Manual Arahan Penderia Berbilang Komponen Antara Muka 6AXX

Set Penderia Multikomponen 6AXX terdiri daripada enam penderia daya bebas yang dilengkapi dengan tolok terikan. Menggunakan enam isyarat sensor, peraturan pengiraan digunakan untuk mengira daya dalam paksi tiga ruang dan tiga momen di sekelilingnya. Julat ukuran sensor berbilang komponen ditentukan:

dengan julat pengukuran enam penderia daya bebas, dan
dengan susunan geometri enam penderia daya atau melalui diameter penderia.

Isyarat individu daripada enam penderia daya tidak boleh dikaitkan secara langsung dengan daya atau momen tertentu dengan mendarab dengan faktor penskalaan.

Peraturan pengiraan boleh diterangkan dengan tepat dalam istilah matematik oleh hasil silang daripada matriks penentukuran dengan vektor enam isyarat sensor.

Pendekatan berfungsi ini mempunyai advan berikuttages:

Ketegaran yang tinggi terutamanya,

Pemisahan enam komponen yang berkesan ("percakapan silang rendah").

Matriks penentukuran

Matriks penentukuran A menerangkan sambungan antara isyarat keluaran yang ditunjukkan U daripada ukuran amppenyambung pada saluran 1 hingga 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) dan komponen 1 hingga 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) bagi vektor beban L.

Nilai terukur: isyarat keluaran u1, u2, …u6 pada saluran 1 hingga 6	isyarat keluaran U
Nilai yang dikira: memaksa Fx, Fy, Fz; detik Mx, My, Mz	Muatkan vektor L
Peraturan pengiraan: Hasil silang	L = A x U

Matriks penentukuran Aij merangkumi 36 elemen, disusun dalam 6 baris (i=1..6) dan 6 lajur (j=1..6).
Unit unsur matriks ialah N/(mV/V) dalam baris 1 hingga 3 matriks.
Unit unsur matriks ialah Nm/(mV/V) dalam baris 4 hingga 6 matriks.
Matriks penentukuran bergantung pada sifat penderia dan ukuran amplebih hidup.
Ia terpakai untuk pengukuran BX8 amppenguat dan untuk semua amppengangkat, yang menunjukkan isyarat keluaran jambatan dalam mV/V.
Unsur matriks boleh diskalakan semula dalam unit lain dengan faktor sepunya melalui pendaraban (menggunakan "hasil skalar").
Matriks penentukuran mengira momen di sekitar asal sistem koordinat asas.
Asal sistem koordinat terletak pada titik di mana paksi-z bersilang dengan permukaan menghadap penderia. 1) Asal dan orientasi paksi ditunjukkan dengan ukiran pada permukaan menghadap penderia.

1) Kedudukan asal mungkin berbeza dengan jenis penderia 6AXX yang berbeza. Asal didokumenkan dalam helaian penentukuran. Cth asal 6A68 berada di tengah penderia.

Example daripada matriks penentukuran (6AXX, 6ADF)

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

Daya dalam arah-x dikira dengan mendarab dan menjumlahkan elemen matriks baris pertama a1j dengan baris vektor isyarat keluaran 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

Untuk example: pada kesemua 6 saluran ukuran ialah u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V dipaparkan. Kemudian terdapat daya Fx -13.7 N. Daya dalam arah z dikira dengan sewajarnya dengan mendarab dan menjumlahkan baris ketiga matriks a3j dengan vektor vol yang ditunjukkantages 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 untuk penderia 6AXX / 6ADF

Apabila menggunakan prosedur penentukuran "Matrix Plus", dua hasil silang dikira: matriks A x U + matriks B x U *

Nilai yang diukur: isyarat keluaran u1, u2, … u6 saluran 1 hingga 6	isyarat keluaran U
Nilai yang diukur ialah isyarat keluaran sebagai produk campuran: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 saluran 1 hingga 6	isyarat keluaran U*
Nilai yang dikira: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Muatkan vektor L.
Peraturan pengiraan: Hasil silang	L = A x U + B x U*

Example daripada matriks penentukuran "B"

	u1·u2 dalam (mV/V)²	u1·u3 dalam (mV/V)²	u1·u4 dalam (mV/V)²	u1·u5 dalam (mV/V)²	u1·u6 dalam (mV/V)²	u2·u3 dalam (mV/V)²
Fx dalam N / (mV/V)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Fy dalam N /(mV/V)²	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Fz dalam N / (mV/V)²	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Mx dalam Nm /(mV/V)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
Saya dalam Nm / (mV/V)²	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Mz dalam Nm / (mV/V)²	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

Daya dalam arah-x dikira dengan mendarab dan menjumlahkan elemen matriks A bagi baris pertama a1j dengan baris j bagi vektor isyarat keluaran uj tambah elemen matriks B baris pertama a1j dengan baris j vektor bagi isyarat keluaran kuadratik campuran:

Example daripada 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 daripada 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
Perhatian: Komposisi istilah kuadratik campuran mungkin berubah bergantung pada sensor.

Mengimbangi asal usul

Daya yang tidak digunakan dalam asal sistem koordinat ditunjukkan oleh penunjuk dalam bentuk momen Mx, My dan Mz berdasarkan lengan tuil.

Secara umumnya, daya dikenakan pada jarak z dari permukaan menghadap penderia. Lokasi penghantaran daya juga boleh dianjak dalam arah x- dan z seperti yang diperlukan.

Jika daya dikenakan pada jarak x, y atau z dari asal sistem koordinat, dan momen di sekitar lokasi penghantaran daya offset perlu ditunjukkan, pembetulan berikut diperlukan:

Momen diperbetulkan Mx1, My1, Mz1 berikutan anjakan penghantaran daya (x, y, z) dari asal

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

Nota: Penderia juga terdedah kepada detik Mx, My dan Mz, dengan detik Mx1, My1 dan Mz1 dipaparkan. Momen yang dibenarkan Mx, My dan Mz tidak boleh dilampaui.

Penskalaan matriks penentukuran

Dengan merujuk elemen matriks kepada unit mV/V, matriks penentukuran boleh digunakan untuk semua yang tersedia. amppenyelamat.

Matriks penentukuran dengan elemen matriks N/V dan Nm/V digunakan pada pengukuran BSC8 amplifier dengan kepekaan input 2 mV / V dan isyarat output 5V dengan isyarat input 2mV/V.

Pendaraban semua elemen matriks dengan faktor 2/5 menskalakan matriks daripada N/(mV/V) dan Nm/(mV/V) untuk keluaran 5V pada kepekaan input 2 mV/V (BSC8).

Dengan mendarab semua elemen matriks dengan faktor 3.5/10, Matriks diskalakan daripada N/(mV/V) dan Nm/(mV/V) untuk isyarat keluaran 10V pada kepekaan input 3.5 mV/V (BX8 )

Unit faktor ialah (mV/V)/V
Unit bagi elemen vektor beban (u1, u2, u3, u4, u5, u6) ialah voltages dalam V

Example daripada Fx

Output analog dengan BX8, sensitiviti input 3.5 mV / V, isyarat output 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)

Matriks 6×12 untuk penderia 6AXX

Dengan sensor 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 adalah mungkin untuk menggunakan matriks 6×12 dan bukannya matriks a6x6 untuk pampasan ralat.

Matriks 6×12 menawarkan ketepatan tertinggi dan crosstalk terendah, dan disyorkan untuk penderia daripada daya 50kN.

Dalam kes ini, penderia mempunyai sejumlah 12 saluran pengukur dan dua penyambung. Setiap penyambung mengandungi penderia daya-torsi bebas elektrik dengan 6 isyarat penderia. Setiap penyambung ini disambungkan kepada pengukurnya sendiri amppenguat BX8.

Daripada menggunakan matriks 6×12, penderia juga boleh digunakan secara eksklusif dengan penyambung A, secara eksklusif dengan penyambung B, atau dengan kedua-dua penyambung untuk pengukuran berlebihan. Dalam kes ini, matriks 6×6 dibekalkan untuk penyambung A dan untuk penyambung B. Matriks 6×6 dibekalkan sebagai standard.

Penyegerakan data yang diukur boleh contohnya dengan bantuan kabel penyegerakan. Untuk amplifiers dengan antara muka EtherCat penyegerakan melalui talian BUS adalah mungkin.

Daya Fx, Fy, Fz dan momen Mx, My, Mz dikira dalam perisian BlueDAQ. Terdapat 12 saluran input u1…u12 didarab dengan matriks 6×12 A untuk mendapatkan 6 saluran keluaran vektor beban L.

Saluran penyambung “A” diperuntukkan kepada saluran 1…6 dalam perisian BlueDAQ.. Saluran penyambung “B” diperuntukkan kepada saluran 7…12 dalam perisian BlueDAQ.
Selepas memuatkan dan mengaktifkan matriks 6×12 dalam perisian BlueDAQ, daya dan momen dipaparkan pada saluran 1 hingga 6.
Saluran 7…12 mengandungi data mentah penyambung B dan tidak berkaitan untuk penilaian selanjutnya. Saluran ini (dengan sebutan "dummy7") kepada "dummy12") boleh disembunyikan boleh disembunyikan Apabila menggunakan matriks 6×12, daya dan momen dikira secara eksklusif oleh perisian, kerana ia terdiri daripada data daripada dua ukuran berasingan amppenyelamat.

Petua: Apabila menggunakan perisian BlueDAQ, konfigurasi dan pemautan ke matriks 6×12 boleh dilakukan dengan "Simpan Sesi". dan "Sesi Terbuka" ditekan. supaya konfigurasi sensor dan saluran hanya perlu dijalankan sekali.

Matriks Kekakuan

Example daripada matriks kekakuan

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

Apabila dimuatkan dengan 5kN dalam arah-x, anjakan 5 / 93.8 mm = 0.053 mm dalam arah x, dan pusingan 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad menghasilkan arah-y.
Apabila dimuatkan dengan 15kN dalam arah z, anjakan 15 / 387.9 mm = 0.039 mm dalam arah z (dan tiada twist).
Apabila Mx 500 Nm pusingan 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad menghasilkan paksi-x, dan anjakan dari 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
Apabila dimuatkan dengan Mz 500Nm hasil berpusing 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad tentang paksi-z (dan tiada anjakan).

Matriks Kalibrasi untuk Penderia 5AR

Penderia jenis 5ARMembenarkan pengukuran daya Fz dan momen Mxand My.
Penderia 5AR boleh digunakan untuk memaparkan 3 daya ortogon Fx, Fy dan Fz, apabila tork yang diukur dibahagikan dengan lengan tuil z (jarak aplikasi daya Fx, Fy dari asal sistem koordinat).

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

Daya dalam arah z dikira dengan mendarab dan menjumlahkan elemen matriks baris pertama A1J dengan garis vektor bagi isyarat keluaran uj

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

Example: pada kesemua 6 saluran ukuran ialah u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V dipaparkan. Kemudian paksa keputusan Fz sebanyak 400 N.

Matriks penentukuran A bagi penderia 5AR mempunyai dimensi 4 x. 4
Vektor u isyarat keluaran pengukuran ampLiifier mempunyai dimensi 4 x. 1 Vektor hasil (Fz, Mx, My, H) mempunyai dimensi 4 x. 1 Pada output ch1, ch2 dan ch3 selepas menggunakan matriks penentukuran, daya Fz dan momen Mx dan My dipaparkan. Pada Saluran 4 output H sentiasa dipaparkan 0V oleh baris keempat.

Pentauliahan sensor

Perisian BlueDAQ digunakan untuk menunjukkan daya dan momen yang diukur. Perisian BlueDAQ dan manual berkaitan boleh dimuat turun dari webtapak.

Langkah	Penerangan
1	Pemasangan perisian Blue DAQ
2	Sambungkan ukuran ampLifier BX8 melalui port USB; Sambungkan sensor 6AXX kepada pengukur amppengikat. Hidupkan pengukur amplebih hidup.
3	Salin direktori dengan matriks penentukuran (stik USB yang dibekalkan) ke pemacu dan laluan yang sesuai.
4	Mulakan perisian Blue DAQ
5	Tetingkap utama: Butang Tambah Saluran; Pilih jenis peranti: BX8 Pilih antara muka: untuk cthample COM3Pilih saluran 1 hingga 6 untuk membuka Button Connect
6	Tetingkap utama: Butang Penderia Khas Pilih penderia enam paksi
7	Tetingkap “Tetapan penderia enam paksi: Butang Tambah Penderia
8	a) Dir Tukar Butang Pilih direktori dengan files Nombor siri.dat dan nombor siri. Matriks. b) Butang Pilih Sensor dan pilih Nombor siri c) Butang Auto Namakan Semula Saluran d) jika perlu. Pilih anjakan titik aplikasi daya. e) Butang OK Dayakan Sensor ini
9C	Pilih tetingkap Perakam Yt", mulakan pengukuran;

Pentauliahan sensor 6×12

Semasa menjalankan penderia 6×12, salurkan 1 hingga 6 pengukuran amppenyambung penyambung "A" mesti diberikan kepada komponen 1 hingga 6.

Saluran 7…12 pengukuran amppenyambung pada penyambung “B” diberikan kepada komponen 7 hingga 12.

Apabila menggunakan kabel penyegerakan, penyambung perempuan SUB-D 25-pin (lelaki) di bahagian belakang amppenyambung disambungkan kepada kabel penyegerakan.

Kabel penyegerakan menyambungkan port no. 16 daripada ukuran amppenghidup A dan B antara satu sama lain.

Untuk amplifier Port 16 dikonfigurasikan sebagai output untuk fungsi sebagai induk, untuk amplifier Bport 16 dikonfigurasikan sebagai input untuk fungsi sebagai hamba.

Tetapan boleh didapati di bawah Tetapan Lanjutan "Peranti" Dig-IO.

Petunjuk: Konfigurasi frekuensi data mesti dilakukan di "Master" dan juga di "Slave". Kekerapan mengukur tuan tidak boleh lebih tinggi daripada kekerapan mengukur hamba.