Interfeys 6AXX ko'p komponentli sensori bo'yicha qo'llanma

6AXX ko'p komponentli datchiklar to'plami deformatsiya o'lchagichlar bilan jihozlangan oltita mustaqil kuch datchiklarini o'z ichiga oladi. Oltita datchik signalidan foydalanib, uch fazoviy o'q va ularning atrofidagi uch moment ichidagi kuchlarni hisoblash uchun hisoblash qoidasi qo'llaniladi. Ko'p komponentli sensorning o'lchov diapazoni aniqlanadi:

oltita mustaqil kuch datchiklarining o'lchov diapazonlari bo'yicha va
oltita kuch datchiklarining geometrik joylashuvi yoki sensorning diametri orqali.

Oltita kuch datchiklarining individual signallarini masshtab koeffitsienti bilan ko'paytirish orqali o'ziga xos kuch yoki moment bilan bevosita bog'lash mumkin emas.

Hisoblash qoidasi olti datchik signalining vektori bilan kalibrlash matritsasidan olingan o'zaro mahsulot bilan matematik jihatdan aniq tasvirlanishi mumkin.

Ushbu funktsional yondashuv quyidagi afzalliklarga egatages:

Ayniqsa, yuqori qattiqlik,

Ayniqsa, oltita komponentni samarali ajratish ("past o'zaro suhbat").

Kalibrlash matritsasi

A kalibrlash matritsasi ko'rsatilgan chiqish signallari orasidagi aloqani tavsiflaydi U o'lchovdan ampL yuk vektorining 1 dan 6 gacha (u1, u2, u3, u4, u5, u6) kanallari va 1 dan 6 gacha komponentlari (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz) bo'yicha ko'targich.

O'lchangan qiymat: 1 dan 2 gacha bo'lgan kanallarda u6, u1, …u6 chiqish signallari	chiqish signali U
Hisoblangan qiymat: Fx, Fy, Fz kuchlari; lahzalar Mx, My, Mz	Yuklash vektori L
Hisoblash qoidasi: o'zaro mahsulot	L = A x U

Aij kalibrlash matritsasi 36 qator (i=6..1) va 6 ustun (j=6..1) boʻlgan 6 ta elementni oʻz ichiga oladi.
Matritsa elementlarining birligi matritsaning 1-3 qatorlarida N/(mV/V) ga teng.
Matritsa elementlarining birligi matritsaning 4-6 qatorlarida Nm/(mV/V) ga teng.
Kalibrlash matritsasi sensorning xususiyatlariga va o'lchovga bog'liq amphayotiyroq.
Bu BX8 o'lchovi uchun amal qiladi ampko'taruvchi va hamma uchun ampmV/V da ko'prik chiqish signallarini ko'rsatadigan ko'targichlar.
Matritsa elementlarini ko'paytirish yo'li bilan ("skalar mahsulot" yordamida) umumiy omil bilan boshqa birliklarda o'zgartirish mumkin.
Kalibrlash matritsasi asosiy koordinata tizimining kelib chiqishi atrofidagi momentlarni hisoblab chiqadi.
Koordinata tizimining kelib chiqishi z o'qi sensorning qaragan yuzasi bilan kesishgan nuqtada joylashgan. 1) O'qlarning kelib chiqishi va yo'nalishlari datchikning qarama-qarshi yuzasida o'yma bilan ko'rsatilgan.

1) Har xil 6AXX datchiklari turiga qarab boshlang'ich pozitsiyasi farq qilishi mumkin. Kelib chiqishi kalibrlash varaqasida hujjatlashtirilgan. EG 6A68 ning kelib chiqishi sensorning markazida joylashgan.

Exampkalibrlash matritsasi (6AXX, 6ADF)

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

X-yo'nalishidagi kuch a1j birinchi qatorning matritsa elementlarini uj chiqish signallari vektori qatorlariga ko'paytirish va jamlash yo'li bilan hisoblanadi.
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

Misol uchunample: barcha 6 o'lchash kanalida u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V ko'rsatiladi. Keyin Fx kuchi -13.7 N. z yo'nalishidagi kuch mos ravishda a3j matritsasining uchinchi qatorini ko'rsatilgan volning vektoriga ko'paytirish va yig'ish yo'li bilan hisoblanadi.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.

6AXX / 6ADF sensorlari uchun Matrix Plus

"Matrix Plus" kalibrlash protsedurasidan foydalanganda ikkita o'zaro mahsulot hisoblanadi: A x U matritsa + B x U matritsasi *

O'lchangan qiymatlar: chiqish signallari u1, u2, … u6 kanallar 1 dan 6 gacha	chiqish signallari U
O'lchangan qiymatlar aralash mahsulot sifatida chiqish signallari: 1 dan 2 gacha kanallarning u1u3, u1u4, u1u5, u1u6, u2u3, u1u6	chiqish signallari U*
Hisoblangan qiymat: Forces Fx, Fy, Fz;Moments Mx, My, Mz	Yuklash vektori L.
Hisoblash qoidasi: o'zaro mahsulot	L = A x U + B x U*

Exampkalibrlash matritsasi "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 da	-0.251	1.701	-0.107	-2.133	-1.408	1.298
Fz N / (mV/V)² da	5.049	-0.990	1.453	3.924	19.55	-18.25
Mx Nm /(mV/V)² da	-0.015	0.082	-0.055	-0.076	0.192	-0.054
Mening Nm / (mV/V)² da	0.050	0.016	0.223	0.036	0.023	-0.239
Mz Nm / (mV/V)² da	-0.081	-0.101	0.027	-0.097	-0.747	0.616

X yo‘nalishidagi kuch A birinchi qator a1j matritsa elementlarini chiqish signallari vektorining j qatorlari bilan uj plyus birinchi qator a1j matritsasining B elementlarini vektorining j qatorlari bilan ko‘paytirish va yig‘ish yo‘li bilan hisoblanadi. aralash kvadratik chiqish signallari:

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
Diqqat: Aralash kvadratik atamalarning tarkibi sensorga qarab o'zgarishi mumkin.

Kelib chiqishi ofset

Koordinatalar sistemasining kelib chiqishida qo'llanilmaydigan kuchlar dastagiga asoslangan Mx, My va Mz momentlari ko'rinishidagi anindikator bilan ko'rsatiladi.

Umuman olganda, kuchlar sensorning qaragan yuzasidan z masofada qo'llaniladi. Quvvat o'tkazuvchanligining joylashuvi ham zarur bo'lganda x va z yo'nalishlarida siljishi mumkin.

Agar kuchlar koordinata tizimining kelib chiqishidan x, y yoki z masofada qo'llanilsa va kuchning o'tish joyi atrofidagi momentlarni ko'rsatish kerak bo'lsa, quyidagi tuzatishlar talab qilinadi:

Mx1, My1, Mz1 momentlari kuch uzatishning (x, y, z) kelib chiqishidan siljishidan keyin tuzatilgan.

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

Eslatma: Sensor Mx, My va Mz momentlariga ham ta'sir qiladi, Mx1, My1 va Mz1 momentlari ko'rsatiladi. Mx, My va Mz ruxsat etilgan momentlardan oshib ketmaslik kerak.

Kalibrlash matritsasini masshtablash

Matritsa elementlarini mV/V birligiga havola qilish orqali kalibrlash matritsasi mavjud bo'lganlarga qo'llanilishi mumkin. amphayot kechiruvchilar.

N/V va Nm/V matritsa elementlari bilan kalibrlash matritsasi BSC8 o'lchash uchun amal qiladi. amp2 mV / V kirish sezgirligi va 5 mV / V kirish signali bilan 2 V chiqish signali bilan ko'taruvchi.

Barcha matritsa elementlarini 2/5 koeffitsientga ko'paytirish 5 mV / V (BSC2) kirish sezgirligida 8V chiqishi uchun N / (mV / V) va Nm / (mV / V) dan matritsani o'lchaydi.

Matritsaning barcha elementlarini 3.5/10 koeffitsientiga ko'paytirish orqali Matritsa N/(mV/V) va Nm/(mV/V) dan 10 mV/V (BX3.5) kirish sezgirligida 8V chiqish signali uchun masshtablanadi. )

Faktorning birligi (mV/V)/V
Yuklanish vektori elementlarining birligi (u1, u2, u3, u4, u5, u6) vol.tagV da

Example of Fx

BX8 bilan analog chiqish, kirish sezgirligi 3.5 mV / V, chiqish signali 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)

6AXX datchiklari uchun matritsa 12×6

6A150, 6A175, 6A225, 6A300 datchiklari bilan xatolarni qoplash uchun a6x12 matritsa o'rniga 6×6 matritsadan foydalanish mumkin.

6 × 12 matritsa eng yuqori aniqlik va eng past o'zaro bog'lanishni taklif qiladi va 50 kN quvvatli sensorlar uchun tavsiya etiladi.

Bunday holda, sensorlar jami 12 ta o'lchash kanali va ikkita ulagichga ega. Har bir ulagichda 6 ta sensorli signalga ega bo'lgan elektrdan mustaqil kuch-moment sensori mavjud. Bu ulagichlarning har biri o'z o'lchoviga ulangan. ampko'taruvchisi BX8.

6 × 12 matritsadan foydalanish o'rniga, sensordan faqat A ulagichi yoki faqat B ulagichi bilan yoki ortiqcha o'lchash uchun ikkala ulagich bilan ham foydalanish mumkin. Bunday holda, A ulagichi va B ulagichi uchun 6 × 6 matritsa beriladi. 6 × 6 matritsa standart sifatida taqdim etiladi.

O'lchangan ma'lumotlarni sinxronlashtirish, masalan, sinxronizatsiya kabeli yordamida amalga oshirilishi mumkin. Uchun ampEtherCat interfeysi bilan ko'targichlarda BUS liniyalari orqali sinxronizatsiya qilish mumkin.

Fx, Fy, Fz kuchlari va Mx, My, Mz momentlari BlueDAQ dasturida hisoblanadi. U erda 12 ta kirish kanali u1…u12 yuk vektori L ning 6 ta chiqish kanalini olish uchun 12×6 matritsa A ga ko'paytiriladi.

“A” ulagichining kanallari BlueDAQ dasturiy ta’minotidagi 1…6-kanallarga tayinlangan. “B” ulagichining kanallari BlueDAQ dasturiy ta’minotidagi 7…12-kanallarga tayinlangan.
BlueDAQ dasturida 6×12 matritsani yuklagandan va faollashtirgandan so'ng, kuchlar va momentlar 1 dan 6 gacha bo'lgan kanallarda ko'rsatiladi.
7…12-kanallar B ulagichining dastlabki ma'lumotlarini o'z ichiga oladi va keyingi baholash uchun ahamiyatli emas. Ushbu kanallarni ("dummy7" belgisi bilan) "dummy12") yashirish mumkin 6×12 matritsadan foydalanganda kuchlar va momentlar faqat dasturiy ta'minot tomonidan hisoblab chiqiladi, chunki u ikkita alohida o'lchov ma'lumotlaridan iborat. amphayot kechiruvchilar.

Maslahat: BlueDAQ dasturidan foydalanganda konfiguratsiya va 6×12 matritsaga ulanish “Seansni saqlash” orqali amalga oshirilishi mumkin. va “Ochiq sessiya” bosiladi. Shunday qilib, sensor va kanal konfiguratsiyasi faqat bir marta amalga oshirilishi kerak.

Qattiqlik matritsasi

Exampqattiqlik matritsasi

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

X-yo'nalishida 5kN yuklanganda, x yo'nalishi bo'yicha 5 / 93.8 mm = 0.053 mm siljish va 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad burilish y yo'nalishiga olib keladi.
Z-yo'nalishida 15kN yuklanganda, z yo'nalishi bo'yicha 15 / 387.9 mm = 0.039 mm siljish (va burilish yo'q).
Qachon Mx 500 Nm 0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad burilish x o'qiga olib keladi va 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133 mm dan ashift.
Mz 500Nm yuklanganda, z o'qi atrofida 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad (va siljishsiz) burilish natijalari.

5AR sensorlari uchun kalibrlash matritsasi

5AR tipidagi datchiklar Fz kuchini va Mxand My momentlarini o'lchash imkonini beradi.
5AR datchiklari Fx, Fy va Fz 3 ortogonal kuchlarni ko'rsatish uchun ishlatilishi mumkin, bunda o'lchangan momentlar dastagi z (fx, Fy kuch ishlatish masofasi koordinata tizimining kelib chiqishi) bilan bo'linadi.

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

Z yo‘nalishidagi kuch birinchi qator A1J matritsa elementlarini uj chiqish signallari vektori chiziqlariga ko‘paytirish va yig‘ish yo‘li bilan hisoblanadi.

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

Example: barcha 6 o'lchash kanalida u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V ko'rsatiladi. Keyin 400 N Fz natijalarini majburlash.

5AR sensorining A kalibrlash matritsasi 4 x o'lchamga ega. 4
O'lchovning chiqish signallarining u vektori ampko'taruvchining o'lchamlari 4 x. 1 Natija vektori (Fz, Mx, My, H) 4 x o'lchamga ega. 1 Kalibrlash matritsasi qo'llanilgandan so'ng ch1, ch2 va ch3 chiqishlarida Fz kuchi va Mx va My momentlari ko'rsatiladi. 4-kanalda H chiqishi to'rtinchi qatorda doimiy ravishda 0V ko'rsatiladi.

Sensorni ishga tushirish

BlueDAQ dasturi o'lchangan kuchlar va momentlarni ko'rsatish uchun ishlatiladi. BlueDAQ dasturiy ta'minoti va tegishli qo'llanmalarni quyidagi manzildan yuklab olish mumkin websayt.

Qadam	Tavsif
1	Blue DAQ dasturini o'rnatish
2	O'lchovni ulang ampUSB port orqali ko'taruvchi BX8; Sensor 6AXXni o'lchashga ulang ampko'taruvchi. O'lchovni yoqing amphayotiyroq.
3	Kalibrlash matritsasi bilan katalogni (ta'minlangan USB flesh-disk) mos disk va yo'lga nusxalash.
4	Blue DAQ dasturini ishga tushiring
5	Asosiy oyna: Kanal qo'shish tugmasi; Qurilma turini tanlang: BX8 Interfeysni tanlang: masalanample COM3 Button Connect-ni ochish uchun 1-6-kanalni tanlang
6	Asosiy oyna: Tugma Maxsus Sensor Olti o'qli sensorni tanlang
7	Oyna "Olti o'qli sensor sozlamalari: Sensorni qo'shish tugmasi
8	a) Direktorni o'zgartirish tugmasi bilan katalogni tanlang files Seriya raqami.dat va Seriya raqami. Matritsa. b) Sensorni tanlash tugmasi va Seriya raqamini tanlang c) Kanal nomini avtomatik o'zgartirish tugmasi d) agar kerak bo'lsa. Quvvatni qo'llash nuqtasining siljishini tanlang. e) OK tugmasi Ushbu Sensorni yoqing
9C	Recorder Yt ni tanlang” oynasi, o‘lchashni boshlang;

6×12 datchikni ishga tushirish

6 × 12 datchikni ishga tushirishda o'lchashning 1 dan 6 gacha kanallari ampko'taruvchining "A" ulagichi 1 dan 6 gacha bo'lgan qismlarga tayinlanishi kerak.

O'lchovning 7…12 kanallari amp"B" ulagichidagi ko'targich 7 dan 12 gacha bo'lgan qismlarga o'rnatiladi.

Sinxronizatsiya kabelidan foydalanganda, orqa tarafdagi 25 pinli SUB-D ayol ulagichlari (erkak) ampko'targich sinxronizatsiya kabeliga ulangan.

Sinxronizatsiya kabeli № portlarni ulaydi. 16 o'lchov ampko'targichlar A va B bir-biri bilan.

uchun ampliifier A port 16 asosiy sifatida funktsiya uchun chiqish sifatida tuzilgan, uchun ampBport 16 ko'taruvchisi qul sifatida funktsiya uchun kirish sifatida tuzilgan.

Sozlamalarni "Qurilma" Kengaytirilgan sozlash" Dig-IO ostida topish mumkin.

Maslahat: Ma'lumotlar chastotasining konfiguratsiyasi "Master" da, shuningdek "Slave" da amalga oshirilishi kerak. Magistrning o'lchash chastotasi hech qachon qulning o'lchash chastotasidan yuqori bo'lmasligi kerak.