Chọn cảm biến lực đa trục: ba kênh lực hay sáu thành phần?

Việc chọn cảm biến lực đa trục bắt đầu bằng danh sách các đại lượng mà phép thử cần cung cấp. Ba thành phần lực mô tả Fx, Fy và Fz. Chúng không đo tách biệt được ba mômen Mx, My và Mz. Trước khi so sánh dải tải hoặc đường kính ngoài, hãy xác định nhiệm vụ chỉ cần đo lực theo các hướng hay cần đo đầy đủ cả lực và mômen.

Chọn cảm biến lực đa trục: xác định số thành phần cần đo trước

Các định mức ba trục ở trên giữ nguyên cách ghi kg và t trong catalog. Ghi đơn vị kỹ thuật đã thống nhất trong cấu hình hiệu chuẩn và thu thập dữ liệu. Nhãn mô tả cảm biến là loại thu nhỏ hoặc đa chiều chưa đủ để xác định những thành phần có thể đo; hãy dùng tài liệu thực tế về kênh và trục.

Một số đo lực cùng cánh tay đòn đã biết chỉ cho phép tính mômen trong điều kiện hình học tải đã giả định. Điều đó không biến thiết bị ba kênh thành hệ thống đo sáu thành phần độc lập. Nếu có thêm lực hoặc ngẫu lực tác dụng lên đồ gá, cần dùng cấu hình đo có thể phân biệt chúng.

Chọn theo tải tác dụng đồng thời, không theo con số lớn nhất trong bảng

Liệt kê thành phần lớn nhất dự kiến trên mỗi trục cho từng trường hợp vận hành, bao gồm trọng lượng đồ gá và lực đặt lệch tâm. Mômen do tải lệch tâm tạo ra vẫn tác dụng cơ học lên cảm biến ba trục, ngay cả khi thiết bị không báo giá trị đó.

Không cho rằng mọi trục đều có thể chịu tải cực đại riêng của mình cùng lúc. Hãy lấy giới hạn tải kết hợp và mômen được phép của đúng cảm biến. Nếu chưa công bố, các giới hạn này vẫn là yêu cầu còn phải làm rõ khi lựa chọn, không phải sự cho phép áp dụng đồng thời mọi định mức trong catalog.

Khi chọn dải tải, cần xét cả tín hiệu hữu ích nhỏ nhất. Tải đặt trước lớn theo trục và lực ngang nhỏ có thể đòi hỏi hệ số khuếch đại khác nhau giữa các kênh. Nêu bước thay đổi cần đo và dải hữu ích cho từng thành phần, thay vì sao chép cùng một mục tiêu độ chính xác hoặc độ phân giải cho mọi trục.

Độ nhạy từng kênh là một phần của cấu hình

Tài liệu tham chiếu của MV-LC0242 nêu độ nhạy danh định 2,0 mV/V cho Fx và Fy, nhưng 1,2 mV/V cho Fz. Với điện áp kích thích minh họa 5 V, các giá trị này tương ứng mức thay đổi tín hiệu danh định toàn thang 10 mV và 6 mV. Vì vậy, dùng chung một hệ số quy đổi đã sai ngay cả trước khi xét đến dải tải khác nhau giữa các trục.

Tài liệu tham chiếu của MV-LC0240 liệt kê độ nhạy danh định 1 mV/V cho ba kênh lực. Mức ảnh hưởng chéo giữa các kênh được công bố là 2% F.S.; đây không phải bằng chứng cho phép bỏ qua ảnh hưởng giữa các trục trong mọi đồ gá. Xác nhận dữ liệu hiệu chuẩn áp dụng và cách thiết bị đọc đã chọn xử lý tương tác giữa các kênh.

Lấy thông tin nhận dạng kênh, yêu cầu kích thích, hệ số hiệu chuẩn và ma trận bù nếu được cung cấp. Xác định bộ điều hòa tín hiệu đã thực hiện bù hay phải bù trong phần mềm. Bù hai lần, bỏ qua bù hoặc dùng hệ số của cảm biến có số sê-ri khác có thể khiến dữ liệu trông hợp lý nhưng thực tế bị sai.

Kiểm tra tọa độ bằng tải thực

Xác định các trục cảm biến trên bản vẽ đồ gá và ghi lại mối quan hệ với tọa độ máy hoặc phép thử. Chỉ hướng của đầu nối chưa đủ để xác lập quy ước trục. Tác dụng một lực đã biết theo hướng xác định, rồi kiểm tra dấu và phân bố các thành phần trước khi chạy phép thử bình thường.

Với phép đo sáu thành phần, cả hướng của hệ tọa độ và điểm dùng làm mốc báo mômen đều quan trọng. Dịch chuyển điểm quy chiếu mômen làm thay đổi giá trị mômen ngay cả khi tải thực không thay đổi. Giữ lại các giá trị tải quy về gốc cảm biến để kiểm tra giới hạn cơ khí; đổi gốc trong phần mềm không loại bỏ tải đang tác dụng lên cảm biến.

Kiểm chứng từng kênh và các trường hợp tải kết hợp đại diện bằng phương pháp tham chiếu đã thống nhất. Ghi đáp ứng không mong muốn ở các kênh khác thay vì chỉ kiểm tra trục dự kiến. Kiểm tra hiệu chuẩn một trục không chứng minh rằng toàn bộ phép đo đa hướng đều đúng.

Câu hỏi khi quy định phép thử theo hướng

Q1. Có thể dùng bộ khuếch đại riêng cho từng trục không?

Có thể, nếu điện áp kích thích, hệ số khuếch đại và thời gian đáp ứng phù hợp với cảm biến và phép thử. Với tải thay đổi, hãy xác nhận các giá trị được ghép thành một vectơ thuộc cùng khoảng thời gian. Những kênh được lọc hoặc có độ trễ riêng có thể làm sai hướng biểu kiến trong một sự kiện quá độ.

Q2. Cần gửi những gì khi hỏi về model?

Cung cấp các thành phần cần đo, tải trên từng trục, các trường hợp tải đồng thời, bản vẽ đồ gá, điểm đặt tải, bước thay đổi cần đo và tốc độ ghi dữ liệu. Gửi kèm thiết bị thu thập dữ liệu đề xuất qua trang yêu cầu tư vấn METRAVON. Với cổ tay robot, dùng thêm hướng dẫn tích hợp robot để đánh giá độ lệch vị trí dụng cụ so với mốc và yêu cầu của bộ điều khiển.

Tóm tắt

Chọn các thành phần cần đo trước khi chọn dải tải. Gắn đúng dải đo, độ nhạy và hiệu chuẩn của từng trục với kênh tương ứng, rồi kiểm chứng tải kết hợp và tọa độ trên đồ gá đã lắp. Chỉ đưa dữ liệu vào quyết định thử nghiệm sau khi đã xác nhận ý nghĩa, dấu và thời gian của từng kênh.