Interface 6AXX Multicomponent Sensor Instruction Manual

Ny fitambaran'ny 6AXX Multicomponent Sensors dia misy sensor enina tsy miankina miaraka amin'ny mari-pandrefesana. Amin'ny fampiasana ireo mari-pamantarana sensor enina, dia ampiharina ny fitsipika kajy mba hikajiana ny hery ao anatin'ny famaky telo-spasial sy ny fotoana telo manodidina azy. Ny fandrefesana ny sensor multicomponent dia voafaritra:

amin'ny alàlan'ny fandrefesana ireo sensor enina tsy miankina, ary
amin'ny alàlan'ny fandaminana geometrika amin'ny sensor enina hery na amin'ny alàlan'ny savaivony ny sensor.

Tsy azo ampifandraisina mivantana amin'ny hery manokana na ny fotoana ny famantarana tsirairay avy amin'ny sensor enina amin'ny alàlan'ny fampitomboana miaraka amin'ny scaling factor.

Ny fitsipiky ny kajy dia azo faritana mazava tsara amin'ny teny matematika amin'ny alàlan'ny vokatra lakroa avy amin'ny matrice calibration miaraka amin'ny vector amin'ireo famantarana sensor enina.

Ity fomba fiasa miasa ity dia manana ny advan manarakatages:

Henjana indrindra indrindra,

Fanasarahana mahomby indrindra amin'ireo singa enina (“low cross-talk”).

Calibration matrix

Ny calibration matrix A dia mamaritra ny fifandraisana misy eo amin'ireo famantarana mivoaka U ny fandrefesana ampLifier amin'ny fantsona 1 ka hatramin'ny 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) ary ny singa 1 hatramin'ny 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) amin'ny véctor enta-mavesatra L.

Sanda voarefy: famantarana mivoaka u1, u2, …u6 amin'ny fantsona 1 hatramin'ny 6	famantarana Output U
Sanda kajy: forces Fx, Fy, Fz; fotoana Mx, My, Mz	Load vector L
Fitsipika kajy: vokatra miampita	L = A x U

Ny matrice calibration Aij dia ahitana singa 36, voalamina amin'ny andalana 6 (i=1..6) ary tsanganana 6 (j=1..6).
Ny singan'ny singa matrix dia N/(mV/V) amin'ny andalana 1 hatramin'ny 3 amin'ny matrix.
Ny singan'ny singa matrix dia Nm/(mV/V) amin'ny andalana 4 ka hatramin'ny 6 amin'ny matrix.
Ny matrix calibration dia miankina amin'ny toetran'ny sensor sy ny fandrefesana ampLifer.
Mihatra amin'ny fandrefesana BX8 izany ampLifier ary ho an'ny rehetra ampLifiers, izay manondro famantarana ny famoahana tetezana amin'ny mV/V.
Ny singa matrix dia azo averina amin'ny singa hafa amin'ny alàlan'ny fampitomboana (amin'ny fampiasana "vokatra scalar").
Ny matrix calibration dia kajy ny fotoana manodidina ny niandohan'ny rafitra fandrindrana fototra.
Ny niandohan'ny rafitra fandrindrana dia eo amin'ny toerana ifanenan'ny z-axis amin'ny tavan'ny sensor. 1) Ny fiaviana sy ny orientation ny famaky dia aseho amin'ny alalan'ny sokitra eo amin'ny tandrifin'ny sensor.

1) Ny toerana niaviany dia mety miovaova amin'ny karazana sensor 6AXX samihafa. Ny fiaviany dia voarakitra ao amin'ny takelaka calibration. EG ny niandohan'ny 6A68 dia eo afovoan'ny sensor.

Example amin'ny matrix calibration (6AXX, 6ADF)

	u1 amin'ny mV/V	u2 amin'ny mV/V	u3 amin'ny mV/V	u4 amin'ny mV/V	u5 amin'ny mV/V	u6 amin'ny mV/V
Fx amin'ny N / mV/V	-217.2	108.9	99.9	-217.8	109.2	103.3
Fy amin'ny N / mV / V	-2.0	183.5	-186.3	-3.0	185.5	-190.7
Fz amin'ny N / mV / V	-321.0	-320.0	-317.3	-321.1	-324.4	-323.9
Mx in Nm / mV/V	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

Ny hery ao amin'ny x-direction dia kajy amin'ny fampitomboana sy ny fitambaran'ny singa matrix amin'ny andalana voalohany a1j miaraka amin'ny andalanan'ny vector amin'ny famantarana mivoaka 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

Ho an'ny example: amin'ny fantsona fandrefesana 6 rehetra dia u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V aseho. Avy eo dia misy hery Fx amin'ny -13.7 N. Ny hery ao amin'ny z direction dia kajy mifanaraka amin'izany amin'ny fampitomboana sy famintinana ny andalana fahatelo amin'ny matrix a3j miaraka amin'ny vector amin'ny vol voalaza.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 ho an'ny sensor 6AXX / 6ADF

Rehefa mampiasa ny fomba fandrefesana "Matrix Plus", vokatra lakroa roa no kajy: matrix A x U + matrix B x U *

Sanda voarefy: famantarana mivoaka u1, u2, … u6 fantsona 1 hatramin'ny 6	famantarana mivoaka U
Ny soatoavina voarefy dia famantarana mivoaka ho vokatra mifangaro: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 amin'ny fantsona 1 hatramin'ny 6	famantarana mivoaka U*
Sanda kajy: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Vector enta-mavesatra L.
Fitsipika kajy: vokatra miampita	L = A x U + B x U*

Example amin'ny matrix calibration "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 in N / (mV/V)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy amin'ny 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
Mx in Nm /(mV/V)²	-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 in Nm / (mV/V)²	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

Ny hery ao amin'ny x-direction dia kajy amin'ny fampitomboana sy famintinana ny singa matrix A amin'ny andalana voalohany a1j miaraka amin'ny andalana j an'ny vector ny famantarana mivoaka uj miampy singa matrix B amin'ny laharana voalohany a1j miaraka amin'ny andalana j an'ny vector ny ny mari-pamantarana vokatra mifangaro quadratic:

Exampny 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

Exampny 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
Attention: Ny firafitry ny teny quadratic mifangaro dia mety hiova arakaraka ny sensor.

Offset ny niaviany

Ny hery izay tsy ampiharina amin'ny niandohan'ny rafitra fandrindrana dia asehon'ny anindicator amin'ny endrika Mx, My ary Mz mifototra amin'ny sandry lever.

Amin'ny ankapobeny, ny hery dia ampiharina amin'ny halavirana z amin'ny tavan'ny sensor. Ny toerana misy ny fifindran'ny hery dia mety hiova amin'ny x- sy zdirections raha ilaina.

Raha ampiharina amin'ny halavirana x, y na z avy amin'ny niandohan'ny rafitra fandrindrana ny hery, ary mila aseho ireo fotoana manodidina ny toerana fandefasana hery offset, dia ilaina ireto fanitsiana manaraka ireto:

Fotoana voahitsy Mx1, My1, Mz1 taorian'ny fiovan'ny fifindran'ny hery (x, y, z) avy amin'ny fiaviana

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Ny1 = Ny + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Fanamarihana: Ny sensor koa dia mibaribary amin'ny fotoana Mx, My ary Mz, miaraka amin'ny fotoana Mx1, My1 ary Mz1 aseho. Tsy tokony hihoatra ny fotoana azo atao Mx, My ary Mz.

Famaritana ny matrix calibration

Amin'ny alàlan'ny fanondroana ireo singa matrix amin'ny unit mV/V, ny matrix calibration dia azo ampiharina amin'ny rehetra misy. ampmpamonjy aina.

Ny matrix calibration miaraka amin'ny singa matrix N/V sy Nm/V dia mihatra amin'ny fandrefesana BSC8 ampLifier miaraka amin'ny fahatsapan'ny fidirana 2 mV / V ary famantarana mivoaka 5V miaraka amin'ny famantarana fampidirana 2mV / V.

Ny fampitomboana ny singa matrix rehetra amin'ny lafin'ny 2/5 mizana ny matrice avy amin'ny N/(mV/V) sy Nm/(mV/V) ho an'ny fivoahana 5V amin'ny fahatsapan'ny fidirana 2 mV/V (BSC8).

Amin'ny fampitomboana ny singa matrix rehetra amin'ny lafin'ny 3.5/10, ny Matrix dia ahena avy amin'ny N/(mV/V) sy Nm/(mV/V) ho an'ny famantarana mivoaka 10V amin'ny fahatsapan'ny fidirana 3.5 mV/V (BX8). )

Ny singan'ny anton-javatra dia (mV/V)/V
voltagao amin'ny V

Exampny fx

Famoahana analoga miaraka amin'ny BX8, fahatsapan-tena 3.5 mV / V, famantarana mivoaka 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 ho an'ny sensor 6AXX

Miaraka amin'ny sensor 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 dia azo atao ny mampiasa matrix 6 × 12 fa tsy matrix a6x6 ho fanonerana ny fahadisoana.

Ny matrix 6 × 12 dia manome ny marina ambony indrindra sy ny crosstalk ambany indrindra, ary natokana ho an'ny sensor avy amin'ny hery 50kN.

Amin'ity tranga ity, ny sensor dia manana fantsona fandrefesana 12 ary connecteur roa. Ny connecteur tsirairay dia misy sensor-torque tsy miankina amin'ny herinaratra miaraka amin'ny famantarana sensor 6. Ny tsirairay amin'ireo connecteurs ireo dia mifandray amin'ny fandrefeny manokana ampVidin'ny BX8.

Raha tokony hampiasa matrix 6 × 12, ny sensor dia azo ampiasaina ihany koa amin'ny connecteur A, oreexclusively amin'ny connector B, na miaraka amin'ny connecteur roa ho an'ny fandrefesana tafahoatra. Amin'ity tranga ity, ny matrix 6 × 6 dia omena ho an'ny connector A sy ny connector B. Ny matrix 6 × 6 dia omena ho fenitra.

Ny fampifanarahana ny angona voarefy dia azo atao ohatra amin'ny alalan'ny tariby fampifanarahana. HO AN'NY amplifiers miaraka amin'ny interface EtherCat dia azo atao ny fampifanarahana amin'ny alàlan'ny tsipika BUS.

Ny hery Fx, Fy, Fz ary fotoana Mx, My, Mz dia kajy ao amin'ny rindrambaiko BlueDAQ. Ao ny fantsona fampidirana 12 u1…u12 dia ampitomboina amin'ny 6 × 12 matrix A mba hahazoana fantsona 6 avy amin'ny vector entana L.

Ny fantson'ny mpampitohy “A” dia voatendry amin'ny fantsona 1…6 ao amin'ny rindrambaiko BlueDAQ.
Aorian'ny fametrahana sy fampandehanana ny matrix 6 × 12 ao amin'ny rindrambaiko BlueDAQ, dia aseho amin'ny fantsona 1 hatramin'ny 6 ny hery sy ny fotoana.
Ny fantsona 7…12 dia ahitana ny angona manta amin'ny mpampitohy B ary tsy ilaina amin'ny fanombanana fanampiny. Ireo fantsona ireo (miaraka amin'ny anarana hoe "dummy7") ho "dummy12") dia azo afenina rehefa mampiasa ny 6x12 matrix, ny hery sy ny fotoana dia kajy amin'ny alàlan'ny rindrambaiko irery ihany, satria izy io dia ahitana angon-drakitra avy amin'ny fandrefesana roa samihafa. ampmpamonjy aina.

Soso-kevitra: Rehefa mampiasa ny rindrambaiko BlueDAQ dia azo atao amin'ny alalan'ny "Save Session" ny fanamafisana sy ny fampifandraisana amin'ny matrix 6×12. ary tsindrio "Open Session". ka tsy maintsy atao indray mandeha ihany ny fanamafisam-peo sy ny fantsona.

stiffness matrix

Example ny stiffness matrix

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

Rehefa feno 5kN amin'ny x-direction, ny fiovan'ny 5 / 93.8 mm = 0.053 mm amin'ny x direction, ary ny fihodinan'ny 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad dia miteraka y-direction.
Rehefa feno 15kN amin'ny z-direction, ny fiovan'ny 15 / 387.9 mm = 0.039 mm amin'ny z direction (ary tsy misy miolakolaka).
Rehefa Mx 500 Nm ny fihodinan'ny 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad dia miteraka ny x-axis, ary miala amin'ny 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
Rehefa feno Mz 500Nm ny vokatra miolikolika 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad momba ny z-axis (ary tsy misy fiovana).

Matrix calibration ho an'ny sensor 5AR

Ny sensor amin'ny karazana 5AR dia mamela ny fandrefesana ny hery Fz sy ny fotoana Mxand My.
Ny sensor 5AR dia azo ampiasaina hanehoana hery orthogonal 3 Fx, Fy, ary Fz, rehefa zaraina amin'ny sandry lever z (laviran'ny fampiharana hery Fx, Fy amin'ny niandohan'ny rafitra fandrindrana) ny torques.

	ch1	ch2	ch3	ch4
Fz amin'ny N / mV / V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx in Nm / mV/V	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

Ny hery ao amin'ny lalana z dia kajy amin'ny fampitomboana sy famintinana ny singa matrix amin'ny laharana voalohany A1J miaraka amin'ny tsipika ny vector ny outputsignals uj

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

Example: amin'ny fantsona fandrefesana 6 rehetra dia u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V aseho. Avy eo dia aforce Fz vokatra 400 N.

Ny matrix calibration A an'ny sensor 5AR dia manana refy 4 x. 4
Ny vector u amin'ny famantarana mivoaka amin'ny fandrefesana ampLifier manana ny refy 4x. 1 Ny voka-pifidianana (Fz, Mx, My, H) dia manana refy 4 x. 1 Amin'ny fivoahan'ny ch1, ch2 ary ch3 aorian'ny fampiharana ny matrix calibration, dia aseho ny hery Fz sy ny fotoana Mx ary My. Ao amin'ny Channel 4 Output H dia aseho tsy tapaka 0V amin'ny andalana fahefatra.

Ny fametrahana ny sensor

Ny rindrambaiko BlueDAQ dia ampiasaina hanehoana ny hery refesina sy ny fotoana. Ny BlueDAQsoftware sy ny boky torolalana mifandraika amin'izany dia azo alaina avy amin'ny website.

Dingana	Description
1	Fametrahana ny rindrambaiko Blue DAQ
2	Ampifandraiso ny fandrefesana ampLifier BX8 amin'ny alàlan'ny seranan-tsambo USB; Ampifandraiso amin'ny fandrefesana ny sensor 6AXX ampLifer. Alefaso ny fandrefesana ampLifer.
3	Adikao ny lahatahiry miaraka amin'ny matrix calibration (stick USB omena) mankany amin'ny fiara sy lalana mety.
4	Atombohy ny rindrambaiko Blue DAQ
5	Varavarankely lehibe: Button Add Channel; Mifidiana karazana fitaovana: BX8 Mifidiana interface tsara: for example COM3Select fantsona 1 ka hatramin'ny 6 hanokafana Button Connect
6	Varavarankely lehibe: Button Sensor Special Misafidiana sensor enina axis
7	Window “Fikirana sensor enina axis: Button Add Sensor
8	a) Button Change Dir Safidio ny lahatahiry miaraka amin'ny files Numéro série.dat sy laharana série. Matrix. b) bokotra Safidio ny Sensor ary safidio ny laharana Serial c) bokotra Auto hanova anarana fantsona d) raha ilaina. Safidio ny fifindran'ny teboka fampiharana hery. e) Button OK Alefaso ity Sensor ity
9C	Select Recorder Yt" varavarankely, manomboka fandrefesana;

Fametrahana ny sensor 6 × 12

Rehefa maniraka ny sensor 6 × 12, dia asio fantsona 1 ka hatramin'ny 6 amin'ny fandrefesana ampLifier at connector "A" dia tsy maintsy apetraka amin'ny singa 1 ka hatramin'ny 6.

Channels 7…12 amin'ny fandrefesana ampLifier amin'ny connector "B" dia omena amin'ny singa 7 hatramin'ny 12.

Rehefa mampiasa ny tariby synchronization, ny 25-pin SUB-D vehivavy connectors (lehilahy) ao ambadiky ny ampLifier dia mifandray amin'ny tariby synchronization.

Ny cable synchronization dia mampifandray ny seranan-tsambo no. 16 amin'ny fandrefesana ampmpiaro A sy B miaraka.

HO AN'NY amplifier Ny port 16 dia amboarina ho vokatra ho an'ny asa toy ny master, ho an'ny amplifier Bport 16 dia namboarina ho fampidirana ho an'ny asa ho andevo.

Ny fanovana dia azo jerena eo ambanin'ny "Device" Advanced Setting" Dig-IO.

Soso-kevitra: Tsy maintsy atao ao amin'ny "Master" sy amin'ny "Slave" ny fanamafisana ny fatran'ny data. Ny fandrefesana matetika ny tompo dia tsy tokony ho ambony noho ny fandrefesana matetika ny andevo.