonohonoho ʻia ma ke ʻano he komo no ka hana ma ke ʻano he kauā.

Hiki ke loaʻa nā hoʻonohonoho ma lalo o "Device" Advanced Setting" Dig-IO.

Manaʻo: Pono e hana ʻia ka hoʻonohonoho ʻana o ka ʻikepili ma ka "Master" a me ka "Slave". ʻAʻole pono e ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ke ana ʻana o ka haku ma mua o ke ana ʻana o ke kauā.