6AXX көпкомпонентті сенсор интерфейсінің нұсқаулығы

6AXX көпкомпонентті сенсорлар жинағы тензометрлермен жабдықталған алты тәуелсіз күш сенсорынан тұрады. Алты сенсорлық сигналды пайдалана отырып, үш кеңістіктік осьтер мен олардың айналасындағы үш моменттегі күштерді есептеу үшін есептеу ережесі қолданылады. Көпкомпонентті сенсордың өлшеу диапазоны анықталады:

алты тәуелсіз күш датчиктерінің өлшеу диапазондары бойынша және
алты күш сенсорының геометриялық орналасуы немесе сенсордың диаметрі арқылы.

Алты күш сенсорларының жеке сигналдарын масштабтау коэффициентімен көбейту арқылы ерекше күшпен немесе моментпен тікелей байланыстыруға болмайды.

Есептеу ережесін алты датчик сигналының векторы бар калибрлеу матрицасынан алынған айқас өнім арқылы математикалық түрде нақты сипаттауға болады.

Бұл функционалдық тәсілдің келесі артықшылығы барtages:

Әсіресе жоғары қаттылық,

Әсіресе, алты компонентті тиімді бөлу («төмен сөйлесу»).

Калибрлеу матрицасы

А калибрлеу матрицасы көрсетілген шығыс сигналдары арасындағы байланысты сипаттайды U өлшемнің ampL жүктеме векторының 1-ден 6-ға дейінгі арналардағы көтергіші (u1, u2, u3, u4, u5, u6) және 1-ден 6-ға дейінгі құрамдас бөліктер (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz).

Өлшенетін мән: 1-ден 2-ға дейінгі арналардағы u6, u1, …u6 шығыс сигналдары	шығыс сигналы U
Есептелген мән: Fx, Fy, Fz күштері; сәттер Mx, My, Mz	Жүктеме векторы L
Есептеу ережесі: Айқас өнім	L = A x U

Aij калибрлеу матрицасы 36 жолда (i=6..1) және 6 бағанда (j=6..1) реттелген 6 элементті қамтиды.
Матрица элементтерінің өлшем бірлігі матрицаның 1-3 жолдарындағы N/(mV/V) болып табылады.
Матрица элементтерінің өлшем бірлігі матрицаның 4-6-жолдарындағы Нм/(мВ/В) болып табылады.
Калибрлеу матрицасы сенсордың және өлшемнің қасиеттеріне байланысты ampқұтқарушы.
Ол BX8 өлшеміне қолданылады ampкөтергіш және барлығы үшін ampкөпірдің шығыс сигналдарын мВ/В көрсететін көтергіштер.
Матрица элементтерін басқа бірліктерде ортақ көбейткіш арқылы көбейту («скалярлық көбейтіндіні» пайдалану) арқылы өзгертуге болады.
Калибрлеу матрицасы негізгі координаталар жүйесінің бастауының айналасындағы моменттерді есептейді.
Координаталар жүйесінің басы z осі датчиктің беткі бетімен қиылысу нүктесінде орналасқан. 1) Осьтердің шығу тегі мен бағыттары сенсордың беткі бетіндегі ою арқылы көрсетіледі.

1) Бастапқы нүктенің орны әртүрлі 6AXX сенсор түрлеріне байланысты өзгеруі мүмкін. Шығу орны калибрлеу парағында құжатталған. EG 6A68 бастауы сенсордың ортасында орналасқан.

Exampкалибрлеу матрицасы (6AXX, 6ADF)

	u1, мВ/В	u2, мВ/В	u3, мВ/В	u4, мВ/В	u5, мВ/В	u6, мВ/В
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 Нм / мВ/В	7.8	3.7	-3.8	-7.8	-4.1	4.1
Менің Нм / мВ/В	-0.4	6.6	6.6	-0.4	-7.0	-7.0
Мз Нм / мВ/В	-5.2	5.1	-5.1	5.1	-5.0	5.1

x-бағытындағы күш бірінші жолдың a1j матрицалық элементтерін uj шығыс сигналдарының векторының жолдарымен көбейту және жинақтау арқылы есептеледі.
Fx =
-217.2 Н/(мВ/В) u1+ 108.9 Н/(мВ/В) u2 + 99.9 Н/(мВ/В) u3
-217.8 Н/(мВ/В) u4+ 109.2 Н/(мВ/В) u5 +103.3 Н/(мВ/В) u6

Мысалыample: барлық 6 өлшеу арналарында u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00 мВ/В көрсетіледі. Сонда Fx күші -13.7 Н. z бағыттағы күш сәйкесінше a3j матрицасының үшінші қатарын көрсетілген көлемнің векторына көбейту және қосу арқылы есептеледі.tages uj:
Fz =
-321.0 Н/(мВ/В) u1 -320.0 Н/(мВ/В) u2 -317.3 Н/(мВ/В) u3
-321.1 Н/(мВ/В) u4 -324.4 Н/(мВ/В) u5 -323.9 Н/(мВ/В) u6.

6AXX / 6ADF сенсорларына арналған Matrix Plus

“Matrix Plus” калибрлеу процедурасын пайдаланған кезде екі айқас туынды есептеледі: A x U матрицасы + B x U матрицасы *

Өлшенетін мәндер: шығыс сигналдары u1, u2, … u6 1-ден 6-ға дейінгі арналар	шығыс сигналдары U
Өлшенетін мәндер аралас өнімдер ретінде шығыс сигналдары болып табылады: 1-ден 2-ға дейінгі арналардың u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3, u1u6	шығыс сигналдары U*
Есептелген мән: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Жүктеме векторы L.
Есептеу ережесі: Айқас өнім	L = A x U + B x U*

Examp«В» калибрлеу матрицасы

	u1·u2 дюйм (мВ/В)²	u1·u3 дюйм (мВ/В)²	u1·u4 дюйм (мВ/В)²	u1·u5 дюйм (мВ/В)²	u1·u6 дюйм (мВ/В)²	u2·u3 дюйм (мВ/В)²
Fx N / (mV/V)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy N /(мВ/В)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 Нм /(мВ/В)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
Менің Нм / (мВ/В)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-бағытындағы күш A бірінші жолының a1j матрицалық элементтерін uj шығыс сигналдары векторының j жолдарымен плюс a1j бірінші жолының B матрицалық элементтерін векторының j жолдарымен көбейту және қосу арқылы есептеледі. аралас квадраттық шығыс сигналдары:

Example of Fx

Fx =
-217.2 Н/(мВ/В) u1 + 108.9 Н/(мВ/В) u2 + 99.9 Н/(мВ/В) u3
-217.8 Н/(мВ/В) u4 + 109.2 Н/(мВ/В) u5 +103.3 Н/(мВ/В) u6
-0.204 Н/(мВ/В)² u1u2 0.628 Н/(мВ/В)² u1u3 + 0.774 Н/(мВ/В)² u1u4
-0.337 Н/(мВ/В)² u1u5 3.520 Н/(мВ/В)² u1u6 + 2.345 Н/(мВ/В)² u2u3

Example of Fz

Fz =
-321.0 Н/(мВ/В) u1 -320.0 Н/(мВ/В) u2 -317.3 Н/(мВ/В) u3
-321.1 Н/(мВ/В) u4 -324.4 Н/(мВ/В) u5 -323.9 Н/(мВ/В) u6.
+5.049 Н/(мВ/В)² u1u2 -0.990 Н/(мВ/В)² u1u3
+1.453 Н/(мВ/В)² u1u4 +3.924 Н/(мВ/В)² u1u5
+19.55 Н/(мВ/В)² u1u6 -18.25 Н/(мВ/В)² u2u3
Назар аударыңыз: Аралас квадраттық мүшелердің құрамы сенсорға байланысты өзгеруі мүмкін.

Шығудың ығысуы

Координаталар жүйесінің бастауында қолданылмайтын күштер иінтіректің иініне негізделген Mx, My және Mz моменттері түріндегі аниндикатормен көрсетіледі.

Жалпы айтқанда, күштер сенсордың беткі бетінен z қашықтықта қолданылады. Күшті беру орны да қажет болған жағдайда x және z бағыттарына ауыстырылуы мүмкін.

Егер күштер координаталар жүйесінің басынан x, y немесе z қашықтықта қолданылса және ығысу күшін беру орнының айналасындағы моменттерді көрсету қажет болса, келесі түзетулер қажет:

Түзетілген моменттер Mx1, My1, Mz1 күш берудің (x, y, z) басынан ығысуынан кейін

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Менің1 = Менің + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Ескерту: Сондай-ақ сенсор Mx, My және Mz сәттеріне әсер етеді, Mx1, My1 және Mz1 сәттері көрсетіледі. Рұқсат етілген Mx, My және Mz моменттерін асырмау керек.

Калибрлеу матрицасын масштабтау

Матрица элементтерін мВ/В бірлігіне сілтеме жасай отырып, калибрлеу матрицасын барлық қол жетімді ampөмір сүрушілер.

N/V және Nm/V матрица элементтері бар калибрлеу матрицасы BSC8 өлшеуіне қолданылады. amp2 мВ/В кіріс сезімталдығы және 5мВ/В кіріс сигналы бар 2В шығыс сигналы бар көтергіш.

Барлық матрица элементтерін 2/5 коэффициентіне көбейту 5 мВ/В (BSC2) кіріс сезімталдығы кезінде 8 В шығысы үшін матрицаны N/(mV/V) және Nm/(mV/V) мәндерінен таразылайды.

Барлық матрица элементтерін 3.5/10 коэффициентіне көбейту арқылы матрица 10 мВ/В кіріс сезімталдықта 3.5 В шығыс сигналы үшін N/(mV/V) және Nm/(mV/V) аралығында масштабталады (BX8). )

Фактордың өлшем бірлігі (мВ/В)/В
Жүктеме векторының элементтерінің өлшем бірлігі (u1, u2, u3, u4, u5, u6) vol.tagВ

Example of Fx

BX8 бар аналогтық шығыс, кіріс сезімталдығы 3.5 мВ/В, шығыс сигналы 10 В:
Fx =
3.5/10 (мВ/В)/В
(-217.2 Н/(мВ/В) u1 + 108.9 Н/(мВ/В) u2 + 99.9 Н/(мВ/В) u3
-217.8 Н/(мВ/В) u4 + 109.2 Н/(мВ/В) u5 +103.3 Н/(мВ/В) u6 ) + (3.5/10)² ( (мВ/В)/В )²
(-0.204 Н/(мВ/В)² u1u2 0.628 Н/(мВ/В)² u1u3 + 0.774 Н/(мВ/В)² u1u4
-0.337 Н/(мВ/В)² u1u5 3.520 Н/(мВ/В)² u1u6 + 2.345 Н/(мВ/В)² u2u3)

6AXX сенсорлары үшін 12×6 матрицасы

6A150, 6A175, 6A225, 6A300 сенсорларымен қатені өтеу үшін a6x12 матрицасының орнына 6×6 матрицасын пайдалануға болады.

6×12 матрицасы ең жоғары дәлдікті және ең төменгі айқастылықты ұсынады және 50 кН күштегі сенсорлар үшін ұсынылады.

Бұл жағдайда сенсорларда барлығы 12 өлшеу арнасы және екі қосқыш бар. Әрбір қосқышта 6 сенсорлық сигналы бар электрлік тәуелсіз күш-крутящий датчигі бар. Бұл қосқыштардың әрқайсысы өзінің өлшеуішіне қосылған. ampBX8 көтергіші.

6×12 матрицаны пайдаланудың орнына сенсорды тек A қосқышымен немесе тек B қосқышымен немесе артық өлшеу үшін қос қосқышпен бірге пайдалануға болады. Бұл жағдайда A қосқышы мен В қосқышы үшін 6×6 матрицасы жеткізіледі. 6×6 матрица стандартты түрде жеткізіледі.

Өлшенген деректерді синхрондау, мысалы, синхрондау кабелінің көмегімен болуы мүмкін. Үшін ampEtherCat интерфейсі бар көтергіштерде BUS желілері арқылы синхрондау мүмкін.

Fx, Fy, Fz күштері және Mx, My, Mz моменттері BlueDAQ бағдарламалық құралында есептеледі. Мұнда 12 кіріс арнасы u1…u12 L жүктеме векторының 6 шығыс арнасын алу үшін 12×6 матрицасы А көбейтіледі.

“A” қосқышының арналары BlueDAQ бағдарламалық құралындағы 1…6 арналарға тағайындалған.. “B” қосқышының арналары BlueDAQ бағдарламалық құралындағы 7…12 арналарға тағайындалған.
BlueDAQ бағдарламалық құралында 6×12 матрицасын жүктеп, іске қосқаннан кейін күштер мен сәттер 1-ден 6-ға дейінгі арналарда көрсетіледі.
7…12 арналар В қосқышының бастапқы деректерін қамтиды және әрі қарай бағалауға қатысты емес. Бұл арналарды («манелек7» белгісімен) «манелек12») жасыруға болады 6×12 матрицасын пайдаланған кезде күштер мен моменттерді тек бағдарламалық құралмен есептейді, өйткені ол екі бөлек өлшеу деректерінен тұрады. ampөмір сүрушілер.

Кеңес: BlueDAQ бағдарламалық құралын пайдаланған кезде конфигурациялауды және 6×12 матрицасына байланыстыруды «Санысты сақтау» арқылы жасауға болады. және «Ашық сеанс» басылады. сенсор мен арна конфигурациясын тек бір рет орындау керек.

Қаттылық матрицасы

Exampқаттылық матрицасы

6A130 5кН/500Нм

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 кН/мм	0,0	0,0	0,0	3750 кН	0,0	Ux
0,0	93,8 кН/мм	0,0	-3750 кН	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 кН/мм	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 кН	0,0	505,2 кНм	0,0	0,0	фикс
3750 кН	0,0	0,0	0,0	505,2 кНм	0,0	фий
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 кНм	phiz

x-бағыты бойынша 5кН жүктегенде, х бағытында 5 / 93.8 мм = 0.053 мм ығысу, ал 5 кН / 3750 кН = 0.00133 рад бұралу y бағытына әкеледі.
z-бағыты бойынша 15кН жүктегенде, z бағытында 15 / 387.9 мм = 0.039 мм ығысу (және бұрылыссыз).
Mx 500 Нм болғанда 0,5кНм / 505,2кНм = 0.00099 рад бұралу х осіне әкеледі, ал 0,5кНм / -3750 кН = -0,000133м = -0,133 мм ауысу.
Mz 500Nm жүктегенде z осі бойынша 0,5кНм / 343.4 кНм = 0.00146 рад бұралу нәтижесі (және ауысымсыз).

5AR сенсорларына арналған калибрлеу матрицасы

5AR типті сенсорлар Fz күші мен Mxand My моменттерін өлшеуге мүмкіндік береді.
5AR сенсорлары өлшенген моменттерді иінтіректің иініне z (координаталар жүйесінің шығу тегі Fx, Fy күш қолдану қашықтығы) бөлген кезде Fx, Fy және Fz 3 ортогоналды күштерді көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін.

	ch1	ch2	ch3	ch4
Fz N/mV/V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx Нм / мВ/В	0,00	-1,30	0,00	1,30
Менің Нм / мВ/В	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

Z бағыттағы күш бірінші қатардағы A1J матрица элементтерін uj шығыс сигналдарының векторының сызықтарымен көбейту және қосу арқылы есептеледі.

Fz =
100 Н/мВ/В u1 + 100 Н/мВ/В u2 + 100 Н/мВ/В u3 + 100 Н/мВ/В u4

Example: барлық 6 өлшеу арналарында u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 мВ/В көрсетіледі. Содан кейін 400 Н күш Fz нәтижелері.

5AR сенсорының A калибрлеу матрицасы 4 x өлшемдерге ие. 4
Өлшеудің шығыс сигналдарының u векторы ampкөтергіштің өлшемдері 4 x. 1 Нәтиже векторының (Fz, Mx, My, H) өлшемі 4 x. 1 Калибрлеу матрицасын қолданғаннан кейін ch1, ch2 және ch3 шығыстарында Fz күші және Mx және My моменттері көрсетіледі. 4-арнада H шығысы төртінші жолда тұрақты түрде 0В көрсетіледі.

Датчикті іске қосу

BlueDAQ бағдарламалық құралы өлшенген күштер мен моменттерді көрсету үшін пайдаланылады. BlueDAQ бағдарламалық құралын және қатысты нұсқаулықтарды мына жерден жүктеп алуға болады webсайт.

Қадам	Сипаттама
1	Blue DAQ бағдарламалық құралын орнату
2	Өлшемді қосыңыз ampUSB порты арқылы BX8 көтергіші; 6AXX сенсорын өлшеуге қосыңыз ampкөтергіш. Өлшеуді қосыңыз ampқұтқарушы.
3	Калибрлеу матрицасы бар каталогты (жинақпен бірге берілген USB таяқшасы) сәйкес дискіге және жолға көшіріңіз.
4	Blue DAQ бағдарламалық құралын іске қосыңыз
5	Негізгі терезе: Арна қосу түймесі; Құрылғы түрін таңдаңыз: BX8 Интерфейсті таңдаңыз: мысалыample COM3 Button Connect түймесін ашу үшін 1-6 арнасын таңдаңыз
6	Негізгі терезе: Түйме Арнайы сенсор Алты осьтік сенсорды таңдаңыз
7	Терезе «Алты осьті сенсордың параметрлері: Сенсорды қосу түймесі
8	a) Change Director түймешігі арқылы каталогты таңдаңыз files Сериялық нөмір.dat және Сериялық нөмір. Матрица. b) Сенсорды таңдау түймесі және Сериялық нөмірді таңдаңыз c) Арналардың атын автоматты түрде өзгерту түймесі г) қажет болған жағдайда. Күш қолдану нүктесінің орын ауыстыруын таңдаңыз. e) OK түймесі Осы сенсорды қосыңыз
9C	Select Recorder Yt» терезесінде өлшеуді бастау;

6×12 сенсорын іске қосу

6×12 сенсорын іске қосу кезінде өлшеудің 1-ден 6-ға дейінгі арналары amp«А» қосқышы 1-ден 6-ға дейінгі құрамдастарға тағайындалуы керек.

Өлшеудің 7…12 арналары amp«В» қосқышындағы көтергіш 7-12 құрамдас бөліктерге тағайындалған.

Синхрондау кабелін пайдаланған кезде, артқы жағындағы 25 істікшелі SUB-D әйел коннекторлары (ер) ampкөтергіштер синхрондау кабеліне қосылған.

Синхрондау кабелі № № порттарды қосады. 16 өлшем ampА және B көтергіштері бір-бірімен.

үшін ampлифт 16 порты негізгі функция үшін шығыс ретінде конфигурацияланған, үшін ampBport 16 көтергіші бағынышты ретінде функция үшін кіріс ретінде конфигурацияланған.

Параметрлерді «Device» Advanced Setting» Dig-IO бөлімінде табуға болады.

Нұсқау: Деректер жиілігін конфигурациялау «Мастерде» де, «Қолда» да орындалуы керек. Шебердің өлшеу жиілігі ешқашан бағыныңқы өлшеу жиілігінен жоғары болмауы керек.