Интерфејс 6АКСКС Мултицомпонент Сенсор Упутство за употребу

Сет вишекомпонентних сензора 6АКСКС састоји се од шест независних сензора силе опремљених мерачем напрезања. Користећи шест сигнала сензора, примењује се правило прорачуна за израчунавање сила унутар три просторне осе и три момента око њих. Опсег мерења вишекомпонентног сензора се одређује:

по опсегу мерења шест независних сензора силе, и
геометријским распоредом шест сензора силе или преко пречника сензора.

Појединачни сигнали са шест сензора силе не могу се директно повезати са специфичном силом или моментом множењем са фактором скалирања.

Правило прорачуна се може прецизно описати у математичком смислу унакрсним производом из калибрационе матрице са вектором шест сигнала сензора.

Овај функционални приступ има следеће предностиtagес:

Посебно висока крутост,

Посебно ефикасно раздвајање шест компоненти („ниски унакрсни разговори“).

Матрица за калибрацију

Матрица калибрације А описује везу између назначених излазних сигнала U мерења ampЛифиер на каналима 1 до 6 (у1, у2, у3, у4, у5, у6) и компоненте 1 до 6 (Фк, Фи, Фз, Мк, Ми, Мз) вектора оптерећења Л.

Измерена вредност: излазни сигнали у1, у2, …у6 на каналима 1 до 6	излазни сигнал У
Израчуната вредност: силе Фк, Фи, Фз; моменти Мк, Ми, Мз	Вектор оптерећења Л
Правило израчунавања: Унакрсни производ	L = A x U

Матрица калибрације Аиј обухвата 36 елемената, распоређених у 6 редова (и=1..6) и 6 колона (ј=1..6).
Јединица елемената матрице је Н/(мВ/В) у редовима 1 до 3 матрице.
Јединица матричних елемената је Нм/(мВ/В) у редовима 4 до 6 матрице.
Матрица калибрације зависи од својстава сензора и од особина мерења ampлифиер.
Важи за мерење БКС8 ampлифиер и за све ampлифиерс, који означавају излазне сигнале моста у мВ/В.
Елементи матрице се могу поново скалирати у другим јединицама помоћу заједничког фактора множењем (користећи „скаларни производ“).
Матрица калибрације израчунава моменте око почетка основног координатног система.
Почетак координатног система се налази у тачки где се з-оса сече са окренутом површином сензора. 1) Порекло и оријентације оса приказани су гравуром на предњој површини сензора.

1) Положај почетне тачке може да варира са различитим типовима сензора 6АКСКС. Порекло је документовано у калибрационом листу. Нпр. порекло 6А68 је у центру сензора.

Exampматрица за калибрацију (6АКСКС, 6АДФ)

	у1 у мВ/В	у2 у мВ/В	у3 у мВ/В	у4 у мВ/В	у5 у мВ/В	у6 у мВ/В
Фк у Н/мВ/В	-217.2	108.9	99.9	-217.8	109.2	103.3
Фи у Н/мВ/В	-2.0	183.5	-186.3	-3.0	185.5	-190.7
Фз у Н/мВ/В	-321.0	-320.0	-317.3	-321.1	-324.4	-323.9
Мк у Нм / мВ/В	7.8	3.7	-3.8	-7.8	-4.1	4.1
Моје у Нм / мВ/В	-0.4	6.6	6.6	-0.4	-7.0	-7.0
Мз у Нм / мВ/В	-5.2	5.1	-5.1	5.1	-5.0	5.1

Сила у к-смеру се израчунава множењем и сабирањем елемената матрице првог реда а1ј са редовима вектора излазних сигнала уј.
Фк =
-217.2 Н/(мВ/В) у1+ 108.9 Н/(мВ/В) у2 + 99.9 Н/(мВ/В) у3
-217.8 Н/(мВ/В) у4+ 109.2 Н/(мВ/В) у5 +103.3 Н/(мВ/В) у6

Фор екampле: на свих 6 мерних канала је приказано у1 = у2 = у3 = у4 = у5 =у6 = 1.00мВ/В. Тада постоји сила Фк од -13.7 Н. Сила у правцу з се сходно томе израчунава множењем и сабирањем трећег реда матрице а3ј са вектором назначене запреминеtagес уј:
Фз =
-321.0 Н/(мВ/В) у1 -320.0 Н/(мВ/В) у2 -317.3 Н/(мВ/В) у3
-321.1 Н/(мВ/В) у4 -324.4 Н/(мВ/В) у5 -323.9 Н/(мВ/В) у6.

Матрик Плус за 6АКСКС / 6АДФ сензоре

Када се користи поступак калибрације „Матрик Плус“, израчунавају се два унакрсна производа: матрица А к У + матрица Б к У *

Измерене вредности: излазни сигнали у1, у2, … у6 на каналима 1 до 6	излазни сигнали U
Измерене вредности су излазни сигнали као мешовити производи: у1у2, у1у3, у1у4, у1у5, у1у6, у2у3 канала 1 до 6	излазни сигнали U*
Израчуната вредност: Форцес Фк, Фи, Фз; Моментс Мк, Ми, Мз	Вектор оптерећења L.
Правило израчунавања: Унакрсни производ	L = A x U + B к У*

Exampле калибрационе матрице "Б"

	у1·у2 ин (мВ/В)²	у1·у3 ин (мВ/В)²	у1·у4 ин (мВ/В)²	у1·у5 ин (мВ/В)²	у1·у6 ин (мВ/В)²	у2·у3 ин (мВ/В)²
Фк у Н / (мВ/В)²	-0.204	-0.628	0.774	-0.337	-3.520	2.345
Фи у Н /(мВ/В)²	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Фз у Н / (мВ/В)²	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Мк у Нм /(мВ/В)²	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
Мој у Нм / (мВ/В)²	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Мз у Нм / (мВ/В)²	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

Сила у к-смеру се израчунава множењем и сабирањем матричних елемената А првог реда а1ј са редовима ј вектора излазних сигнала уј плус матричних елемената Б првог реда а1ј са редовима ј вектора од мешовити квадратни излазни сигнали:

Exampле оф Фк

Фк =
-217.2 Н/(мВ/В) у1 + 108.9 Н/(мВ/В) у2 + 99.9 Н/(мВ/В) у3
-217.8 Н/(мВ/В) у4 + 109.2 Н/(мВ/В) у5 +103.3 Н/(мВ/В) у6
-0.204 Н/(мВ/В)² у1у2 0.628 Н/(мВ/В)² у1у3 + 0.774 Н/(мВ/В)² у1у4
-0.337 Н/(мВ/В)² у1у5 3.520 Н/(мВ/В)² у1у6 + 2.345 Н/(мВ/В)² у2у3

Exampле од Фз

Фз =
-321.0 Н/(мВ/В) у1 -320.0 Н/(мВ/В) у2 -317.3 Н/(мВ/В) у3
-321.1 Н/(мВ/В) у4 -324.4 Н/(мВ/В) у5 -323.9 Н/(мВ/В) у6.
+5.049 Н/(мВ/В)² у1у2 -0.990 Н/(мВ/В)² у1у3
+1.453 Н/(мВ/В)² у1у4 +3.924 Н/(мВ/В)² у1у5
+19.55 Н/(мВ/В)² у1у6 -18.25 Н/(мВ/В)² у2у3
пажња: Састав мешовитих квадратних чланова може се променити у зависности од сензора.

Помак порекла

Силе које нису примењене у почетку координатног система приказане су индикатором у виду Мк, Ми и Мз момената на основу крака полуге.

Уопштено говорећи, силе се примењују на растојању з од предње површине сензора. Локација преноса силе се такође може померити у к- и з смеровима по потреби.

Ако се силе примењују на растојању к, и или з од почетка координатног система, а моменти око локације преноса силе помака морају бити приказани, потребне су следеће корекције:

Кориговани моменти Мк1, Ми1, Мз1 након померања у преносу силе (к, и, з) од почетка

Мк1 = Мк + и*Фз – з*Фи
Ми1 = Ми + з*Фк – к*Фз
Мз1 = Мз + к*Фи – и*Фк

Напомена: Сензор је такође изложен тренуцима Мк, Ми и Мз, са приказаним тренуцима Мк1, Ми1 и Мз1. Дозвољени моменти Мк, Ми и Мз се не смеју прекорачити.

Скалирање калибрационе матрице

Упућивањем елемената матрице на јединицу мВ/В, матрица калибрације се може применити на све доступне ampлифиерс.

Калибрациона матрица са елементима Н/В и Нм/В матрице се примењује на мерење БСЦ8 ampЛифиер са улазном осетљивошћу од 2 мВ/В и излазним сигналом од 5В са улазним сигналом од 2мВ/В.

Множењем свих елемената матрице са фактором 2/5 матрицу се скалира од Н/(мВ/В) и Нм/(мВ/В) за излаз од 5В при улазној осетљивости од 2 мВ/В (БСЦ8).

Множењем свих елемената матрице са фактором 3.5/10, матрица се скалира од Н/(мВ/В) и Нм/(мВ/В) за излазни сигнал од 10В при улазној осетљивости од 3.5 мВ/В (БКС8 )

Јединица фактора је (мВ/В)/В
Јединица елемената вектора оптерећења (у1, у2, у3, у4, у5, у6) су вол.tagес у В

Exampле оф Фк

Аналогни излаз са БКС8, улазна осетљивост 3.5 мВ / В, излазни сигнал 10В:
Фк =
3.5/10 (мВ/В)/В
(-217.2 Н/(мВ/В) у1 + 108.9 Н/(мВ/В) у2 + 99.9 Н/(мВ/В) у3
-217.8 Н/(мВ/В) у4 + 109.2 Н/(мВ/В) у5 +103.3 Н/(мВ/В) у6 ) + (3.5/10)² ( (мВ/В)/В )²
(-0.204 Н/(мВ/В)² у1у2 0.628 Н/(мВ/В)² у1у3 + 0.774 Н/(мВ/В)² у1у4
-0.337 Н/(мВ/В)² у1у5 3.520 Н/(мВ/В)² у1у6 + 2.345 Н/(мВ/В)² у2у3)

Матрица 6×12 за 6АКСКС сензоре

Са сензорима 6А150, 6А175, 6А225, 6А300 могуће је користити 6×12 матрицу уместо а6к6 матрице за компензацију грешке.

Матрица 6×12 нуди највећу прецизност и најниже преслушавање, а препоручује се за сензоре од 50кН силе.

У овом случају сензори имају укупно 12 мерних канала и два конектора. Сваки конектор садржи електрични независни сензор силе и обртног момента са 6 сигнала сензора. Сваки од ових конектора је повезан са сопственим мерним ampлифиер БКС8.

Уместо коришћења матрице 6×12, сензор се такође може користити искључиво са конектором А, или искључиво са конектором Б, или са оба конектора за редундантно мерење. У овом случају, матрица 6×6 се испоручује за конектор А и за конектор Б. Матрица 6×6 се испоручује као стандард.

Синхронизација мерених података може бити нпр. уз помоћ кабла за синхронизацију. За ampЛифиери са ЕтхерЦат интерфејсом могућа је синхронизација преко БУС линија.

Силе Фк, Фи, Фз и моменти Мк, Ми, Мз се израчунавају у софтверу БлуеДАК. Тамо се 12 улазних канала у1…у12 множе са 6×12 матрицом А да би се добило 6 излазних канала вектора оптерећења Л.

Канали конектора „А” су додељени каналима 1…6 у БлуеДАК софтверу. Канали конектора „Б” су додељени каналима 7…12 у БлуеДАК софтверу.
Након учитавања и активирања матрице 6×12 у БлуеДАК софтверу, силе и моменти се приказују на каналима 1 до 6.
Канали 7…12 садрже необрађене податке конектора Б и нису релевантни за даљу евалуацију. Ови канали (са ознаком “думми7”) до “думми12”) могу бити скривени могу се сакрити. Када се користи матрица 6×12, силе и моменти се рачунају искључиво софтверски, пошто се она састоји од података из два одвојена мерења ampлифиерс.

Савет: Када се користи БлуеДАК софтвер, конфигурација и повезивање са матрицом 6×12 може се извршити помоћу „Саве Сессион“. и притиснете „Отворена сесија“. тако да се конфигурација сензора и канала мора извршити само једном.

Матрик крутости

Exampле матрице крутости

6А130 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	пхик
3750 кН	0,0	0,0	0,0	505,2 кНм	0,0	пхии
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 кНм	пхиз

Када је оптерећен са 5 кН у к-смеру, померање од 5 / 93.8 мм = 0.053 мм у к смеру и обрт од 5 кН / 3750 кН = 0.00133 рад резултира у и-смеру.
Када је оптерећен са 15кН у з-смеру, померање од 15 / 387.9 мм = 0.039 мм у правцу з (и без увијања).
Када је Мк 500 Нм увртање од 0,5кНм / 505,2кНм = 0.00099 рад резултира у к-оси, а померање од 0,5кНм / -3750 кН = -0,000133м = -0,133мм.
Када је оптерећен са Мз 500 Нм, резултат је увртања од 0,5 кНм / 343.4 кНм = 0.00146 рад око з-осе (и без померања).

Матрица за калибрацију за 5АР сензоре

Сензори типа 5АРомогућавају мерење силе Фз и момената Мк и Ми.
Сензори 5АР се могу користити за приказ 3 ортогоналне силе Фк, Фи и Фз, када се измерени моменти поделе са полугом з (удаљеност примене силе Фк, Фи од порекла координатног система).

	цх1	цх2	цх3	цх4
Фз у Н/мВ/В	100,00	100,00	100,00	100,00
Мк у Нм / мВ/В	0,00	-1,30	0,00	1,30
Моје у Нм / мВ/В	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

Сила у правцу з се израчунава множењем и сабирањем елемената матрице првог реда А1Ј са линијама вектора излазних сигнала уј

Фз =
100 Н/мВ/В у1 + 100 Н/мВ/В у2 + 100 Н/мВ/В у3 + 100 Н/мВ/В у4

Exampле: на свих 6 мерних канала је приказано у1 = у2 = у3 = у4 = 1.00 мВ/В. Затим примените Фз резултате од 400 Н.

Калибрациона матрица А 5АР сензора има димензије 4 к. 4
Вектор у излазних сигнала мерења ampЛифиер има димензије 4 к. 1 Вектор резултата (Фз, Мк, Ми, Х) има димензију 4 к. 1 На излазима цх1, цх2 и цх3 након примене калибрационе матрице, приказује се сила Фз и моменти Мк и Ми. На излазу канала 4 Х је константно приказано 0В у четвртом реду.

Пуштање у рад сензора

Софтвер БлуеДАК се користи за приказ измерених сила и момената. БлуеДАК софтвер и сродни приручници могу се преузети са webсајту.

Корак	Опис
1	Инсталација Блуе ДАК софтвера
2	Повежите мерење ampлифиер БКС8 преко УСБ порта; Повежите сензор 6АКСКС на мерење ampлифиер. Укључите мерење ampлифиер.
3	Копирајте директоријум са матрицом за калибрацију (испоручени УСБ стицк) на одговарајући диск и путању.
4	Покрените Блуе ДАК софтвер
5	Главни прозор: Дугме Додај канал; Изаберите тип уређаја: БКС8 Изаберите интерфејс: нпрampле ЦОМ3 Изаберите канал од 1 до 6 да бисте отворили дугме за повезивање
6	Главни прозор: Дугме Специјални сензор Изаберите шестосни сензор
7	Прозор „Подешавања шестоосног сензора: дугме Додај сензор
8	а) Дугме Цханге Дир Изаберите директоријум са fileс Серијски број.дат и Серијски број. Матрик. б) Дугме Изаберите сензор и изаберите Серијски број ц) Дугме Аутоматско преименовање канала г) ако је потребно. Изаберите померање тачке примене силе. е) Дугме ОК Омогући овај сензор
9C	Изаберите прозор за снимање Ит”, почните мерење;

Пуштање у рад сензора 6×12

Приликом пуштања у рад сензора 6×12, канали 1 до 6 мерења ampЛифиер на конектору "А" мора бити додељен компонентама 1 до 6.

Канали 7…12 мерења ampЛифиер на конектору "Б" су додељени компонентама 7 до 12.

Када користите кабл за синхронизацију, 25-пински СУБ-Д женски конектори (мушки) на полеђини ampЛифиер су повезани на кабл за синхронизацију.

Кабл за синхронизацију повезује портове бр. 16 мерења ampлифиерс А и Б једни са другима.

За ampлифиер Порт 16 је конфигурисан као излаз за функцију као мастер, за ampЛифиер Бпорт 16 је конфигурисан као улаз за функцију као славе.

Подешавања се могу наћи у одељку „Уређај“ Напредна подешавања“ Диг-ИО.

Савет: Конфигурисање фреквенције података мора да се изврши на „Мастер“ као и на „Славеу“. Мерна фреквенција мастера никада не би требало да буде већа од мерне фреквенције славе-а.