Interface 6AXX Multicomponent Sensor Instruksi Manual

Susunan 6AXX Multicomponent Sénsor ngandung genep sénsor gaya mandiri anu dilengkepan ku gauges galur. Ngagunakeun genep sinyal sensor, aturan itungan dilarapkeun pikeun ngitung gaya dina sumbu tilu spasial jeung tilu moments sabudeureun éta. Kisaran pangukuran sensor multikomponén ditangtukeun:

ku rentang ukur genep sénsor gaya bebas, jeung
ku susunan geometri tina genep sénsor gaya atawa via diaméter sénsor.

Sinyal individu tina genep sénsor gaya teu tiasa langsung dipatalikeun sareng gaya atanapi momen khusus ku cara ngalikeun sareng faktor skala.

Aturan itungan bisa persis digambarkeun dina istilah matematik ku hasil cross ti matriks calibration kalawan véktor genep sinyal sensor.

Pendekatan fungsional ieu ngagaduhan advan di handap ieutages:

Utamana rigidity tinggi,

Separation utamana éféktif tina genep komponén ("low cross-talk").

Matriks kalibrasi

Matriks kalibrasi A ngajelaskeun sambungan antara sinyal kaluaran anu dituduhkeun U tina pangukuran ampLifier dina saluran 1 nepi ka 6 (u1, u2, u3, u4, u5, u6) jeung komponén 1 nepi ka 6 (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) tina véktor beban L.

Nilai diukur: sinyal kaluaran u1, u2, ...u6 dina saluran 1 nepi ka 6	sinyal kaluaran U
Nilai diitung: gaya Fx, Fy, Fz; moments Mx, abdi, Mz	Beban vektor L
Aturan itungan: cross produk	L = A x U

Matriks kalibrasi Aij ngawengku 36 elemen, disusun dina 6 jajar (i=1..6) jeung 6 kolom (j=1..6).
Hijian unsur matriks nyaéta N/(mV/V) dina baris 1 nepi ka 3 matriks.
Hijian unsur matriks nyaéta Nm/(mV/V) dina baris 4 nepi ka 6 matriks.
Matriks kalibrasi gumantung kana sipat sénsor sareng ukuranana amppangagung.
Ieu lumaku pikeun pangukuran BX8 ampliifier jeung pikeun sakabéh amplifters, nu nunjukkeun sinyal kaluaran sasak dina mV/V.
Unsur-unsur matriks tiasa diskalakeun deui dina unit sanés ku faktor umum ngalangkungan perkalian (nganggo "produk skalar").
Matriks calibration ngitung momen sabudeureun asal sistem koordinat kaayaan.
Asal sistem koordinat lokasina di titik dimana sumbu-z intersects jeung beungeut beungeut sensor. 1) Asal sareng orientasi sumbu dipidangkeun ku ukiran dina beungeut sensor.

1) Posisi asal bisa rupa-rupa jeung tipe sensor 6AXX béda. Asalna didokumentasikeun dina lambaran kalibrasi. Misalna asal 6A68 aya di tengah sensor.

Example tina matriks kalibrasi (6AXX, 6ADF)

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

Gaya dina arah-x diitung ku cara ngalikeun jeung ngajumlahkeun elemen matriks baris kahiji a1j jeung baris vektor sinyal kaluaran 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

Pikeun example: dina sakabéh 6 saluran ukur u1 = u2 = u3 = u4 = u5 = u6 = 1.00mV / V ditampilkeun. Teras aya gaya Fx tina -13.7 N. Gaya dina arah z diitung sasuai ku cara ngalikeun sareng ngajumlahkeun baris katilu tina matriks a3j sareng vektor vol anu dituduhkeun.tagieu 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 Ditambah pikeun 6AXX / 6ADF sensor

Nalika nganggo prosedur kalibrasi "Matrix Plus", dua produk silang diitung: matrix A x U + matrix B x U *

Nilai diukur: sinyal kaluaran u1, u2, … u6 saluran 1 nepi ka 6	sinyal kaluaran U
Nilai anu diukur nyaéta sinyal kaluaran salaku produk campuran: u1u2, u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3 saluran 1 nepi ka 6	sinyal kaluaran U*
Nilai diitung: Angkatan Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Vektor beban L.
Aturan itungan: cross produk	L = A x U + B x U*

Example tina matriks kalibrasi "B"

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

Gaya dina arah-x diitung ku cara ngalikeun jeung ngajumlahkeun elemen matriks A tina baris kahiji a1j jeung baris j tina vektor sinyal kaluaran uj ditambah elemen matriks B tina baris kahiji a1j jeung baris j tina vektor tina sinyal kaluaran kuadrat campuran:

Exampti 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 tina 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
Perhatosan: Komposisi istilah kuadrat campuran tiasa robih gumantung kana sénsor.

Offset tina asal

Gaya anu henteu diterapkeun dina asal sistem koordinat ditingalikeun ku indikator dina bentuk Mx, My sareng Mz momen dumasar kana panangan uas.

Umumna disebutkeun, gaya anu dilarapkeun dina jarak z ti beungeut beungeut sensor. Lokasi transmisi gaya ogé bisa bergeser dina x- sarta zdirections sakumaha diperlukeun.

Lamun gaya diterapkeun dina jarak x, y atawa z ti asal sistem koordinat, sarta momen sabudeureun lokasi transmisi gaya offset perlu ditémbongkeun, koreksi handap diperlukeun:

Momen anu dilereskeun Mx1, My1, Mz1 saatos pergeseran transmisi gaya (x, y, z) ti asal

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
Abdi1 = Abdi + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

Catetan: Sensor ogé kakeunaan momen Mx, My sareng Mz, kalayan momen Mx1, My1 sareng Mz1 ditampilkeun. Momen anu diidinan Mx, My sareng Mz teu kedah dilangkungan.

Skala tina matriks calibration

Ku ngarujuk unsur matriks kana unit mV/V, matriks kalibrasi tiasa diterapkeun ka sadaya anu sayogi. amplifsters.

Matriks kalibrasi sareng elemen matriks N/V sareng Nm/V lumaku pikeun pangukuran BSC8. amplifier kalayan sensitipitas input 2 mV / V sareng sinyal kaluaran 5V kalayan sinyal input 2mV / V.

Perkalian sadaya elemen matriks ku faktor 2/5 skala matriks tina N/(mV/V) jeung Nm/(mV/V) pikeun kaluaran 5V dina sensitipitas input 2 mV/V (BSC8).

Ku cara ngalikeun sakabéh elemen matriks ku faktor 3.5/10, Matrix diskalakeun tina N/(mV/V) jeung Nm/(mV/V) pikeun sinyal kaluaran 10V dina sensitipitas input 3.5 mV/V (BX8). )

Hijian faktor nyaéta (mV/V)/V
Hijian unsur véktor beban (u1, u2, u3, u4, u5, u6) nyaéta voltagéta dina V

Exampti Fx

Kaluaran analog sareng BX8, sensitipitas input 3.5 mV / V, sinyal kaluaran 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 pikeun sénsor 6AXX

Kalawan sensor 6A150, 6A175, 6A225, 6A300 kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngagunakeun 6 × 12 matrix tinimbang a6x6 matrix pikeun santunan kasalahan.

Matriks 6 × 12 nawiskeun akurasi pangluhurna sareng crosstalk panghandapna, sareng disarankeun pikeun sensor tina gaya 50kN.

Dina hal ieu, sensor gaduh total 12 saluran ukur sareng dua konektor. Unggal panyambungna ngandung sénsor gaya-torsi mandiri sacara éléktrik kalayan sinyal sénsor 6. Tiap panyambungna ieu disambungkeun kana pangukuran sorangan. amppanguat BX8.

Gantina ngagunakeun matrix 6 × 12, sensor ogé bisa dipaké sacara éksklusif jeung konektor A, orexclusively kalawan konektor B, atawa kalayan duanana konektor pikeun pangukuran kaleuleuwihan. Dina hal ieu, a 6 × 6 matrix disadiakeun pikeun konektor A jeung konektor B. 6 × 6 matrix disadiakeun salaku standar.

Sinkronisasi data nu diukur bisa misalna ku bantuan kabel sinkronisasi. Pikeun amplifiers kalawan panganteur EtherCat a sinkronisasi via garis BUS mungkin.

Gaya Fx, Fy, Fz jeung moments Mx, My, Mz diitung dina software BlueDAQ. Aya 12 saluran input u1…u12 dikalikeun ku 6 × 12 matriks A pikeun meunangkeun 6 saluran kaluaran tina vektor beban L.

Saluran konektor "A" ditugaskeun ka saluran 1…6 dina parangkat lunak BlueDAQ.. Saluran konektor "B" ditugaskeun ka saluran 7…12 dina parangkat lunak BlueDAQ.
Saatos ngamuat sareng ngaktipkeun matriks 6 × 12 dina parangkat lunak BlueDAQ, gaya sareng momen dipintonkeun dina saluran 1 dugi ka 6.
Saluran 7…12 ngandung data atah konektor B sareng henteu relevan pikeun évaluasi salajengna. Saluran ieu (kalayan sebutan "dummy7") ka "dummy12") tiasa disumputkeun tiasa disumputkeun Nalika nganggo matriks 6 × 12, gaya sareng momen diitung sacara éksklusif ku parangkat lunak, sabab diwangun ku data tina dua ukuran anu misah. amplifsters.

Tip: Nalika nganggo parangkat lunak BlueDAQ, konfigurasi sareng tautan kana matriks 6 × 12 tiasa dilakukeun ku "Simpen Sesi". jeung "Open Session" dipencet. supados sensor sareng konfigurasi saluran kedah dilakukeun sakali.

Matriks Kaku

Example tina hiji matrix stiffness

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

Lamun dieusian ku 5kN dina x-arah, a shift of 5 / 93.8 mm = 0.053 mm dina x arah, sarta pulas 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad hasil dina y-arah.
Lamun dieusian ku 15kN dina z-arah, a shift of 15 / 387.9 mm = 0.039 mm dina z arah (jeung euweuh pulas).
Nalika Mx 500 Nm a twisting of 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad hasilna sumbu-x, sarta ashift ti 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm.
Lamun dieusian ku Mz 500Nm hasil twisting 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad ngeunaan z-sumbu (jeung euweuh shift).

Calibration Matrix pikeun 5AR Sénsor

Sensor tipe 5AR ngamungkinkeun pangukuran gaya Fz sareng momen Mx sareng My.
Sénsor 5AR bisa dipaké pikeun mintonkeun 3 gaya ortogonal Fx, Fy, jeung Fz, lamun torsi diukur dibagi ku panangan tuas z (jarak aplikasi gaya Fx, Fy tina asal sistem koordinat).

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

Gaya dina arah z diitung ku cara ngalikeun jeung ngajumlahkeun elemen matriks baris kahiji A1J jeung garis-garis véktor kaluaran sinyal uj.

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

Example: dina sakabéh 6 saluran ukur u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV / V ditampilkeun. Lajeng maksakeun hasil Fz 400 N.

Matriks kalibrasi A tina sénsor 5AR gaduh diménsi 4 x. 4
Vektor u tina sinyal kaluaran tina pangukuran ampLifier ngabogaan dimensi 4 x. 1 Vektor hasil (Fz, Mx, My, H) boga diménsi 4 x. 1 Dina kaluaran ch1, ch2 sareng ch3 saatos nerapkeun matriks kalibrasi, gaya Fz sareng momen Mx sareng My ditampilkeun. Dina saluran 4 kaluaran H terus ditampilkeun 0V ku garis kaopat.

Commissioning tina sensor

Parangkat lunak BlueDAQ dianggo pikeun nunjukkeun kakuatan sareng momen anu diukur. The BlueDAQsoftware jeung manual patali bisa diundeur ti websitus.

Lengkah	Katerangan
1	Pamasangan parangkat lunak Blue DAQ
2	Sambungkeun pangukuran ampLifier BX8 via port USB; Sambungkeun sensor 6AXX ka pangukuran amppangagung. Hurungkeun pangukuran amppangagung.
3	Salin diréktori sareng matriks calibration (disadiakeun USB iteuk) kana drive sareng jalur anu cocog.
4	Mimitian software Blue DAQ
5	Jandéla utama: Tombol Tambahkeun Saluran; Pilih jinis alat: BX8 Pilih panganteur: pikeun example COM3Select channel 1 ka 6 pikeun muka Button Connect
6	Jandéla utama: Tombol Sénsor Husus Pilih sénsor genep sumbu
7	Jandéla "Setélan sénsor genep sumbu: Tombol Tambah Sénsor
8	a) Tombol Robah Dir Pilih diréktori kalawan files Serial number.dat jeung Serial number. Matriks. b) Tombol Pilih Sénsor tur pilih Jumlah serial c) Tombol Otomatis Ganti Ngaran Saluran d) lamun perlu. Pilih kapindahan titik aplikasi gaya. e) Tombol OK Aktipkeun Sénsor ieu
9C	Pilih Recorder Yt" jandela, mimitian pangukuran;

Commissioning tina sénsor 6 × 12

Nalika commissioning sensor 6 × 12, saluran 1 ka 6 tina ukur amplifier atkonektor "A" kedah ditugaskeun ka komponén 1 dugi ka 6.

Saluran 7…12 tina pangukuran ampLifier dina konektor "B" ditugaskeun ka komponén 7 nepi ka 12.

Lamun make kabel singkronisasi, konektor bikang SUB-D 25-pin (lalaki) dina tonggong ampLifier disambungkeun ka kabel sinkronisasi.

Kabel sinkronisasi nyambungkeun palabuhan No. 16 tina pangukuran ampLiifiers A jeung B kalawan silih.

Pikeun amplifier A port 16 ngonpigurasi salaku kaluaran pikeun fungsi salaku master, keur amplifier Bport 16 ngonpigurasi salaku input pikeun fungsi salaku budak.

Setélan tiasa dipendakan dina "Alat" Setélan Lanjutan" Dig-IO.

Petunjuk: Konfigurasi frékuénsi data kedah dilakukeun dina "Master" ogé di "Budak". Frékuénsi pangukuran master henteu kedah langkung luhur tibatan frékuénsi pangukuran budak.