ინტერფეისი 6AXX მრავალკომპონენტიანი სენსორი

6AXX მრავალკომპონენტიანი სენსორების ფუნქცია

6AXX მრავალკომპონენტიანი სენსორების ნაკრები მოიცავს ექვს დამოუკიდებელ ძალის სენსორს, რომლებიც აღჭურვილია დაძაბულობის ლიანდაგებით. ექვსი სენსორული სიგნალის გამოყენებით, გამოიყენება გაანგარიშების წესი ძალების გამოსათვლელად სამ სივრცულ ღერძებში და მათ გარშემო სამი მომენტში. მრავალკომპონენტიანი სენსორის გაზომვის დიაპაზონი განისაზღვრება:

• ექვსი დამოუკიდებელი ძალის სენსორის საზომი დიაპაზონებით და
• ექვსი ძალის სენსორის გეომეტრიული განლაგებით ან სენსორის დიამეტრით.

ექვსი ძალის სენსორების ინდივიდუალური სიგნალები არ შეიძლება პირდაპირ იყოს დაკავშირებული კონკრეტულ ძალასთან ან მომენტთან სკალირების ფაქტორთან გამრავლებით.

გაანგარიშების წესი შეიძლება ზუსტად იყოს აღწერილი მათემატიკური თვალსაზრისით ჯვარედინი პროდუქტით კალიბრაციის მატრიციდან ექვსი სენსორული სიგნალის ვექტორთან.

ამ ფუნქციურ მიდგომას აქვს შემდეგი უპირატესობაtages:

• განსაკუთრებით მაღალი სიმტკიცე,
• ექვსი კომპონენტის განსაკუთრებით ეფექტური გამიჯვნა („დაბალი ჯვარედინი საუბარი“).

კალიბრაციის მატრიცა

კალიბრაციის მატრიცა A აღწერს კავშირს მითითებულ გამომავალ სიგნალებს შორის U გაზომვის ampლიფიერი 1-დან 6-მდე არხებზე (u1, u2, u3, u4, u5, u6) და კომპონენტებზე 1-დან 6-მდე (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) დატვირთვის ვექტორის L.

გაზომილი მნიშვნელობა: გამომავალი სიგნალები u1, u2, …u6 არხებზე 1-დან 6-მდე	გამომავალი სიგნალი U
გამოთვლილი მნიშვნელობა: ძალები Fx, Fy, Fz; მომენტები Mx, My, Mz	დატვირთვის ვექტორი L
გაანგარიშების წესი: ჯვარედინი პროდუქტი	L = A x U

კალიბრაციის მატრიცა Aij მოიცავს 36 ელემენტს, რომლებიც განლაგებულია 6 მწკრივად (i=1..6) და 6 სვეტად (j=1..6).
მატრიცის ელემენტების ერთეული არის N/(mV/V) მატრიცის 1-დან 3-მდე სტრიქონებში.
მატრიცის ელემენტების ერთეულია Nm/(mV/V) მატრიცის 4-დან 6-მდე სტრიქონებში.
კალიბრაციის მატრიცა დამოკიდებულია სენსორისა და გაზომვის თვისებებზე ampმაცოცხლებელი.
ეს ეხება BX8 გაზომვას ampგამხსნელი და ყველასთვის ampლიფიერები, რომლებიც მიუთითებენ ხიდის გამომავალ სიგნალებს mV/V-ში.
მატრიცის ელემენტები შეიძლება გაიზარდოს სხვა ერთეულებში საერთო ფაქტორით გამრავლების გზით („სკალარული პროდუქტის“ გამოყენებით).
კალიბრაციის მატრიცა ითვლის მომენტებს ძირითადი კოორდინატთა სისტემის წარმოშობის გარშემო.
კოორდინატთა სისტემის საწყისი მდებარეობს იმ წერტილში, სადაც z-ღერძი კვეთს სენსორის ზედაპირს. 1) ღერძების წარმოშობა და ორიენტაცია ნაჩვენებია გრავიურებით სენსორის წინა ზედაპირზე.

1) წარმოშობის პოზიცია შეიძლება განსხვავდებოდეს 6AXX სენსორის სხვადასხვა ტიპების მიხედვით. წარმოშობა დოკუმენტირებულია კალიბრაციის ფურცელში. EG 6A68-ის წარმოშობა არის სენსორის ცენტრში.

Exampკალიბრაციის მატრიცის ლეი (6AXX, 6ADF)

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

ძალა x- მიმართულებით გამოითვლება პირველი რიგის a1j მატრიცის ელემენტების გამრავლებით და ჯამით გამომავალი სიგნალების ვექტორის რიგებით 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

მაგample: ექვსივე საზომი არხზე ნაჩვენებია u6 = u1 = u2 = u3 = u4 =u5 = 6mV/V. შემდეგ არის ძალა Fx -1.00 N. z მიმართულების ძალა გამოითვლება შესაბამისად a13.7j მატრიცის მესამე რიგის გამრავლებით და შეჯამებით მითითებული მოცულობის ვექტორთან.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 სენსორებისთვის

"Matrix Plus" კალიბრაციის პროცედურის გამოყენებისას გამოითვლება ორი ჯვარედინი პროდუქტი: მატრიცა A x U + მატრიცა B x U *

გაზომილი მნიშვნელობები: გამომავალი სიგნალები u1, u2, … u6 არხები 1-დან 6-მდე	გამომავალი სიგნალები U
გაზომილი მნიშვნელობები არის გამომავალი სიგნალები, როგორც შერეული პროდუქტები: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 არხების 1-დან 6-მდე.	გამომავალი სიგნალები U*
გამოთვლილი მნიშვნელობა: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	დატვირთვის ვექტორი L.
გაანგარიშების წესი: ჯვარედინი პროდუქტი	L = A x U + B x U*

Exampკალიბრაციის მატრიცის "B"

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

ძალა x- მიმართულებით გამოითვლება a1j პირველი რიგის მატრიცის ელემენტების გამრავლებით და შეჯამებით გამომავალი სიგნალების ვექტორის j მწკრივებთან uj პლუს a1j პირველი რიგის მატრიცის ელემენტების B ვექტორის j რიგებით. შერეული კვადრატული გამომავალი სიგნალები:

ExampFx-ის ლე

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
ყურადღება: შერეული კვადრატული ტერმინების შემადგენლობა შეიძლება შეიცვალოს სენსორის მიხედვით.

წარმოშობის ოფსეტური

ძალები, რომლებიც არ გამოიყენება კოორდინატთა სისტემის საწყისში, ნაჩვენებია ინდიკატორით Mx, My და Mz მომენტების სახით, ბერკეტის მკლავზე დაყრდნობით.

ზოგადად, ძალები გამოიყენება სენსორის ზედაპირიდან z მანძილზე. ძალის გადაცემის მდებარეობა ასევე შეიძლება გადაინაცვლოს x- და z მიმართულებებით, როგორც ეს საჭიროა.

თუ ძალები გამოიყენება x, y ან z მანძილზე კოორდინატთა სისტემის საწყისიდან და უნდა იყოს ნაჩვენები მომენტები ოფსეტური ძალის გადაცემის ადგილის გარშემო, საჭიროა შემდეგი შესწორებები:

შესწორებული მომენტები Mx1, My1, Mz1 ძალის გადაცემის ცვლის შემდეგ (x, y, z) საწყისიდან

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

შენიშვნა: სენსორი ასევე ექვემდებარება Mx, My და Mz მომენტებს, სადაც ნაჩვენებია მომენტები Mx1, My1 და Mz1. დასაშვები მომენტები Mx, My და Mz არ უნდა გადააჭარბოს.

კალიბრაციის მატრიცის სკალირება

მატრიცის ელემენტების mV/V ერთეულზე მითითებით, კალიბრაციის მატრიცა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხელმისაწვდომი ampმებრძოლები.

კალიბრაციის მატრიცა N/V და Nm/V მატრიცის ელემენტებით ვრცელდება BSC8 საზომზე ampლაიფიერი შეყვანის მგრძნობელობით 2 მვ / ვ და გამომავალი სიგნალი 5 ვ 2 მვ / ვ შეყვანის სიგნალით.

მატრიცის ყველა ელემენტის გამრავლება 2/5 კოეფიციენტით ადიდებს მატრიცას N/(mV/V) და Nm/(mV/V) გამომავალი 5 ვ-სთვის 2 mV/V შეყვანის მგრძნობელობით (BSC8).

მატრიცის ყველა ელემენტის 3.5/10 კოეფიციენტზე გამრავლებით, მატრიცა მასშტაბირებულია N/(mV/V) და Nm/(mV/V) გამომავალი სიგნალისთვის 10 ვ, შეყვანის მგრძნობელობით 3.5 mV/V (BX8). )

ფაქტორის ერთეულია (mV/V)/V
დატვირთვის ვექტორის ელემენტების ერთეული (u1, u2, u3, u4, u5, u6) არის მოც.tagეს ვ

ExampFx-ის ლე

ანალოგური გამომავალი BX8-ით, შეყვანის მგრძნობელობა 3.5 mV/V, გამომავალი სიგნალი 10V:
Fx =
3.5/10 (მვ/ვ)/ვ
(-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)

მატრიცა 6×12 6AXX სენსორებისთვის

6A150, 6A175, 6A225, 6A300 სენსორებით შესაძლებელია შეცდომის კომპენსაციისთვის a6x12 მატრიცის ნაცვლად 6×6 მატრიცის გამოყენება.

6×12 მატრიცა გთავაზობთ უმაღლეს სიზუსტეს და ყველაზე დაბალ შეჯვარებას და რეკომენდებულია 50kN ძალის სენსორებისთვის.

ამ შემთხვევაში, სენსორებს აქვთ სულ 12 საზომი არხი და ორი კონექტორი. თითოეული კონექტორი შეიცავს ელექტრულად დამოუკიდებელ ძალის ბრუნვის სენსორს 6 სენსორული სიგნალით. თითოეული ეს კონექტორი დაკავშირებულია საკუთარ საზომთან. ampგამხსნელი BX8.

6×12 მატრიცის გამოყენების ნაცვლად, სენსორი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ექსკლუზიურად A კონექტორით, ან ექსკლუზიურად B კონექტორით, ან ორივე კონექტორით ზედმეტი გაზომვისთვის. ამ შემთხვევაში, 6×6 მატრიცა მიეწოდება A კონექტორს და B კონექტორს. 6×6 მატრიცა მიეწოდება სტანდარტულად.

გაზომილი მონაცემების სინქრონიზაცია შეიძლება იყოს მაგ. სინქრონიზაციის კაბელის დახმარებით. ამისთვის ampLifiers EtherCat ინტერფეისით შესაძლებელია სინქრონიზაცია BUS ხაზებით.

ძალები Fx, Fy, Fz და მომენტები Mx, My, Mz გამოითვლება პროგრამულ BlueDAQ-ში. იქ 12 შეყვანის არხი u1…u12 მრავლდება 6×12 A მატრიცით, რათა მივიღოთ დატვირთვის ვექტორის L 6 გამომავალი არხი.

კონექტორის "A" არხები მინიჭებულია 1...6 არხებზე BlueDAQ პროგრამულ უზრუნველყოფაში. კონექტორის "B" არხები მინიჭებულია 7...12 არხებზე BlueDAQ პროგრამულ უზრუნველყოფაში.
BlueDAQ პროგრამულ უზრუნველყოფაში 6×12 მატრიცის ჩატვირთვისა და გააქტიურების შემდეგ, ძალები და მომენტები ნაჩვენებია 1-დან 6-მდე არხებზე.
არხები 7…12 შეიცავს B კონექტორის ნედლეულ მონაცემებს და არ არის რელევანტური შემდგომი შეფასებისთვის. ეს არხები (აღნიშვნებით "dummy7") to "dummy12") შეიძლება დამალული იყოს შეიძლება დამალული 6×12 მატრიცის გამოყენებისას ძალები და მომენტები გამოითვლება ექსკლუზიურად პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით, ვინაიდან იგი შედგება ორი ცალკეული საზომი მონაცემებისგან. ampმებრძოლები.

რჩევა: BlueDAQ პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებისას, კონფიგურაცია და 6×12 მატრიცასთან დაკავშირება შეიძლება განხორციელდეს "Save Session"-ით. და დააჭირეთ ღილაკს "Open Session". ისე, რომ სენსორისა და არხის კონფიგურაცია მხოლოდ ერთხელ უნდა განხორციელდეს.

სიხისტის მატრიცა

Exampსიხისტის მატრიცის ლე

6A130 5kN/500Nm

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 კნ/მმ	0,0	0,0	0,0	3750 კნ	0,0	Ux
0,0	93,8 კნ/მმ	0,0	-3750 კნ	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 კნ/მმ	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 კნ	0,0	505,2 კნმ	0,0	0,0	ფიქსი
3750 კნ	0,0	0,0	0,0	505,2 კნმ	0,0	ფიი
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 კნმ	ფიზ

როდესაც დატვირთულია 5kN-ით x- მიმართულებით, გადანაცვლება 5 / 93.8 მმ = 0.053 მმ x მიმართულებით და 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad გადახვევა იწვევს y მიმართულებას.
როდესაც დატვირთულია 15kN-ით z- მიმართულებით, ცვლა 15 / 387.9 მმ = 0.039 მმ z მიმართულებით (და უხვევის გარეშე).
როდესაც Mx 500 Nm, 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad-ის გადახვევა იწვევს x-ღერძს და გადაინაცვლებს 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133 მმ.
Mz 500Nm-ით ჩატვირთვისას, 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 რადიანი გადახვევა ხდება z-ღერძის გარშემო (და არანაირი ცვლა).

კალიბრაციის მატრიცა 5AR სენსორებისთვის

5AR ტიპის სენსორები იძლევიან Fz ძალის გაზომვას და Mxand My მომენტებს.
სენსორები 5AR შეიძლება გამოყენებულ იქნას 3 ორთოგონალური ძალების Fx, Fy და Fz ჩვენებისთვის, როდესაც გაზომილი ბრუნვები იყოფა ბერკეტის მკლავზე z (ძალის გამოყენების მანძილი Fx, კოორდინატთა სისტემის წარმოშობის Fy).

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

ძალა z მიმართულებით გამოითვლება A1J პირველი რიგის მატრიცის ელემენტების გამრავლებით და შეჯამებით გამომავალი სიგნალების ვექტორის ხაზებთან uj

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

Example: ექვსივე საზომ არხზე ნაჩვენებია u6 = u1 = u2 = u3 = 4 mV/V. შემდეგ დაამტკიცეთ Fz შედეგები 1.00 ნ.

5AR სენსორის კალიბრაციის მატრიცას აქვს ზომები 4 x. 4
გაზომვის გამომავალი სიგნალების ვექტორი u ampლიფიატორს აქვს ზომები 4 x. 1 შედეგის ვექტორს (Fz, Mx, My, H) აქვს განზომილება 4 x. 1 ch1, ch2 და ch3 გამოსავალზე კალიბრაციის მატრიცის გამოყენების შემდეგ ნაჩვენებია ძალა Fz და Mx და My მომენტები. მე-4 არხზე H მუდმივად ნაჩვენებია 0V მეოთხე ხაზით.

სენსორის გაშვება

BlueDAQ პროგრამული უზრუნველყოფა გამოიყენება გაზომილი ძალებისა და მომენტების საჩვენებლად. BlueDAQ პროგრამული უზრუნველყოფის და მასთან დაკავშირებული სახელმძღვანელოების ჩამოტვირთვა შესაძლებელია webსაიტი.

ნაბიჯი	აღწერა
1	Blue DAQ პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტალაცია
2	შეაერთეთ საზომი ampLifier BX8 USB პორტის საშუალებით; შეაერთეთ სენსორი 6AXX საზომთან ampგამხსნელი. ჩართეთ საზომი ampმაცოცხლებელი.
3	დააკოპირეთ დირექტორია კალიბრაციის მატრიცით (მოწოდებული USB დისკი) შესაბამის დისკზე და ბილიკზე.
4	გაუშვით Blue DAQ პროგრამული უზრუნველყოფა
5	მთავარი ფანჯარა: ღილაკი არხის დამატება; აირჩიეთ მოწყობილობის ტიპი: BX8 აირჩიეთ ინტერფეისი: მაგample COM3 აირჩიეთ არხი 1-დან 6-მდე ღილაკის დაკავშირების გასახსნელად
6	მთავარი ფანჯარა: ღილაკი სპეციალური სენსორი აირჩიეთ ექვსი ღერძიანი სენსორი
7	ფანჯარა „ექვსღერძიანი სენსორის პარამეტრები: ღილაკი სენსორის დამატება
8	ა) ღილაკი Change Dir-ის აირჩიეთ დირექტორია ერთად files სერიული ნომერი.dat და სერიული ნომერი. მატრიცა. ბ) ღილაკი აირჩიეთ სენსორი და აირჩიეთ სერიული ნომერი გ) ღილაკის ავტომატური გადარქმევა არხების დ) საჭიროების შემთხვევაში. აირჩიეთ ძალის გამოყენების წერტილის გადაადგილება. ე) ღილაკი OK ჩართეთ ეს სენსორი
9C	აირჩიეთ Recorder Yt” ფანჯარა, დაიწყეთ გაზომვა;

6×12 სენსორის გაშვება

6×12 სენსორის ექსპლუატაციაში გაშვებისას, გაზომვის არხები 1-დან 6-მდე ampგამაძლიერებელი დამაკავშირებელი "A" უნდა მიენიჭოს კომპონენტებს 1-დან 6-მდე.

არხები 7…12 საზომი ampგამხსნელი კონექტორთან "B" ენიჭება კომპონენტებს 7-დან 12-მდე.

სინქრონიზაციის კაბელის გამოყენებისას, 25-პინიანი SUB-D მდედრობითი კონექტორები (მამაკაცი) უკანა მხარეს ampლიფიერი დაკავშირებულია სინქრონიზაციის კაბელთან.

სინქრონიზაციის კაბელი აკავშირებს პორტებს No. გაზომვის 16 ampლიფიერები A და B ერთმანეთთან.

ამისთვის amplifier პორტი 16 კონფიგურირებულია, როგორც გამომავალი ფუნქცია, როგორც master, for ampLifier Bport 16 კონფიგურირებულია, როგორც შემავალი ფუნქცია, როგორც slave.

პარამეტრების ნახვა შეგიძლიათ "მოწყობილობის" გაფართოებული პარამეტრის "Dig-IO" განყოფილებაში.

მინიშნება: მონაცემთა სიხშირის კონფიგურაცია უნდა განხორციელდეს როგორც "Master" ასევე "Slave"-ზე. ოსტატის გაზომვის სიხშირე არასოდეს არ უნდა იყოს უფრო მაღალი ვიდრე სლავის გაზომვის სიხშირე.

ეკრანის ანაბეჭდები

ძალის / მომენტის სენსორის დამატება

კონფიგურაცია, როგორც Master / Slave

7418 East Helm Drive · Scottsdale, Arizona 85260 · 480.948.5555 · www.interfaceforce.com

დოკუმენტები / რესურსები

ინტერფეისი 6AXX მრავალკომპონენტიანი სენსორი [pdf] ინსტრუქციის სახელმძღვანელო 6AXX, მრავალკომპონენტიანი სენსორი, 6AXX მრავალკომპონენტიანი სენსორი, 6ADF, 5ARXX

ცნობები

• მომხმარებლის სახელმძღვანელო