LA11是一款Jue對式直線磁柵系統(tǒng),作為一種位置和速度控制回路反饋元件,應用于運動控制。該磁編碼器系統(tǒng)可靠性高,
這得益于其所采用的非接觸式Jue對測量原理、內(nèi)置安全算法和材料/組件。
對于要求能夠輕松移除AS磁柵尺的應用,請考慮使用TRS導軌系統(tǒng)。
特性
- 分辨率達0.244 µm
- 軸長可達16.3 m
- 分辨率為0.977 µm時,速度可達7 m/s
- 內(nèi)置LED狀態(tài)指示燈
- 支持同步(SSI,SPI,BiSS)通信協(xié)議
- 并行增量式輸出(模擬或數(shù)字)
- 雙屏蔽,牽引鏈兼容電纜
優(yōu)點
- 真正的Jue對式系統(tǒng)
- 適合高動態(tài)控制回路
- 占用空間小
- 高精度
- 安裝方便快捷
- 可靠的測量原理
- 高防護等級達IP68
規(guī)格手冊
LA11D05_01
通信接口
SSI | |
大時鐘頻率 | 標準0.8 MHz 2.5 MHz,控制器具備“延遲一時鐘”選項 |
讀數(shù)重復率 | 15 kHz 30 kHz,控制器具備“延遲一時鐘”選項 |
分辨率 | 參見下表 |
刷新率* | 100 kHz |
超時(單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時間) | 10 µs |
BiSS-C | |
大時鐘頻率 | 2.2 MHz或3.5 MHz |
讀數(shù)重復率 (3.5 MHz) | 27 kHz |
分辨率 | 參見下表 |
等待時間 | 7.5 μs |
超時(單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時間) | 20 µs |
SPI slave | |
大時鐘頻率 | 4 MHz |
讀數(shù)重復率 | 90 kHz |
分辨率 | 參見下表 |
刷新率* | 100 kHz |
超時(單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時間) | 10 µs |
* 每隔10 µs從內(nèi)部采集一次位置(僅對于SSI和SPI)。
可用分辨率
分辨率 |
13B - 2/213 mm (0.244140625 µm) |
12B - 2/212 mm (0. µm) |
11B - 2/211 mm (0.9765625 µm) |
2D0 - 2/2000 mm (1 µm) |
10B - 2/210 mm (1.953125 µm) |
09B - 2/29 mm (3.90625 µm) |
08B - 2/28 mm (7.812 µm) |
07B - 2/27 mm (15.625 µm) |
06B - 2/26 mm (31.25 µm) |
05B - 2/25 mm (62.5 µm) |
04B - 2/24 mm (125 µm) |
LA11始終以26位二進制格式報告位置數(shù)據(jù)。下表顯示不同分辨率對應的位置數(shù)據(jù)中的位值:
通信接口選項
并行增量信號 | SSI | BiSS | SPI |
無 | SC | DC | SP |
增量式AB,RS422;5V | SI | DI | SQ |
模擬電壓1 Vpp | SB | DA | SR |
LA11輸出信息中的位置值(報告的位值) | LSB權重值 (µm) | “后輸出” 位權重值 (µm) | ||||||||||||||||||||||||||
分辨率 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||
13B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0.244140625 | 0.244140625 |
12B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0.244140625 | 0. |
11B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0.244140625 | 0.9765625 |
2D0 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 1 |
09B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 1.953125 |
08B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 7.8125 |
07B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 15.625 |
06B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 31.25 |
05B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 62.5 |
04B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 125 |
串行接口上的位置數(shù)據(jù)具有26位的固定長度。如果選定的分辨率小于13位,則未使用的較低幾位將設為0。
SSI — 同步串行接口
磁編碼器位置(采用*多26位自然二進制碼)和磁編碼器狀態(tài)可通過SSI協(xié)議獲取。
每隔10 μs從內(nèi)部采集一次位置(刷新率100 kHz)。輸出位置數(shù)據(jù)是位置請求觸發(fā)前*后采集的數(shù)據(jù)。
請求觸發(fā)是時鐘信號的下降沿。位置數(shù)據(jù)左對齊,頭為MSB。
在位置數(shù)據(jù)之后有兩個一般狀態(tài)位(低電平有效狀態(tài)),后接詳細狀態(tài)信息。
電氣連接
線路信號
時鐘+ | 接收器,+ 輸入 |
時鐘– | 接收器,– 輸入 |
數(shù)據(jù)+ | 發(fā)射器,+ 輸出 |
數(shù)據(jù)– | 發(fā)射器,– 輸出 |
* 時鐘和數(shù)據(jù)傳輸線均為5 V RS422兼容差分雙絞線。時鐘傳輸線的端接電阻集成在編碼器內(nèi)部。
如果電纜總長超過5 m,則需要在控制器端的“數(shù)據(jù)”線末端設置端接。
電纜的額定阻抗為120 ?。
SSI時間圖
控制器通過向時鐘輸入發(fā)送脈沖序列,向讀數(shù)頭詢問位置值和狀態(tài)數(shù)據(jù)。時鐘信號始終從高電平開始。
DI一個下降沿①鎖存*后一個可用位置數(shù)據(jù),并且在DI一個上升沿②上,將位置的*高有效位 (MSB) 傳輸?shù)綌?shù)據(jù)輸出。
然后,應在下一個下降沿鎖存數(shù)據(jù)輸出。在時鐘信號的后續(xù)上升沿上,傳輸后續(xù)位。如果①和②之間的時間延長1 µs,
那么*大時鐘頻率限制將從0.8 MHz變成2.5 MHz。此功能稱為“延遲DI一時鐘”,并且必須由連接磁編碼器的控制器支持。
*后一位③傳輸后,數(shù)據(jù)輸出變?yōu)榈碗娖健.攖 M 時間終止時,數(shù)據(jù)輸出為邏輯“H” ④ 。
進行下一次讀數(shù)前,時鐘信號保持高電平狀態(tài)的時間必須至少為tM。
讀取數(shù)據(jù)時,周期tCL 必須始終小于tM 。但是,通過在tM 持續(xù)時間內(nèi)將時鐘信號設定為高電平狀態(tài),
可隨時終止讀取磁編碼器位置。
*大讀取速率由時間tb定義。如果讀取請求早于tB到達,將不會更新磁編碼器位置。LA11D05_01
通信參數(shù)
參數(shù) | 符號 | *小值 | 典型值 | *大值 |
時鐘周期 | tCL | 1.25 µs (400 ns*) | _ | 10 µs |
時鐘頻率 | FCL | 100 kHz | _ | 0.8 MHz (2.5 MHz*) |
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時間 | tM | 10 µs | _ | _ |
更新時間 | tB | 65 µs (34.4 µs*) | _ | _ |
* 控制器具備 延遲第DI一時鐘 功能。
類型 | 值0 | 值1 | 可能的故障原因 | |||
錯誤 | 位置數(shù)據(jù)無效。 | 正常 | 錯誤位處于低電平有效狀態(tài)。如果處于低電平有效狀態(tài),則位置無效。 可能的原因: - 讀數(shù)頭與磁柵尺未對準。 - 磁柵尺已消磁。 - 讀數(shù)頭相對于磁柵尺的方向不正確。 - 讀數(shù)頭與磁柵尺之間的距離過大。 - 運動速度過高。 | |||
錯誤 | 位置數(shù)據(jù)無效。 | 正常 | 報警位處于低電平有效狀態(tài)。如果處于低電平有效狀態(tài),則磁編碼器運行接近其極限 (> *高溫度的80%)。位置依舊有效。 |
SSI — 含有兩個一般和詳細狀態(tài)位的位置
數(shù)據(jù)包結構
位 | b35 : b10 | b9 : b8 | b7 : b0 |
數(shù)據(jù)長度 | 26位 | 2位 | 8位 |
含義 | 磁編碼器位置 | 一般狀態(tài) | 詳細狀態(tài) |
磁編碼器位置 | |||||
—— | b35 : b10 | 磁編碼器位置,左對齊,頭為MSB。未使用的較低幾位將設為0。 | |||
—— | LSB位 = 2000 µm / 213 |
一般狀態(tài) | |||||
— | b9 | 錯誤。如果此位為“L”,則位置無效。 | |||
— | b8 | 警告。如果此位為“L”,則磁編碼器將接近運行極限。位置有效。 | |||
— | — | 可同時設定錯誤和報警位;這時錯誤位優(yōu)先。 讀數(shù)頭外殼上LED指示燈的顏色表明一般狀態(tài)位的值: 紅燈 = 錯誤、橙燈 = 警告、綠燈 = 正常工作。紅色或橙色或綠色指示燈閃爍 = 控制器和磁編碼器之間沒有發(fā)生通信。 未點亮 = 未通電或一般故障。詳細狀態(tài)位更明確地定義了報警或錯誤狀態(tài)。 |
詳細狀態(tài) | |||||
— | b7 | 未使用 — 始終為0。 | |||
— | b6 | 錯誤 — 讀數(shù)頭與磁柵尺之間的距離過大。 | |||
— | b5 | 錯誤 — 信號丟失。讀數(shù)頭與磁柵尺未對準,或磁柵尺已消磁。讀數(shù)頭相對于磁柵尺的方向不正確。 | |||
— | b4 | 報警 — 溫度。讀數(shù)頭的溫度接近運行極限 [ > *高溫度的80%]。 | |||
— | b3 | 未使用 — 始終為0。 | |||
— | b2 | 未使用 — 始終為1。 | |||
— | b1 | 未使用 — 始終為2。 | |||
— | b0 | 錯誤 — 頻率。運動速度過高。 |
SSI — 含有兩個一般狀態(tài)位的位置
數(shù)據(jù)包為28位長,頭為MSB,左對齊。它提供位置和兩個一般錯誤警告狀態(tài)位。所有分辨率均可用。
數(shù)據(jù)包結構
位 | b27 : b2 | b1 : b0 |
數(shù)據(jù)長度 | 26位 | 2位 |
含義 | 磁編碼器位置 | 一般狀態(tài) |
磁編碼器位置 | |||||
_ | b27 : b2 | 磁編碼器位置,左對齊,頭為MSB。未使用的較低幾位將設為0。 | |||
_ | _ | LSB位 = 2000 µm / 213 |
詳細狀態(tài) | |||||
_ | b1 | 錯誤。如果此位為“L”,則位置無效。 | |||
_ | b0 | 警告。如果此位為“L”,則磁編碼器將接近運行極限。位置有效。 | |||
_ | 可同時設定錯誤和報警位;這時錯誤位優(yōu)先。 讀數(shù)頭外殼上LED指示燈的顏色表明一般狀態(tài)位的值: 紅燈 = 錯誤、橙燈 = 警告、綠燈 = 正常工作。紅色或橙色或綠色指示燈閃爍 = 控制器和磁編碼器之間沒有發(fā)生通信。 未點亮 = 未通電或一般故障。 |
SSI — 僅位置模式
數(shù)據(jù)包為26位長,頭為MSB,左對齊。它僅提供位置,而不包含狀態(tài)位。所有分辨率均可用。
數(shù)據(jù)包結構
位 | b25 : b0 |
數(shù)據(jù)長度 | 26位 |
含義 | 磁編碼器位置 |
磁編碼器位置 | |||||
_ | b25 : b0 | 磁編碼器位置,左對齊,頭為MSB。未使用的較低幾位將設為0。 | |||
_ | _ | LSB位 = 2000 µm / 213 |
具有1 µm分辨率的SSI輸出 ?僅位置? 具有24位長的位置數(shù)據(jù)字。
SSI — 采用格雷碼的僅位置模式
此模式僅提供反射二進制碼(也稱為格雷碼)格式的位置。
規(guī)格手冊
LA11D05_01
BiSS-C接口
磁編碼器位置(采用多26位自然二進制碼)和磁編碼器狀態(tài)可通過BiSS-C協(xié)議獲取。位置數(shù)據(jù)左對齊,頭為MSB。
在位置數(shù)據(jù)之后有兩個狀態(tài)位(低電平有效),后接CRC(倒置)。
為點對點操作執(zhí)行BiSS;不支持多個slave。
讀數(shù)每秒多重復27,000次。如果更高,將報告相同的位置數(shù)據(jù)。
請注意,并非針對所有MA時鐘頻率均可實現(xiàn)27 kHz(因為數(shù)據(jù)傳輸耗時過長)。
電氣連接
*MA和SLO線均為5 V RS422兼容差分雙絞線。MA傳輸線的端接電阻集成在讀數(shù)頭內(nèi)部。
如果電纜總長超過5 m,則需要在控制器端的SLO線末端設置端接。
電纜的額定阻抗為120 Ω。
信號 | ||||
MA | 主時鐘。 | |||
SLO | slave輸出。在SCK信號上升沿輸出數(shù)據(jù)。在SCK信號下降沿上數(shù)據(jù)有效。 |
BiSS-C時間圖
DI一個下降沿后的磁編碼器鎖存位置值500 ns
磁編碼器通過保存MA信號下降沿后的位置值500 ns,對控制器命令進行響應。
MA為空閑高電平。通信自DI一個下降沿啟動。
磁編碼器通過設定MA上DI二個上升沿的SLO低電平進行響應。
Ack表示周期,在這個周期內(nèi)讀數(shù)頭計算一次Jue對位置;詳見第19頁的型號定義。
當磁編碼器準備好進行下一個請求循環(huán)時,通過設定SLO高電平向主設備發(fā)送準備就緒信號。
CRC采用二進制格式,發(fā)送時頭為MSB。
Jue對位置采用二進制格式,發(fā)送時頭為MSB,左對齊,未使用的較低幾位將設為零。CDS位始終為零。
通信參數(shù)
參數(shù) | *小值 | 典型值 | *大值 | 說明 |
時鐘頻率 | 50 kHz | — | A / B * | 主時鐘頻率 |
超時 | — | — | 20 µs | 通信超時 |
讀數(shù)頭訂貨號
注:并非所有組合均有效。請查看下表,了解適用選項。
讀數(shù)頭尺寸
AS10磁柵尺訂貨號
蓋條訂貨號