新款多圈绝对值编码器

 


一、概述

多圈绝对值编码器是专门为执行器行业和自动化行业研制开发的,可测量和记忆角度的绝对位置,在量程范围内旋转角度和旋转圈数信息具有唯一性。
采用数字接口传输单圈角度和多圈圈数值,多圈最多可记忆 4096 圈,单圈分辨率为 10 位(0.351 度),掉电不丢失位置信息(不需要电池供电,机械记忆)。具有抗干扰能力强,抗震、防尘的特点。

二、基本工作原理

该编码器属于精密光电、磁混合编码器,它集精密机、电、光、磁技术于一体。单圈角度由磁性编码器完成,多圈圈数通过 6 只光电编码盘记忆,所以编码器记忆的是绝对位置信息。

三、主要参数

 
单圈分辨率 10 位二进制 工作电压 5V+0.5V / 9-36V(可选)
多圈量程 ≤4096 圈 工作电流 ≤32mA@5V
最大转速 1000 rpm 工作温度 -40℃~85℃
通信方式 SSI / UART(TTL)/RS-485(可选) 通信速率 9600(UART)
 
 
四、电路接口
信号输出采用 5 芯扁排线连接,信号线排序如图 3 所示。引脚定义见表 1。
 

 
 

 
图 3 信号输出定义示意图

表 1 编码器信号输出排线引脚定义
 
引脚序号
通讯方式
1 2 3 4 5
SSI VDD GND DO CLK CS
UART VDD GND TXD RXD NC
RS-485 VDD GND A B NC
 

五、安装尺寸

编码器安装尺寸见图 2。

 
 

 

 
 

注意事项:


图 2 . 绝对值编码器结构尺寸图

1、轴深度最大为 15mm。不可超出此尺寸;
2、 轴承为轻载轴承,轴端严禁击打或承受较大的负载;

六、SSI 通信协议

(一)SSI 通信数据格式

SSI 通信共计 4 字节,前 3 字节为角度数据,最后 1 字节为累加和校验码。累加和是编码器多圈数值和单圈角度的 3 字节的累加和。


图 4 为 SSI 通信数据格式。 
 
 
 
图 4    SSI 通信数据格式
 

(二)SSI 通信时序

SSI 通信时序如图 5 所示。限于篇幅,图 5 只完整画出前 3 字节的时序。
 
 
 
图 5 单圈 12 位精度编码器角度读出时序图

角度输出时序注意事项:

1、CS 必须在 CLK 的高电平期间变为低。
2、CS 变为低后,经过最短 tCLK 的时间后,在 CLK 高电平期间编码器准备数据, 低电平期间用户读出数据,20us≤tCLK≤100us。
3、CLK 高电平至少保持 tCLK/2 的时间。
4、任何时刻 CS 拉高后,通信立刻终止。
5、需要注意的是:通信结束后要及时将 CS 变为高电平,否则编码器不会退出通信
7、如果单圈精度是 10 位,读出的最后两位 B1,B0 舍弃即可。

七、UART 通信协议

(一)、UART 通信数据格式

UART 采用 8 为数据异步通信格式,默认波特率为 9600,1 起始位,8 数据位,1 停止位,无奇偶校验。
 
(二)、UART 通信协议读取指令:0XA0
返回数据:D1    D2    D3    D4
用户系统向编码器发送“0XA0”命令后,编码器就立刻向用户系统发送当前的 3 字节位置数据和 1 字节累加和校验码,共 4 字节。
 

 

注意:

  1. 累加为 D1+D2+D3,取低八位。
  2. 如果单圈精度是 10 位,读出的最后两位 D31,D30 舍弃就可。
 
 

八、Modbus-RTU 通信协议

(一)、通信数据格式

UART 采用 8 为数据异步通信格式,默认波特率为 9600,1 起始位,8 数据位,1 停止位,无奇偶校验。
 

(二)、通信协议

  1. 查询指令
读取指令:0X01    0X03    0X00    0X00    0X00    0X02    0XC4    0X0B
返回数据:0X01    0X03    0X04      D1        D2        D3        D4      CRCL                                 CRCH
数据解析说明:

  1. D1、D2 组成多圈数据值,D1 为高 8 位,D2 为低 8 位
  2. D3、D4 组成单圈数据值,D3 为高 8 位,D4 为低 8 位
 
 
  1. 设置自动发送模式
设置指令:0X01      0X05     T1  0XAA 0X55
数据解析说明:
  1. T1 为自动发送的时间周期,单位为 10ms。
例:设置 1S 发送一次,则发送指令:0X01    0X05    0X64       0XAA                                                                            0X55
  1. 当 T1 为 0 时,默认为轮询模式,不自动发送数据。