6AXX interfész többkomponensű érzékelő használati útmutatója

A 6AXX többkomponensű érzékelő készlet hat független erőérzékelőt tartalmaz nyúlásmérőkkel. A hat érzékelőjel felhasználásával egy számítási szabályt alkalmazunk a három térbeli tengelyen belüli erők és a körülöttük lévő három nyomaték kiszámításához. A többkomponensű érzékelő mérési tartománya meghatározásra kerül:

a hat független erőérzékelő mérési tartományával, és
a hat erőérzékelő geometriai elrendezésével vagy az érzékelő átmérőjével.

A hat erőérzékelő egyedi jelei nem társíthatók közvetlenül egy adott erőhöz vagy nyomatékhoz, ha skálázási tényezővel megszorozzuk.

A számítási szabály matematikailag pontosan leírható a kalibrációs mátrix és a hat szenzorjel vektorának keresztszorzatával.

Ennek a funkcionális megközelítésnek a következő előnyei vannaktages:

Különösen nagy merevség,

A hat komponens különösen hatékony szétválasztása („alacsony áthallás”).

Kalibrációs mátrix

Az A kalibrációs mátrix leírja a jelzett kimeneti jelek közötti kapcsolatot U a mérésről ampemelő az L terhelési vektor 1-6 csatornáin (u1, u2, u3, u4, u5, u6) és 1-6 komponensein (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz).

Mért érték: u1, u2, …u6 kimeneti jelek az 1-6 csatornákon	U kimeneti jel
Számított érték: Fx, Fy, Fz erők; pillanatok Mx, My, Mz	L terhelési vektor
Számítási szabály: Keresztszorzat	L = A x U

Az Aij kalibrációs mátrix 36 elemet tartalmaz, 6 sorban (i=1..6) és 6 oszlopban (j=1..6) elrendezve.
A mátrixelemek egysége N/(mV/V) a mátrix 1-3. sorában.
A mátrixelemek mértékegysége Nm/(mV/V) a mátrix 4-6. sorában.
A kalibrációs mátrix az érzékelő és a mérés tulajdonságaitól függ ampéletszerűbb.
BX8 mérésre vonatkozik ampfelemelő és mindenért ampemelők, amelyek mV/V-ban jelzik a híd kimeneti jeleit.
A mátrixelemek más egységekben is átskálázhatók egy közös tényezővel szorzással ("skaláris szorzat" használatával).
A kalibrációs mátrix kiszámítja a mögöttes koordinátarendszer origója körüli momentumokat.
A koordinátarendszer origója azon a ponton található, ahol a z tengely metszi az érzékelő szembe néző felületét. 1) A tengelyek eredetét és tájolását az érzékelő homlokfelületén lévő gravírozás mutatja.

1) Az origó helyzete a különböző 6AXX érzékelőtípusoktól eltérő lehet. Az eredet a kalibrációs lapon van dokumentálva. Például a 6A68 origója az érzékelő közepén van.

Exampegy kalibrációs mátrix le (6AXX, 6ADF)

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

Az x irányú erőt úgy számítjuk ki, hogy az első a1j sor mátrixelemeit megszorozzuk és összeadjuk az uj kimeneti jelek vektorának soraival.
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

Plample: mind a 6 mérési csatornán u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00 mV/V jelenik meg. Ekkor van egy -13.7 N Fx erő. A z irányú erőt ennek megfelelően úgy számítjuk ki, hogy az a3j mátrix harmadik sorát megszorozzuk és összeadjuk a jelzett vol vektorral.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 6AXX / 6ADF érzékelőkhöz

A „Matrix Plus” kalibrációs eljárás használatakor két keresztszorzat kerül kiszámításra: A x U mátrix + B x U mátrix *

Mért értékek: u1, u2, … u6 kimeneti jelek 1-6 csatornák	kimeneti jelek U
A mért értékek vegyes szorzatként kimenő jelek: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 az 1-6 csatornákból	kimeneti jelek U*
Számított érték: Forces Fx, Fy, Fz; Moments Mx, My, Mz	Terhelési vektor L.
Számítási szabály: Keresztszorzat	L = A x U + B x U*

Examp„B” kalibrációs mátrix 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 N / (mV/V)²-ben	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy N /(mV/V)²-ben	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Fz N / (mV/V)²-ben	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Mx Nm/(mV/V)²-ben	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
My Nm / (mV/V)²-ben	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Mz Nm / (mV/V)²-ben	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

Az x irányú erőt úgy számítjuk ki, hogy az első a1j sor A mátrixelemeit megszorozzuk és összeadjuk az uj kimeneti jelek vektorának j soraival, valamint az első sor a1j sorának B mátrixelemeivel a j soraival. vegyes kvadratikus kimeneti jelek:

Example az 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
Figyelem: A kevert másodfokú tagok összetétele az érzékelőtől függően változhat.

Az eredet eltolása

A koordináta-rendszer origójában nem alkalmazott erőket anindikátor jelzi Mx, My és Mz nyomatékok formájában az emelőkar alapján.

Általánosságban elmondható, hogy az erőket z távolságra fejtik ki az érzékelő homlokfelületétől. Az erőátvitel helye szükség szerint x és z irányban is eltolható.

Ha az erőket a koordináta-rendszer origójától x, y vagy z távolságra alkalmazzuk, és az eltolási erőátvitel helye körüli momentumokat meg kell mutatni, akkor a következő korrekciókra van szükség:

Korrigált Mx1, My1, Mz1 nyomatékok az erőátvitel (x, y, z) origótól való eltolódását követően

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Saját1 = Saját + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Jegyzet: Az érzékelő az Mx, My és Mz pillanatoknak is ki van téve, az Mx1, My1 és Mz1 pillanatokkal. A megengedett Mx, My és Mz nyomatékokat nem szabad túllépni.

A kalibrációs mátrix skálázása

Ha a mátrixelemeket az mV/V mértékegységre vonatkoztatjuk, a kalibrációs mátrix alkalmazható a rendelkezésre álló ampéletmentők.

Az N/V és Nm/V mátrixelemekkel ellátott kalibrációs mátrix a BSC8 mérésére vonatkozik amp2 mV/V bemeneti érzékenységgel és 5 V kimeneti jellel 2 mV/V bemeneti jellel.

A mátrix összes elemének 2/5-ös szorzata a mátrixot N/(mV/V) és Nm/(mV/V) értékből skálázza 5 V kimenetre 2 mV/V bemeneti érzékenység mellett (BSC8).

Az összes mátrixelem 3.5/10-es szorzásával a mátrix N/(mV/V) és Nm/(mV/V) értékből skálázódik 10 V kimeneti jelhez 3.5 mV/V bemeneti érzékenység mellett (BX8). )

A tényező mértékegysége (mV/V)/V
A terhelési vektor elemeinek mértékegysége (u1, u2, u3, u4, u5, u6) vol.tages V-ben

Example az Fx

Analóg kimenet BX8-cal, bemeneti érzékenység 3.5 mV / V, kimeneti jel 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)

Mátrix 6×12 6AXX érzékelőkhöz

A 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 szenzorokkal lehetőség van a6x12 mátrix helyett 6×6-es mátrix használatára a hibakompenzációhoz.

A 6×12-es mátrix biztosítja a legnagyobb pontosságot és a legalacsonyabb áthallást, és 50 kN erőtől kezdődő érzékelőkhöz ajánlott.

Ebben az esetben az érzékelők összesen 12 mérőcsatornával és két csatlakozóval rendelkeznek. Mindegyik csatlakozó egy elektromosan független erő-nyomaték érzékelőt tartalmaz 6 érzékelőjellel. Ezek a csatlakozók mindegyike saját mérőeszközhöz van csatlakoztatva ampemelő BX8.

A 6×12-es mátrix használata helyett az érzékelő kizárólag az A csatlakozóval, vagy kizárólag a B csatlakozóval, vagy mindkét csatlakozóval redundáns méréshez használható. Ebben az esetben egy 6×6-os mátrixot szállítunk az A csatlakozóhoz és a B csatlakozóhoz. A 6×6-os mátrixot alapkivitelben szállítjuk.

A mért adatok szinkronizálása történhet pl. szinkronizáló kábel segítségével. Mert ampEtherCat interfésszel rendelkező emelők a BUS vonalakon keresztüli szinkronizálás lehetséges.

Az Fx, Fy, Fz erőket és az Mx, My, Mz nyomatékokat a BlueDAQ szoftver számítja ki. Ott a 12 u1…u12 bemeneti csatornát megszorozzuk a 6×12 A mátrixszal, hogy az L terhelési vektor 6 kimeneti csatornáját kapjuk.

Az „A” csatlakozó csatornái a BlueDAQ szoftverben az 1…6 csatornákhoz vannak hozzárendelve. A „B” csatlakozó csatornái a BlueDAQ szoftverben a 7…12 csatornákhoz vannak hozzárendelve.
A BlueDAQ szoftverben a 6×12 mátrix betöltése és aktiválása után az erők és nyomatékok az 1-6 csatornákon jelennek meg.
A 7…12 csatornák a B csatlakozó nyers adatait tartalmazzák, és a további értékelés szempontjából nem relevánsak. Ezek a csatornák ("dummy7"-től "dummy12"-ig) elrejthetők elrejthetők A 6×12-es mátrix használatakor az erőket és nyomatékokat kizárólag szoftver számítja ki, mivel két külön mérés adataiból áll össze. ampéletmentők.

Tipp: A BlueDAQ szoftver használatakor a konfigurálás és a 6×12-es mátrixhoz való kapcsolódás a „Save Session” funkcióval végezhető el. és megnyomja az „Open Session” gombot. így az érzékelő és a csatorna konfigurációját csak egyszer kell elvégezni.

Merevségi mátrix

Example egy merevségi mátrix

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	ábrázat

5 kN x irányú terhelés esetén x irányban 5 / 93.8 mm = 0.053 mm eltolódás, y irányban 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad csavarás következik be.
15 kN terhelés esetén a z irányban 15 / 387.9 mm = 0.039 mm eltolódás a z irányban (és nincs csavarás).
Mx 500 Nm esetén 0,5 kNm / 505,2 kNm = 0.00099 rad csavarodás eredményezi az x tengelyt, és eltolás 0,5 kNm / -3750 kN = -0,000133 m = -0,133 mm.
Mz 500 Nm terheléssel 0,5 kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad csavarodás a z tengely körül (eltolódás nélkül).

Kalibrációs mátrix 5AR érzékelőkhöz

Az 5AR típusú érzékelők lehetővé teszik az Fz erő és az Mx és My nyomatékok mérését.
Az 5AR érzékelők 3 ortogonális Fx, Fy és Fz erő kijelzésére használhatók, amikor a mért nyomatékokat elosztjuk a z karral (a koordinátarendszer eredetének Fx, Fy erőkifejtési távolsága).

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

A z irányú erőt úgy számítjuk ki, hogy az A1J első sor mátrixelemeit megszorozzuk és összeadjuk az uj kimeneti jelek vektorának vonalaival.

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

Example: mind a 6 mérési csatornán u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V jelenik meg. Ezután erősítse meg a 400 N Fz eredményét.

Az 5AR érzékelő A kalibrációs mátrixának mérete 4x. 4
A mérés kimeneti jeleinek u vektora ampAz emelő méretei 4 x. 1 Az eredményvektor (Fz, Mx, My, H) mérete 4 x. 1 A ch1, ch2 és ch3 kimenetén a kalibrációs mátrix alkalmazása után az Fz erő, valamint az Mx és My nyomatékok jelennek meg. A 4-es csatorna H kimenetén a negyedik sorban folyamatosan 0V látható.

Az érzékelő üzembe helyezése

A BlueDAQ szoftver a mért erők és nyomatékok megjelenítésére szolgál. A BlueDAQ szoftver és a kapcsolódó kézikönyvek letölthetők a webtelek.

Lépés	Leírás
1	A Blue DAQ szoftver telepítése
2	Csatlakoztassa a mérést ampLilier BX8 USB porton keresztül; Csatlakoztassa a 6AXX érzékelőt a mérőhöz ampemelő. Kapcsolja be a mérést ampéletszerűbb.
3	Másolja a könyvtárat a kalibrációs mátrixszal (mellékelt USB-meghajtó) a megfelelő meghajtóra és elérési útra.
4	Indítsa el a Blue DAQ szoftvert
5	Főablak: Csatorna hozzáadása gomb; Válassza ki az eszköz típusát: BX8 Válassza ki a felületet: plample COM3Válassza ki az 1-6 csatornát a Button Connect megnyitásához
6	Főablak: Gomb Speciális érzékelő Válassza ki a hattengelyes érzékelőt
7	Ablak „Hattengelyes érzékelő beállításai: Érzékelő hozzáadása gomb
8	a) Button Change Dir Válassza ki a könyvtárat a gombbal files Sorozatszám.dat és sorozatszám. Mátrix. b) Gomb Válassza ki az érzékelőt, és válassza a Sorozatszám lehetőséget c) Gomb Csatornák automatikus átnevezése d) ha szükséges. Válassza ki az erőkifejtési pont elmozdulását. e) OK gomb Engedélyezze ezt az érzékelőt
9C	Válassza a Recorder Yt” ablakot, indítsa el a mérést;

A 6×12-es szenzor üzembe helyezése

A 6×12-es érzékelő üzembe helyezésekor a mérés 1-6 csatornái ampaz „A” csatlakozót az 1–6. komponensekhez kell hozzárendelni.

A mérés 7…12 csatornái ampa „B” csatlakozónál lévő emelők a 7–12. komponensekhez vannak hozzárendelve.

A szinkronizáló kábel használatakor a 25 tűs SUB-D anya csatlakozók (apa) a készülék hátoldalán ampemelő csatlakozik a szinkronizáló kábelhez.

A szinkronizáló kábel köti össze a sz. 16 a mérés ampA és B emelők egymással.

Mert amplifier A 16-os port kimeneteként van konfigurálva az as master funkcióhoz ampLifier Bport 16 bemenetként van konfigurálva a slave funkcióhoz.

A beállítások a „Device” Advanced Setting” Dig-IO alatt találhatók.

Tipp: Az adatfrekvencia konfigurálását a „Master”-en és a „Slave”-en is el kell végezni. A master mérési frekvenciája soha nem lehet nagyobb, mint a slave mérési frekvenciája.