Tengi 6AXX Multicomponent Sensor Notkunarhandbók

Settið af 6AXX fjölþátta skynjurum samanstendur af sex sjálfstæðum kraftskynjurum sem eru búnir álagsmælum. Með því að nota skynjaramerkin sex er reiknireglu beitt til að reikna út kraftana innan þriggja rýmisása og augnablikin þrjú í kringum þá. Mælisvið fjölþátta skynjarans er ákvarðað:

með mælisviðum sex óháðra kraftnema, og
með rúmfræðilegu fyrirkomulagi kraftnemanna sex eða í gegnum þvermál skynjarans.

Ekki er hægt að tengja einstök merki frá kraftnemanum sex beint við ákveðinn kraft eða augnablik með því að margfalda með kvarðastuðli.

Reiknireglunni er hægt að lýsa nákvæmlega í stærðfræðilegu tilliti með krossafurðinni frá kvörðunarfylki með vigri skynjaramerkjanna sex.

Þessi hagnýta nálgun hefur eftirfarandi kostitages:

Sérstaklega mikil stífni,

Sérstaklega árangursríkur aðskilnaður á íhlutunum sex („lágt krosstal“).

Kvörðunarfylki

Kvörðunarfylki A lýsir tengingu milli tilgreindra úttaksmerkja U af mælingunni amplyftara á rásum 1 til 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) og íhlutum 1 til 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) álagsvektors L.

Mælt gildi: úttaksmerki u1, u2, …u6 á rásum 1 til 6	úttaksmerki U
Reiknað gildi: þvingar Fx, Fy, Fz; augnablik Mx, My, Mz	Hlaða vektor L
Reikniregla: Krossvara	L = A x U

Kvörðunarfylki Aij inniheldur 36 þætti, raðað í 6 raðir (i=1..6) og 6 dálka (j=1..6).
Eining fylkisþáttanna er N/(mV/V) í röðum 1 til 3 í fylkinu.
Eining fylkisþáttanna er Nm/(mV/V) í röðum 4 til 6 í fylkinu.
Kvörðunarfylki fer eftir eiginleikum skynjarans og mælingarinnar amplíflegri.
Það á við um BX8 mælingu amplifier og fyrir alla amplyftara, sem gefa til kynna brúarútgangsmerki í mV/V.
Hægt er að breyta fylkisþáttunum í aðrar einingar með sameiginlegum stuðli með margföldun (með því að nota „skalarafurð“).
Kvörðunarfylkiið reiknar augnablikin í kringum uppruna undirliggjandi hnitakerfis.
Uppruni hnitakerfisins er staðsettur á þeim stað þar sem z-ásinn sker það yfirborð skynjarans sem snýr að. 1) Uppruni og stefnur ásanna eru sýndar með áletrun á yfirborð skynjarans sem snýr að.

1) Staða upprunans getur verið mismunandi eftir mismunandi 6AXX skynjaragerðum. Uppruni er skjalfestur á kvörðunarblaðinu. EG uppruna 6A68 er í miðju skynjarans.

Example af kvörðunarfylki (6AXX, 6ADF)

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

Krafturinn í x-áttinni er reiknaður út með því að margfalda og leggja saman fylkiseiningar fyrstu línu a1j með raðir vigurs úttaksmerkja 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

Til dæmisample: á öllum 6 mælingarrásunum er u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V birt. Þá er kraftur Fx upp á -13.7 N. Krafturinn í z átt er reiknaður út í samræmi við það með því að margfalda og leggja saman þriðju röð fylkisins a3j með vigri tilgreinds rúmmálstages 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 fyrir 6AXX / 6ADF skynjara

Þegar „Matrix Plus“ kvörðunaraðferðin er notuð eru tvær krossafurðir reiknaðar: fylki A x U + fylki B x U *

Mæld gildi: úttaksmerki u1, u2, … u6 á rásum 1 til 6	úttaksmerki U
Mæld gildi eru úttaksmerki sem blandaðar vörur: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 af rásum 1 til 6	úttaksmerki U*
Reiknað gildi: Þvingar Fx, Fy, Fz; Augnablik Mx, My, Mz	Hlaða vektor L.
Reikniregla: Krossvara	L = A x U + B x U*

Example af kvörðunarfylki „B“

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

Krafturinn í x-stefnunni er reiknaður út með því að margfalda og leggja saman fylkiseiningar A í fyrstu röð a1j með línum j vigurs úttaksmerkja uj plús fylkisþáttum B í fyrstu röð a1j með línum j vigursins. blönduðu kvaðratísku úttaksmerkin:

Example af 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 af 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
Athygli: Samsetning blönduðu ferningshugtakanna getur breyst eftir skynjara.

Á móti uppruna

Kraftar sem ekki eru beittir í uppruna hnitakerfisins eru sýndir með vísi í formi Mx, My og Mz augnablika byggt á lyftistönginni.

Almennt séð eru kraftarnir beittir í fjarlægð z frá yfirborði skynjarans sem snýr að. Staðsetning kraftsendingarinnar getur einnig verið færð í x- og z-átt eftir þörfum.

Ef kraftarnir eru beittir í fjarlægð x, y eða z frá uppruna hnitakerfisins og sýna þarf augnablik í kringum offset kraftflutningsstaðinn, þarf eftirfarandi leiðréttingar:

Leiðrétt augnablik Mx1, My1, Mz1 eftir breytingu á kraftsendingu (x, y, z) frá uppruna

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

Athugið: Skynjarinn verður einnig fyrir augnablikunum Mx, My og Mz, með augnablikunum Mx1, My1 og Mz1 sýnd. Ekki má fara yfir leyfileg augnablik Mx, My og Mz.

Kvörðun kvörðunarfylkis

Með því að vísa fylkisþáttunum til einingarinnar mV/V er hægt að beita kvörðunarfylki á alla tiltæka amplífskraftar.

Kvörðunarfylki með N/V og Nm/V fylkisþáttum á við um BSC8 mælingar amplyftara með inntaksnæmi 2 mV / V og úttaksmerki 5V með 2mV/V inntaksmerki.

Margföldun allra fylkisþátta með stuðlinum 2/5 skalar fylkið frá N/(mV/V) og Nm/(mV/V) fyrir úttak upp á 5V við inntaksnæmi 2 mV/V (BSC8).

Með því að margfalda alla fylkiseiningar með stuðlinum 3.5/10 er fylkið skalað frá N/(mV/V) og Nm/(mV/V) fyrir úttaksmerki upp á 10V við inntaksnæmi 3.5 mV/V (BX8) )

Eining þáttarins er (mV/V)/V
Eining frumefna álagsvigursins (u1, u2, u3, u4, u5, u6) eru rúmmáltages í V

Example af Fx

Analog útgangur með BX8, inntaksnæmi 3.5 mV / V, úttaksmerki 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 fyrir 6AXX skynjara

Með skynjurunum 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 er hægt að nota 6×12 fylki í stað a6x6 fylki til villubóta.

6×12 fylkið býður upp á mesta nákvæmni og minnstu þverræðu og mælt er með því fyrir skynjara frá 50kN krafti.

Í þessu tilviki eru skynjararnir með alls 12 mælirásum og tveimur tengjum. Hvert tengi inniheldur rafmagnsóháðan kraft-togskynjara með 6 skynjaramerkjum. Hvert þessara tengi er tengt við sína eigin mælingu amplyftara BX8.

Í stað þess að nota 6×12 fylki er einnig hægt að nota skynjarann eingöngu með tengi A, eða eingöngu með tengi B, eða með báðum tengjunum fyrir óþarfa mælingar. Í þessu tilviki fylgir 6×6 fylki fyrir tengi A og fyrir tengi B. 6×6 fylki fylgir sem staðalbúnaður.

Samstilling mældu gagna getur verið td með hjálp samstillingarsnúru. Fyrir amplyftara með EtherCat tengi samstillingu í gegnum BUS línurnar er möguleg.

Kraftarnir Fx, Fy, Fz og augnablikin Mx, My, Mz eru reiknuð út í hugbúnaðinum BlueDAQ. Þar eru 12 inntaksrásirnar u1…u12 margfaldaðar með 6×12 fylkinu A til að fá 6 úttaksrásir álagsvigursins L.

Rásum tengis "A" er úthlutað rásum 1...6 í BlueDAQ hugbúnaðinum.. Rásum tengis "B" er úthlutað rásum 7...12 í BlueDAQ hugbúnaðinum.
Eftir að hafa hlaðið og virkjað fylkið 6×12 í BlueDAQ hugbúnaðinum eru kraftarnir og augnablikin sýnd á rásum 1 til 6.
Rásir 7…12 innihalda óunnin gögn tengis B og skipta ekki máli fyrir frekara mat. Þessar rásir (með heitinu „dummy7“) til „dummy12“) er hægt að fela er hægt að fela Þegar 6×12 fylkið er notað, eru kraftarnir og augnablikin reiknuð eingöngu með hugbúnaði, þar sem þau eru samsett úr gögnum frá tveimur aðskildum mælingum amplífskraftar.

Ábending: Þegar BlueDAQ hugbúnaðurinn er notaður er hægt að stilla og tengja við 6×12 fylkið með því að „Vista lotu“. og ýtt er á „Open Session“. þannig að skynjara og rásarstillingu þarf aðeins að framkvæma einu sinni.

Stífleiki fylki

Example af stífleikafylki

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	fy
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 kNm	phiz

Þegar hlaðið er með 5kN í x-stefnu, leiðir breyting upp á 5 / 93.8 mm = 0.053 mm í x-stefnu og snúningur upp á 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad í y-stefnu.
Þegar hlaðið er með 15kN í z-stefnu, breytist 15 / 387.9 mm = 0.039 mm í z-stefnu (og engin snúningur).
Þegar Mx 500 Nm verður snúningur upp á 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad í x-ásnum, og tilbreyting frá 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
Þegar hlaðið er með Mz 500Nm leiðir snúningur upp á 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad um z-ásinn (og engin hliðrun).

Kvörðunarfylki fyrir 5AR skynjara

Skynjararnir af gerðinni 5AR leyfa mælingu á kraftinum Fz og augnablikunum Mx og My.
Hægt er að nota skynjarana 5AR til að sýna 3 hornrétta krafta Fx, Fy og Fz, þegar mældu togi er deilt með handfangsarminum z (fjarlægð kraftbeitingar Fx, Fy af uppruna hnitakerfisins).

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

Krafturinn í z-stefnunni er reiknaður út með því að margfalda og leggja saman fylkiseiningarnar í fyrstu röð A1J með línum victors úttaksmerkjanna uj

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

Example: á öllum 6 mælingarrásunum er u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V birt. Þvingaðu síðan fram Fz niðurstöður upp á 400 N.

Kvörðunarfylki A af 5AR skynjara hefur stærðina 4 x. 4
Vigur u úttaksmerkja mælingar amplyftarinn hefur stærðina 4 x. 1 Niðurstöðuvigurinn (Fz, Mx, My, H) hefur stærðina 4 x. 1 Við úttak ch1, ch2 og ch3 eftir að kvörðunarfylki hefur verið beitt, eru krafturinn Fz og augnablikin Mx og My sýnd. Á Rás 4 er útgangur H stöðugt sýndur 0V með fjórðu línu.

Gangsetning á skynjara

BlueDAQ hugbúnaðurinn er notaður til að sýna mælda krafta og augnablik. BlueDAQ hugbúnaðinn og tengdar handbækur er hægt að hlaða niður frá websíða.

Skref	Lýsing
1	Uppsetning á Blue DAQ hugbúnaðinum
2	Tengdu mælinguna amplyftara BX8 í gegnum USB tengi; Tengdu skynjarann 6AXX við mælinguna amplifier. Kveiktu á mælingu amplíflegri.
3	Afritaðu möppu með kvörðunarfylki (meðfylgjandi USB-lyki) á viðeigandi drif og slóð.
4	Ræstu Blue DAQ hugbúnaðinn
5	Aðalgluggi: Hnappur Bæta við rás; Veldu tækisgerð: BX8 Veldu viðmót: tdample COM3Veldu rás 1 til 6 til að opna Button Connect
6	Aðalgluggi: Hnappur Sérstakur skynjari Veldu sex ása skynjara
7	Gluggi „Sex-ása skynjarastillingar: Hnappur Bæta við skynjara
8	a) Hnappur Breyta Dir Veldu möppuna með files Raðnúmer.dat og raðnúmer. Fylki. b) Hnappur Veldu Sensor og veldu Raðnúmer c) Hnappur Endurnefna rásir sjálfkrafa d) ef þörf krefur. Veldu tilfærslu á kraftbeitingarpunkti. e) Hnappur OK Virkja þennan skynjara
9C	Veldu Recorder Yt” glugga, byrjaðu mælingu;