Interface 6AXX 多组分传感器使用手册

测量值：通道 1 至 2 上的输出信号 u6、u1、…u6	输出信号 U
计算值：力Fx、Fy、Fz；时刻 Mx, My, Mz	载荷向量 L
计算规则：叉积	L = A x U

校准矩阵 Aij 包括 36 个元素，排列为 6 行 (i=1..6) 和 6 列 (j=1..6)。
在矩阵的第 1 到第 3 行中，矩阵元素的单位是 N/(mV/V)。
在矩阵的第 4 到第 6 行中，矩阵元素的单位是 Nm/(mV/V)。
校准矩阵取决于传感器的属性和测量的属性 amp扩音器。
适用于 BX8 测量 amp提升者和所有人 amplifiers，以 mV/V 表示电桥输出信号。
矩阵元素可以通过乘法（使用“标量积”）按公因子在其他单位中重新缩放。
校准矩阵计算基础坐标系原点周围的矩。
坐标系的原点位于 z 轴与传感器相对表面的交点处。 1) 轴的原点和方向由传感器正面的雕刻表示。

1) 原点位置可能因 6AXX 传感器类型不同而异。原点记录在校准表中。 EG 6A68 的原点位于传感器的中心。

Examp校准矩阵的文件 (6AXX, 6ADF)

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

x 方向的力是通过将第一行 a1j 的矩阵元素与输出信号 uj 的向量行相乘和相加来计算的。
外汇 =
-217.2 N/(毫伏/伏)u1+108.9 N/(毫伏/伏)u2+99.9 N/(毫伏/伏)u3
-217.8 N/(毫伏/伏) u4+ 109.2 N/(毫伏/伏) u5 +103.3 N/(毫伏/伏) u6

例如ample：在所有 6 个测量通道上显示 u1 = u2 = u3 = u4 = u5 =u6 = 1.00mV/V。然后有 -13.7 N 的力 Fx。通过将矩阵 a3j 的第三行与指示的 vol 的向量相乘和相加，相应地计算 z 方向的力tages uj：
Fz =
-321.0 N/(毫伏/伏) u1 -320.0 N/(毫伏/伏) u2 -317.3 N/(毫伏/伏) u3
-321.1 N/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6。

用于 6AXX / 6ADF 传感器的 Matrix Plus

使用“Matrix Plus”校准程序时，会计算两个叉积：矩阵 A x U + 矩阵 B x U *

测量值：通道 1 至 2 上的输出信号 u6、u1、... u6	输出信号 U
测量值是作为混合产品的输出信号：通道 1 至 2 的 u1u3、u1u4、u1u5、u1u6、u2u3、u1u6	输出信号 U*
计算值：力 Fx、Fy、Fz；力矩 Mx、My、Mz	加载向量 L.
计算规则：叉积	L = A x U + B xU*

Examp校准矩阵“B”的 le

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

通过将第一行 a1j 的矩阵元素 A 与输出信号 uj 的向量的行 j 加上第一行 a1j 的矩阵元素 B 与向量的行 j 相乘和求和，计算 x 方向上的力混合二次输出信号：

ExampFx 文件

外汇 =
-217.2 牛/(毫伏/伏) u1 + 108.9 牛/(毫伏/伏) u2 + 99.9 牛/(毫伏/伏) u3
-217.8 牛/(毫伏/伏) u4 + 109.2 牛/(毫伏/伏) u5 +103.3 牛/(毫伏/伏) 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

ExampFz的乐

Fz =
-321.0 N/(毫伏/伏) u1 -320.0 N/(毫伏/伏) u2 -317.3 N/(毫伏/伏) u3
-321.1 N/(mV/V) u4 -324.4 N/(mV/V) u5 -323.9 N/(mV/V) u6。
+5.049 N/(毫伏/伏)² u1u2 -0.990 N/(毫伏/伏)² u1u3
+1.453 N/(毫伏/伏)² u1u4 +3.924 N/(毫伏/伏)² u1u5
+19.55 N/(毫伏/伏)² u1u6 -18.25 N/(毫伏/伏)² u2u3
注意力： 混合二次项的组成可能会因传感器而异。

原点偏移

未施加在坐标系原点的力由基于杠杆臂的 Mx、My 和 Mz 力矩形式的指示器显示。

一般而言，力施加在距传感器面对表面的距离 z 处。力传递的位置也可以根据需要在 x 和 z 方向上移动。

如果力施加在距离坐标系原点 x、y 或 z 处，并且需要显示偏移力传递位置周围的力矩，则需要进行以下修正：

力传输 (x, y, z) 从原点发生偏移后的修正力矩 Mx1、My1、Mz1

Mx1 = Mx + y*Fz – z*Fy
我的 1 = 我的 + z*Fx – x*Fz
Mz1 = Mz + x*Fy – y*Fx

笔记： 传感器还暴露在 Mx、My 和 Mz 的力矩下，并显示 Mx1、My1 和 Mz1 的力矩。不得超过允许的力矩 Mx、My 和 Mz。

校准矩阵的缩放

通过将矩阵元素引用到单位 mV/V，校准矩阵可以应用于所有可用的 amp利器。

带有 N/V 和 Nm/V 矩阵元素的校准矩阵适用于 BSC8 测量 amplifier 输入灵敏度为 2 mV/V，输出信号为 5V，输入信号为 2mV/V。

将所有矩阵元素乘以 2/5 的因子可将矩阵从 N/(mV/V) 和 Nm/(mV/V) 缩放为 5V 的输出，输入灵敏度为 2 mV/V (BSC8)。

通过将所有矩阵元素乘以 3.5/10 的因子，矩阵从 N/(mV/V) 和 Nm/(mV/V) 缩放，在 10 mV/V 的输入灵敏度下输出 3.5V 的信号 (BX8 )

系数的单位是（mV/V）/V
载荷向量（u1、u2、u3、u4、u5、u6）的元素单位为voltages在V

ExampFx 文件

BX8模拟输出，输入灵敏度3.5 mV/V，输出信号10V：
外汇 =
3.5/10 (毫伏/伏)/伏
(-217.2 牛/(毫伏/伏) u1 + 108.9 牛/(毫伏/伏) u2 + 99.9 牛/(毫伏/伏) u3
-217.8 N/(毫伏/伏) u4 + 109.2 N/(毫伏/伏) u5 +103.3 N/(毫伏/伏) 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)

矩阵 6×12 用于 6AXX 传感器

对于传感器 6A150、6A175、6A225、6A300，可以使用 6×12 矩阵代替 6x6 矩阵进行误差补偿。

6×12 矩阵提供最高的精度和最低的串扰，推荐用于 50kN 力的传感器。

在这种情况下，传感器共有 12 个测量通道和两个连接器。每个连接器包含一个带有 6 个传感器信号的电气独立力扭矩传感器。每个连接器都连接到自己的测量 amp升力器 BX8。

除了使用 6×12 矩阵，传感器还可以单独与连接器 A 一起使用，或单独与连接器 B 一起使用，或者与两个连接器一起使用以实现冗余测量。在这种情况下，为连接器 A 和连接器 B 提供了一个 6×6 矩阵。6×6 矩阵作为标准提供。

测量数据的同步可以例如借助同步电缆。为了 amp带有 EtherCat 接口的升压器可以通过 BUS 线路进行同步。

力 Fx、Fy、Fz 和力矩 Mx、My、Mz 在软件 BlueDAQ 中计算。在那里，12 个输入通道 u1…u12 与 6×12 矩阵 A 相乘，得到负载向量 L 的 6 个输出通道。

连接器“A”的通道分配给 BlueDAQ 软件中的通道 1…6。连接器“B”的通道分配给 BlueDAQ 软件中的通道 7…12。
在 BlueDAQ 软件中加载并激活 6×12 矩阵后，力和力矩显示在通道 1 到 6 上。
通道 7…12 包含连接器 B 的原始数据，与进一步评估无关。这些通道（名称为“dummy7”）到“dummy12”）可以隐藏可以隐藏当使用 6×12 矩阵时，力和力矩仅由软件计算，因为它由来自两个单独测量的数据组成 amp利器。

提示： 在使用 BlueDAQ 软件时，可以通过“保存会话”来配置和链接到 6×12 矩阵。并按下“打开会话”。这样传感器和通道配置只需执行一次。

刚度矩阵

Examp刚度矩阵

6A130 5千牛/500牛米

Fx	Fy	Fz	Mx	My	Mz
93,8 千牛/毫米	0,0	0,0	0,0	3750千牛	0,0	Ux
0,0	93,8 千牛/毫米	0,0	-3750 千牛	0,0	0,0	Uy
0,0	0,0	387,9 千牛/毫米	0,0	0,0	0,0	Uz
0,0	-3750 千牛	0,0	505,2 公里	0,0	0,0	phix
3750千牛	0,0	0,0	0,0	505,2 公里	0,0	菲
0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	343,4 公里	表情

当在 x 方向加载 5kN 时，x 方向上的偏移为 5 / 93.8 mm = 0.053 mm，y 方向上的扭曲为 5 kN / 3750 kN = 0.00133 rad。
当在 z 方向加载 15kN 时，在 z 方向上偏移 15 / 387.9 mm = 0.039 mm（并且没有扭曲）。
当 Mx 500 Nm 时，0,5kNm / 505,2kNm = 0.00099 rad 的扭曲在 x 轴上产生，并从 0,5kNm / -3750 kN = -0,000133m = -0,133mm 偏移。
当加载 Mz 500Nm 时，围绕 z 轴的扭转结果为 0,5kNm / 343.4 kNm = 0.00146 rad（并且没有偏移）。

5AR 传感器的校准矩阵

5AR 型传感器允许测量力 Fz 和力矩 Mx 和 My。
当测得的扭矩除以杠杆臂z时，传感器5AR可用于显示3个正交力Fx、Fy和Fz（施加力的距离Fx，坐标系原点的Fy）。

	通道1	通道2	通道3	通道4
Fz 单位为 N / mV/V	100,00	100,00	100,00	100,00
Mx 单位为 Nm / mV/V	0,00	-1,30	0,00	1,30
我的单位是 Nm / mV/V	1,30	0,00	-1,30	0,00
H	0,00	0,00	0,00	0,00

z 方向的力通过将第一行 A1J 的矩阵元素与输出信号 uj 的向量的行相乘和求和来计算

Fz =
100 牛/毫伏/伏 u1 + 100 牛/毫伏/伏 u2 + 100 牛/毫伏/伏 u3 + 100 牛/毫伏/伏 u4

Example：在所有 6 个测量通道上显示 u1 = u2 = u3 = u4 = 1.00 mV/V。然后强制 Fz 结果为 400 N。

5AR 传感器的校准矩阵 A 的尺寸为 4 x。 4
测量输出信号的向量 u amplifier 的尺寸为 4 x。 1 结果向量 (Fz, Mx, My, H) 的维度为 4 x。 1 在应用校准矩阵后，在 ch1、ch2 和 ch3 的输出处，会显示力 Fz 以及力矩 Mx 和 My。在通道 4 输出上，第四行始终显示 0V。

传感器调试

BlueDAQ 软件用于显示测量的力和力矩。 BlueDAQ 软件及相关手册可从 web地点。

步	描述
1	安装 Blue DAQ 软件
2	连接测量 amplifier BX8 通过 USB 端口；将传感器 6AXX 连接到测量 amp升华器。开启测量 amp扩音器。
3	将带有校准矩阵（提供的 U 盘）的目录复制到合适的驱动器和路径。
4	启动 Blue DAQ 软件
5	主窗口：按钮添加频道；选择设备类型：BX8 选择接口：例如ample COM3 选择通道 1 到 6 打开 Button Connect
6	主窗口：按钮特殊传感器选择六轴传感器
7	窗口“六轴传感器设置：按钮添加传感器
8	a) 按钮 Change Dir 选择带有 files 序列号.dat 和序列号。矩阵。 b) 按钮选择传感器并选择序列号 c) 按钮自动重命名频道 d) 如有必要。选择施力点的位移。 e) 按钮 OK 启用此传感器
9C	选择Recorder Yt”窗口，开始测量；