Sąsaja 6AXX kelių komponentų jutiklio naudojimo instrukcija

6AXX daugiakomponentinių jutiklių rinkinį sudaro šeši nepriklausomi jėgos jutikliai su įtempimo matuokliais. Naudojant šešis jutiklio signalus, taikoma skaičiavimo taisyklė, skirta apskaičiuoti jėgas trijų erdvinių ašių viduje ir tris momentus aplink jas. Daugiakomponentinio jutiklio matavimo diapazonas nustatomas:

pagal šešių nepriklausomų jėgos jutiklių matavimo diapazonus ir
pagal geometrinį šešių jėgos jutiklių išdėstymą arba pagal jutiklio skersmenį.

Atskiri šešių jėgos jutiklių signalai negali būti tiesiogiai susieti su konkrečia jėga ar momentu, padauginus iš mastelio koeficiento.

Skaičiavimo taisyklę matematiškai galima tiksliai apibūdinti kalibravimo matricos kryžmine sandauga su šešių jutiklių signalų vektoriumi.

Šis funkcinis metodas turi tokį pranašumątages:

Ypač didelis standumas,

Ypač efektyvus šešių komponentų atskyrimas („žemas kryžminis pokalbis“).

Kalibravimo matrica

Kalibravimo matrica A apibūdina ryšį tarp nurodytų išėjimo signalų U matavimo amp1–6 kanalų (u1, u2, u3, u4, u5, u6) ir apkrovos vektoriaus L komponentų 1–6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) stiprintuvas.

Išmatuota vertė: išvesties signalai u1, u2, …u6 kanaluose nuo 1 iki 6	išvesties signalas U
Apskaičiuota reikšmė: jėgos Fx, Fy, Fz; momentai Mx, My, Mz	Apkrovos vektorius L
Skaičiavimo taisyklė: Kryžminis produktas	L = A x U

Kalibravimo matricą Aij sudaro 36 elementai, išdėstyti 6 eilutėmis (i=1..6) ir 6 stulpeliais (j=1..6).
Matricos elementų vienetas yra N/(mV/V) 1–3 matricos eilutėse.
Matricos elementų vienetas yra Nm/(mV/V) 4–6 matricos eilutėse.
Kalibravimo matrica priklauso nuo jutiklio ir matavimo savybių ampgyvesnis.
Tai taikoma BX8 matavimui ampgelbėjimo priemonė ir visiems ampkeltuvai, rodantys tilto išėjimo signalus mV/V.
Matricos elementai gali būti pakeisti kituose vienetuose bendru koeficientu dauginant (naudojant „skaliarinį sandaugą“).
Kalibravimo matrica apskaičiuoja momentus aplink pagrindinės koordinačių sistemos pradžią.
Koordinačių sistemos pradžia yra taške, kur z ašis susikerta su jutiklio paviršiumi. 1) Ašių kilmė ir orientacijos parodytos išgraviruotame jutiklio paviršiuje.

1) Kilmės padėtis gali skirtis atsižvelgiant į skirtingus 6AXX jutiklių tipus. Kilmė nurodyta kalibravimo lape. Pvz., 6A68 kilmė yra jutiklio centre.

Exampkalibravimo matricos le (6AXX, 6ADF)

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

Jėga x kryptimi apskaičiuojama padauginus ir susumavus pirmosios eilės a1j matricos elementus su išėjimo signalų vektoriaus uj eilėmis.
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

Pavyzdžiui,ample: visuose 6 matavimo kanaluose rodoma u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00 mV/V. Tada atsiranda jėga Fx -13.7 N. Jėga z kryptimi atitinkamai apskaičiuojama matricos a3j trečiąją eilutę padauginus ir susumavus su nurodyto tūrio vektoriumi.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 jutikliams

Naudojant „Matrix Plus“ kalibravimo procedūrą, apskaičiuojami du kryžminiai sandaugai: matrica A x U + matrica B x U *

Išmatuotos vertės: išėjimo signalai u1, u2, … u6 kanalai nuo 1 iki 6	išvesties signalus U
Išmatuotos vertės yra išvesties signalai kaip mišrūs produktai: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 kanaluose nuo 1 iki 6	išvesties signalus U*
Apskaičiuota vertė: jėgos Fx, Fy, Fz; Moments Mx, My, Mz	Apkrovos vektorius L.
Skaičiavimo taisyklė: Kryžminis produktas	L = A x U + B x U*

Exampkalibravimo matricos „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	-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 N / (mV/V)²	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Mx Nm / (mV/V)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
Mano Nm / (mV/V)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

Jėga x kryptimi apskaičiuojama padauginus ir susumavus pirmosios eilutės matricos elementus A1j su išėjimo signalų vektoriaus u eilėmis j plius pirmosios eilės a1j matricos elementus B su vektoriaus j eilėmis mišrūs kvadratiniai išvesties signalai:

Example of 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
Dėmesio: Mišrių kvadratinių dalių sudėtis gali keistis priklausomai nuo jutiklio.

Kilmės užskaita

Jėgos, kurios nėra taikomos koordinačių sistemos pradžioje, rodomos indikatoriumi Mx, My ir Mz momentų forma, remiantis svirties svirtimi.

Paprastai tariant, jėgos veikia z atstumu nuo jutiklio paviršiaus. Jėgos perdavimo vieta taip pat gali būti perkelta x ir z kryptimis, jei reikia.

Jei jėgos veikia atstumu x, y arba z nuo koordinačių sistemos pradžios ir reikia parodyti momentus aplink poslinkio jėgos perdavimo vietą, reikia atlikti šiuos pataisymus:

Pataisyti momentai Mx1, My1, Mz1 po jėgos perdavimo poslinkio (x, y, z) nuo pradžios

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Mano1 = Mano + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Pastaba: Jutiklį taip pat veikia momentai Mx, My ir Mz, rodomi momentai Mx1, My1 ir Mz1. Negalima viršyti leistinų momentų Mx, My ir Mz.

Kalibravimo matricos mastelio keitimas

Nurodant matricos elementus į vienetą mV/V, kalibravimo matrica gali būti taikoma visiems prieinamiems ampgelbėtojai.

Kalibravimo matrica su N/V ir Nm/V matricos elementais taikoma BSC8 matavimui ampstiprintuvas, kurio įvesties jautrumas yra 2 mV / V ir 5 V išėjimo signalas su 2 mV / V įvesties signalu.

Padauginus visus matricos elementus iš koeficiento 2/5, matrica keičiama iš N/(mV/V) ir Nm/(mV/V) ir gaunama 5 V išvestis, kai įvesties jautrumas yra 2 mV/V (BSC8).

Padauginus visus matricos elementus iš koeficiento 3.5/10, Matrica keičiama iš N/(mV/V) ir Nm/(mV/V), kad išėjimo signalas būtų 10 V, esant 3.5 mV/V įvesties jautrumui (BX8). )

Koeficiento vienetas yra (mV/V)/V
Apkrovos vektoriaus elementų (u1, u2, u3, u4, u5, u6) vienetai yra t.tages V

Example of Fx

Analoginis išėjimas su BX8, įėjimo jautrumas 3.5 mV / V, išėjimo signalas 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)

Matrica 6×12 skirta 6AXX jutikliams

Su jutikliais 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 klaidų kompensavimui galima naudoti 6×12 matricą, o ne a6x6 matricą.

6 × 12 matrica siūlo didžiausią tikslumą ir mažiausią skersinį ryšį ir yra rekomenduojama jutikliams nuo 50 kN jėgos.

Šiuo atveju davikliai iš viso turi 12 matavimo kanalų ir dvi jungtis. Kiekvienoje jungtyje yra elektrai nepriklausomas jėgos ir sukimo momento jutiklis su 6 jutiklių signalais. Kiekviena iš šių jungčių yra prijungta prie savo matavimo prietaiso. ampkeltuvas BX8.

Vietoj 6 × 12 matricos jutiklis taip pat gali būti naudojamas tik su jungtimi A arba tik su jungtimi B arba su abiem jungtimis pertekliniams matavimams. Šiuo atveju 6 × 6 matrica tiekiama jungtims A ir jungtims B. 6 × 6 matrica tiekiama kaip standartinė.

Išmatuotų duomenų sinchronizavimas gali būti, pvz., sinchronizacijos kabelio pagalba. Dėl ampLiftuvai su EtherCat sąsaja galima sinchronizuoti per BUS linijas.

Jėgos Fx, Fy, Fz ir momentai Mx, My, Mz apskaičiuojami programoje BlueDAQ. Ten 12 įvesties kanalų u1…u12 padauginami iš 6×12 matricos A, kad būtų gauti 6 apkrovos vektoriaus L išvesties kanalai.

„A“ jungties kanalai „BlueDAQ“ programinėje įrangoje priskirti 1…6 kanalams. „BlueDAQ“ programinėje įrangoje jungties „B“ kanalai priskirti 7...12 kanalams.
Įkėlus ir suaktyvinus matricą 6×12 BlueDAQ programinėje įrangoje, jėgos ir momentai rodomi kanaluose nuo 1 iki 6.
7–12 kanaluose yra neapdoroti B jungties duomenys ir jie nėra svarbūs tolesniam vertinimui. Šiuos kanalus (su pavadinimu „dummy7“ iki „dummy12“) galima paslėpti, galima paslėpti. Naudojant 6×12 matricą jėgos ir momentai apskaičiuojami tik programine įranga, nes ji sudaryta iš dviejų atskirų matavimų duomenų. ampgelbėtojai.

Patarimas: Naudojant BlueDAQ programinę įrangą, konfigūruoti ir susieti su 6×12 matrica galima naudojant „Išsaugoti sesiją“. ir paspaudžiamas „Atviras seansas“. kad jutiklio ir kanalo konfigūraciją tektų atlikti tik vieną kartą.

Standumo matrica

Example iš standumo matricos

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	phiz

Kai apkraunama 5 kN x kryptimi, 5 / 93.8 mm = 0.053 mm poslinkis x kryptimi ir 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad poslinkis y kryptimi.
Kai apkraunama 15 kN z kryptimi, poslinkis 15 / 387.9 mm = 0.039 mm z kryptimi (be posūkio).
Kai Mx 500 Nm, 0,5 kNm / 505,2 kNm = 0.00099 rad sukimas lemia x ašį, o poslinkis nuo 0,5 kNm / -3750 kN = -0,000133 m = -0,133 mm.
Apkraunant Mz 500 Nm, sukimosi rezultatas yra 0,5 kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad apie z ašį (be poslinkio).

5AR jutiklių kalibravimo matrica

5AR tipo jutikliai leidžia išmatuoti jėgą Fz ir momentus Mxand My.
Jutikliai 5AR gali būti naudojami 3 stačiakampių jėgų Fx, Fy ir Fz atvaizdavimui, kai išmatuoti sukimo momentai dalijami iš svirties svirties z (koordinačių sistemos kilmės jėgos taikymo atstumas Fx, Fy).

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

Jėga z kryptimi apskaičiuojama padauginus ir susumavus pirmosios eilės A1J matricos elementus su išėjimo signalų uj vektoriaus linijomis

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

Example: visuose 6 matavimo kanaluose rodoma u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V. Tada sustiprinkite 400 N Fz rezultatus.

5AR jutiklio kalibravimo matrica A yra 4 x matmenų. 4
Matavimo išėjimo signalų vektorius u ampkeltuvo matmenys yra 4 x. 1 Rezultato vektoriaus (Fz, Mx, My, H) matmuo yra 4 x. 1 Pritaikius kalibravimo matricą ch1, ch2 ir ch3 išėjimuose rodoma jėga Fz ir momentai Mx ir My. 4 kanalo išėjime H ketvirtoje eilutėje nuolat rodoma 0 V.

Jutiklio paleidimas

BlueDAQ programinė įranga naudojama išmatuotoms jėgoms ir momentams parodyti. BlueDAQ programinę įrangą ir susijusius vadovus galima atsisiųsti iš websvetainę.

Žingsnis	Aprašymas
1	Blue DAQ programinės įrangos įdiegimas
2	Prijunkite matavimą ampLifier BX8 per USB prievadą; Prijunkite jutiklį 6AXX prie matavimo prietaiso ampkeltuvas. Įjunkite matavimą ampgyvesnis.
3	Nukopijuokite katalogą su kalibravimo matrica (pridedama USB atmintinė) į tinkamą diską ir kelią.
4	Paleiskite Blue DAQ programinę įrangą
5	Pagrindinis langas: Mygtukas Pridėti kanalą; Pasirinkite įrenginio tipą: BX8 Pasirinkite sąsają: pvzampCOM3Pasirinkite kanalus nuo 1 iki 6, kad atidarytumėte „Button Connect“.
6	Pagrindinis langas: Mygtukas Specialus jutiklis Pasirinkite šešių ašių jutiklį
7	Langas „Šešių ašių jutiklio nustatymai: mygtukas Pridėti jutiklį
8	a) Mygtukas Change Dir Pasirinkite katalogą naudodami files Serijos numeris.dat ir serijos numeris. Matrica. b) Mygtukas Pasirinkite Sensor ir pasirinkite Serijos numeris c) Mygtukas Automatinis kanalų pervadinimas d) jei reikia. Pasirinkite jėgos taikymo taško poslinkį. e) Mygtukas OK Įjungti šį jutiklį
9C	Pasirinkite Recorder Yt“ langą, pradėkite matavimą;

6×12 jutiklio paleidimas

Pradedant eksploatuoti 6×12 jutiklį, 1–6 matavimo kanalai ampjungties jungtis „A“ turi būti priskirta komponentams nuo 1 iki 6.

7…12 matavimo kanalai ampjungties "B" jungtys yra priskirtos komponentams nuo 7 iki 12.

Kai naudojate sinchronizavimo kabelį, 25 kontaktų SUB-D moteriškos jungtys (vyriškos) yra ampkeltuvas yra prijungti prie sinchronizavimo kabelio.

Sinchronizacijos kabelis jungia prievadus Nr. 16 matavimo ampkeltuvai A ir B tarpusavyje.

Už ampLifier 16 prievadas sukonfigūruotas kaip pagrindinės funkcijos išvestis ampLifier Bport 16 yra sukonfigūruotas kaip įvestis funkcijai kaip vergas.

Nustatymus galite rasti skiltyje „Įrenginys“ Išplėstinis nustatymas“ Dig-IO.

Patarimas: duomenų dažnio konfigūravimas turi būti atliktas „Master“ ir „Slave“. Valdančiojo įrenginio matavimo dažnis niekada neturėtų būti didesnis už pavaldinio matavimo dažnį.