Интерфейс 6AXX көп компоненттүү сенсордук нускама

6AXX көп компоненттүү сенсорлор топтому тензометрлер менен жабдылган алты көз карандысыз күч сенсорлорун камтыйт. Алты сенсор сигналдарын колдонуу менен үч мейкиндиктик огу жана алардын тегерегиндеги үч моменттеги күчтөрдү эсептөө үчүн эсептөө эрежеси колдонулат. Көп компоненттүү сенсордун өлчөө диапазону аныкталат:

алты көз карандысыз күч сенсорлордун өлчөө диапазондору менен, жана
алты күч сенсорунун геометриялык жайгашуусу же сенсордун диаметри аркылуу.

Алты күч сенсорлорунун айрым сигналдарын масштабдуу фактор менен көбөйтүү аркылуу өзгөчө күч же момент менен түздөн-түз байланыштырууга болбойт.

Эсептөө эрежесин калибрлөө матрицасынан алты сенсордук сигналдын вектору менен кайчылаш продуктусу менен математикалык түрдө так сүрөттөсө болот.

Бул функционалдык ыкма төмөнкү артыкчылыктарга ээtages:

Өзгөчө жогорку катуулугу,

Айрыкча алты компоненттин эффективдүү бөлүнүшү («төмөн кайчылаш сүйлөшүү»).

Калибрлөө матрицасы

Калибрлөө матрицасы А көрсөтүлгөн чыгуу сигналдарынын ортосундагы байланышты сүрөттөйт U өлчөө ampL жүк векторунун 1ден 6га чейинки каналдардагы көтөргүч (u1, u2, u3, u4, u5, u6) жана 1ден 6га чейинки компоненттер (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz).

Ченүүчү маани: 1ден 2га чейинки каналдардагы u6, u1, …u6 чыгуу сигналдары	чыгуу сигналы U
Эсептелген маани: күчтөр Fx, Fy, Fz; көз ирмем Mx, My, Mz	Жүктөө вектор L
Эсептөө эрежеси: Кайчылаш продукт	L = A x U

Aij калибрлөө матрицасы 36 сапта (i=6..1) жана 6 тилкеде (j=6..1) тизилген 6 элементти камтыйт.
Матрицанын элементтеринин бирдиги матрицанын 1-3-катарларында N/(mV/V) болуп саналат.
Матрицанын элементтеринин бирдиги матрицанын 4-6-катарларында Nm/(mV/V) болуп саналат.
Калибрлөө матрицасы сенсордун жана өлчөөнүн касиеттеринен көз каранды ampөмүрлүү.
Бул BX8 өлчөө үчүн колдонулат ampкөтөргүч жана бардыгы үчүн ampкөпүрөнүн чыгыш сигналдарын мВ/Вда көрсөткөн көтөргүчтөр.
Матрицанын элементтерин көбөйтүү жолу менен жалпы фактор менен башка бирдиктерде өзгөртсө болот («скалярдык көбөйтүндү» колдонуу менен).
Калибрлөө матрицасы негизги координаттар системасынын келип чыгышынын айланасындагы моменттерди эсептейт.
Координаттар системасынын башаты z огу датчиктин караган бети менен кесилишкен чекитте жайгашкан. 1) Балталардын келип чыгышы жана багыттары сенсордун беттик бетиндеги оюу менен көрсөтүлөт.

1) Баштапкы позиция ар кандай 6AXX сенсор түрлөрүнө жараша өзгөрүшү мүмкүн. Келип чыгышы калибрлөө барагында документтештирилет. EG 6A68 келип чыгышы сенсордун борборунда.

Exampкалибрлөө матрицасы (6AXX, 6ADF)

	u1 in mV/V	u2 in mV/V	u3 in mV/V	u4 in mV/V	u5 in mV/V	u6 in mV/V
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 in N/mV/V	-321.0	-320.0	-317.3	-321.1	-324.4	-323.9
Nm / mV/V менен Mx	7.8	3.7	-3.8	-7.8	-4.1	4.1
My in Nm/mV/V	-0.4	6.6	6.6	-0.4	-7.0	-7.0
Mz in Nm/mV/V	-5.2	5.1	-5.1	5.1	-5.0	5.1

x-багытындагы күч биринчи катардын a1j матрицалык элементтерин uj чыгуу сигналдарынын векторунун саптары менен көбөйтүү жана жалпылоо жолу менен эсептелет.
Fx =
-217.2 Н/(мВ/В) u1+ 108.9 Н/(мВ/В) u2 + 99.9 Н/(мВ/В) u3
-217.8 N/(mV/V) u4+ 109.2 N/(mV/V) u5 +103.3 N/(mV/V) u6

Мисалы үчүнample: бардык 6 өлчөө каналында u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V көрсөтүлөт. Анда -13.7 Н Fx күчү бар. z багытындагы күч тиешелүү түрдө a3j матрицасынын үчүнчү катарын көрсөтүлгөн көлөмдүн векторуна көбөйтүү жана кошуу жолу менен эсептелет.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 сенсорлору үчүн Matrix Plus

“Matrix Plus” калибрлөө процедурасын колдонууда эки кайчылаш продукт эсептелет: A x U матрицасы + B x U матрицасы *

Ченилген маанилер: u1, u2, … u6 чыгуу сигналдары 1ден 6га чейинки каналдар	чыгуу сигналдары U
Ченилген маанилер аралаш продуктылар катары чыгуу сигналдары: 1-2 каналдардын u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3, u1u6	чыгуу сигналдары U*
Эсептелген маани: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Жүктөө вектору L.
Эсептөө эрежеси: Кайчылаш продукт	L = A x U + B x U*

Exampкалибрлөө матрицасы "В"

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

x-багытындагы күч биринчи катардын a1j матрицасынын элементтерин uj чыгуу сигналдарынын векторунун j саптары менен уj плюс биринчи катардын a1j матрицасынын B элементтеринин векторунун j саптары менен көбөйтүү жана кошуу жолу менен эсептелет. аралаш квадраттык чыгуу 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 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 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 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
Көңүл буруңуз: Аралаш квадраттык мүчөлөрдүн курамы сенсорго жараша өзгөрүшү мүмкүн.

Баштапкы офсет

Координаталар системасынын башталышында колдонулбаган күчтөр рычагдын колунун негизинде Mx, My жана Mz моменттери түрүндө аниндикатор менен көрсөтүлөт.

Жалпысынан алганда, күчтөр сенсордун бетинен z аралыкта колдонулат. Күч берүүнүн орду да талап кылынган x жана z багыттары боюнча жылдырылышы мүмкүн.

Эгерде күчтөр координаталык системанын башатынан x, y же z аралыкта колдонулса жана күчтөрдүн жылыштуу жеринин тегерегиндеги моменттерди көрсөтүү керек болсо, анда төмөнкү оңдоолор талап кылынат:

Түзөтүлгөн момент Mx1, My1, Mz1, андан кийин күч берүүнүн (x, y, z) башталышынан жылышынан кийин

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

Эскертүү: Сенсор Mx, My жана Mz көз ирмемдерине да дуушар болуп, Mx1, My1 жана Mz1 учурлары көрсөтүлөт. Mx, My жана Mz уруксат берилген моменттерден ашпоого тийиш.

Калибрлөө матрицасын масштабдоо

Матрицанын элементтерин mV/V бирдигине шилтеме кылуу менен, калибрлөө матрицасын бардык мүмкүн болгондор үчүн колдонсо болот. ampаман калгандар.

N/V жана Nm/V матрицалык элементтери менен калибрлөө матрицасы BSC8 өлчөөчү үчүн колдонулат amp2 мВ/В кириш сезгичтиги жана 5мВ/В кириш сигналы менен 2В чыгыш сигналы менен көтөргүч.

Бардык матрицанын элементтерин 2/5 коэффициентине көбөйтүү матрицаны N/(mV/V) жана Nm/(mV/V) дан 5 мВ/В (BSC2) кириш сезгичтигинде 8В чыгаруу үчүн өлчөйт.

Бардык матрицанын элементтерин 3.5/10 эсеге көбөйтүү менен, матрица 10 мВ/В (BX3.5) кириш сезгичтигинде 8 В чыгыш сигналы үчүн N/(mV/V) жана Nm/(mV/V) чейин масштабдалат. )

Фактордун бирдиги (мВ/В)/В
Жүктөө векторунун элементтеринин бирдиги (u1, u2, u3, u4, u5, u6)tages В

Example of Fx

BX8 менен аналогдук чыгаруу, киргизүү сезгичтиги 3.5 мВ/В, чыгуу сигналы 10V:
Fx =
3.5/10 (мВ/В)/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)

6AXX сенсорлору үчүн Matrix 12×6

6A150, 6A175, 6A225, 6A300 сенсорлору менен катанын ордун толтуруу үчүн a6x12 матрицанын ордуна 6×6 матрицасын колдонууга болот.

6×12 матрицасы эң жогорку тактыкты жана эң төмөнкү кайчылашууну сунуштайт жана 50 кН күчтөгү сенсорлор үчүн сунушталат.

Бул учурда, сенсорлор жалпысынан 12 өлчөө каналына жана эки туташтыргычка ээ. Ар бир туташтыргычта 6 сенсор сигналы бар электрдик көз карандысыз күч-момент сенсору бар. Бул туташтыргычтардын ар бири өзүнүн өлчөөчүсүнө туташкан. ampкөтөргүч BX8.

6×12 матрицасын колдонуунун ордуна, сенсорду А туташтыргычы менен, же B туташтыргычы менен же ашыкча өлчөө үчүн эки туташтыргыч менен гана колдонсо болот. Бул учурда, 6×6 матрицасы A туташтыргычы жана В туташтыргычы үчүн берилет. 6×6 матрица стандарт катары берилет.

Өлчөнгөн маалыматтарды синхрондоштуруу, мисалы, синхрондоштуруу кабелинин жардамы менен болушу мүмкүн. үчүн ampEtherCat интерфейси бар көтөргүчтөрдү BUS линиялары аркылуу синхрондоштуруу мүмкүн.

Fx, Fy, Fz күчтөрү жана Mx, My, Mz моменттери BlueDAQ программасында эсептелген. Бул жерде 12 кириш каналы u1…u12 6×12 матрицасы Ага көбөйтүлүп, L жүк векторунун 6 чыгуу каналы алынат.

“A” туташтыргычынын каналдары BlueDAQ программалык камсыздоосунда 1…6 каналдарга дайындалган. “B” туташтыргычынын каналдары BlueDAQ программалык камсыздоосунда 7…12 каналдарга дайындалган.
BlueDAQ программасына 6×12 матрицасын жүктөгөндөн жана активдештиргенден кийин, күчтөр жана моменттер 1ден 6га чейинки каналдарда көрсөтүлөт.
7…12 каналдары В туташтыргычынын чийки маалыматтарын камтыйт жана андан аркы баалоо үчүн тиешеси жок. Бул каналдарды («dummy7» белгиси менен) «dummy12») жашырууга болот 6×12 матрицасын колдонууда күчтөр жана моменттер программалык камсыздоо менен гана эсептелинет, анткени ал эки башка өлчөөнүн маалыматтарынан турат. ampаман калгандар.

Кеңеш: BlueDAQ программасын колдонууда, конфигурациялоо жана 6×12 матрицасына байланыштыруу "Санцияны сактоо" аркылуу аткарылышы мүмкүн. жана “Ачык сессия” басылган. сенсор жана канал конфигурациясын бир гана жолу ишке ашыруу керек.

Катуулугу матрицасы

Exampкатуулук матрицасы

6A130 5kN/500Nm

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	phiy
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 кНм	phiz

х багытында 5кН жүктөлгөндө, х багытында 5 / 93.8 мм = 0.053 мм жылышуу жана 5 кН / 3750 кН = 0.00133 рад бурмалоо y багытын пайда кылат.
z-багытында 15kN жүктөлгөндө, z багытында 15 / 387.9 мм = 0.039 мм жылыш (жана эч кандай бурулбайт).
Mx 500 Нм болгондо 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 рад бурмалоо х огуна алып келет, ал эми 0,5кНм / -3750 кН = -0,000133м = -0,133мм чейин жылдыруу.
Mz 500Nm жүктөөдө 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 рад бурмалоо натыйжалары z огу (жана эч кандай жылыш).

5AR сенсорлору үчүн калибрлөө матрицасы

5AR түрүндөгү сенсорлор Fz күчүн жана Mxand My моменттерин өлчөөгө мүмкүндүк берет.
5AR сенсорлору 3 ортогоналдык күчтөрдү Fx, Fy жана Fz көрсөтүү үчүн колдонулушу мүмкүн, бул учурда өлчөнгөн моменттер рычагдын колу z (координаттар системасынын келип чыгышынын Fx, Fy күч колдонуу аралыктары) менен бөлүнгөн.

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

z багытындагы күч биринчи катардагы A1J матрицалык элементтерин uj чыгуу сигналдарынын векторлорунун сызыктары менен көбөйтүү жана кошуу жолу менен эсептелет.

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

Example: бардык 6 өлчөө каналында u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 мВ/В көрсөтүлөт. Андан кийин 400 N Fz натыйжаларын мажбурлоо.

5AR сенсорунун A калибрлөө матрицасы 4 x өлчөмүнө ээ. 4
Өлчөөнүн чыгыш сигналдарынын u вектору ampкөтөргүч 4 x өлчөмдөрү бар. 1 Натыйжа векторунун (Fz, Mx, My, H) 4 х өлчөмү бар. 1 Калибрлөө матрицасын колдонгондон кийин ch1, ch2 жана ch3 чыгууларында Fz күчү жана Mx жана My моменттери көрсөтүлөт. 4-каналда H тынымсыз 0V төртүнчү сапта көрсөтүлөт.

Сенсорду ишке киргизүү

BlueDAQ программасы өлчөнгөн күчтөрдү жана моменттерди көрсөтүү үчүн колдонулат. BlueDAQ программалык камсыздоосун жана ага тиешелүү колдонмолорду бул жерден көчүрүп алса болот webсайт.

Кадам	Description
1	Blue DAQ программасын орнотуу
2	Өлчөөнү туташтырыңыз ampUSB порту аркылуу BX8 көтөргүч; 6AXX сенсорун өлчөөчүгө туташтырыңыз ampкөтөргүч. Өлчөөнү күйгүзүңүз ampөмүрлүү.
3	Калибрлөө матрицасы менен каталогду (берилген USB таяк) ылайыктуу дискке жана жолго көчүрүңүз.
4	Blue DAQ программасын баштаңыз
5	Негизги терезе: Каналды кошуу баскычы; Түзмөктүн түрүн тандоо: BX8 Интерфейс тандоо: мисалыample COM3 Туташуу баскычын ачуу үчүн 1ден 6га чейинки каналды тандаңыз
6	Негизги терезе: Баскыч атайын сенсор алты огу сенсорду тандоо
7	Терезе "Алты огу сенсор орнотуулары: баскычы сенсор кошуу
8	a) Директи өзгөртүү баскычы менен каталогду тандаңыз files Сериялык номер.dat жана Сериялык номер. Матрица. б) Сенсорду тандоо баскычы жана Сериялык номерди тандаңыз в) Каналдардын атын автоматтык түрдө өзгөртүү баскычы г) зарыл болгон учурда. Күч колдонуу чекитинин жылышын тандаңыз. e) OK баскычы Бул сенсорду иштетүү
9C	Select Recorder Yt” терезесинде өлчөөнү баштоо;

6×12 сенсорду ишке киргизүү

6×12 сенсорду ишке киргизгенде, өлчөө 1ден 6га чейинки каналдар ampкөтөргүчтүн "А" туташтыргычы 1ден 6га чейинки компоненттерге дайындалышы керек.

Өлчөөнүн 7…12 каналдары amp"В" туташтыргычындагы көтөргүч 7ден 12ге чейинки компоненттерге дайындалган.

Синхрондоштуруу кабелин колдонгондо, арткы жагындагы 25 пин SUB-D ургаачы туташтыргычтар (эркек). ampкөтөргүч синхрондоштуруу кабелине туташтырылган.

Синхрондоштуруу кабели № портторду бириктирет. 16 өлчөө ampА жана B көтөргүчтөрү бири-бири менен.

үчүн ampкөтөргүч 16 порту мастер катары функция үчүн чыгаруу катары конфигурацияланган ampкөтөргүч Bport 16 кул катары функцияга киргизүү катары конфигурацияланган.

Орнотууларды "Түзмөк" Advanced Setting" Dig-IO астынан тапса болот.

Ишара: Маалымат жыштыгын конфигурациялоо “Мастерде” да, “Кулда” да жасалышы керек. Кожоюндун өлчөө жыштыгы эч качан кулдун өлчөө жыштыгынан жогору болбошу керек.