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LA11是一款Jue对式直线磁栅系统,作为一种位置和速度控制回路反馈元件,应用于运动控制。该磁编码器系统可靠性高,
这得益于其所采用的非接触式Jue对测量原理、内置安全算法和材料/组件。
对于要求能够轻松移除AS磁栅尺的应用,请考虑使用TRS导轨系统。
特性
SSI | |
大时钟频率 | 标准0.8 MHz 2.5 MHz,控制器具备“延迟一时钟”选项 |
读数重复率 | 15 kHz 30 kHz,控制器具备“延迟一时钟”选项 |
分辨率 | 参见下表 |
刷新率* | 100 kHz |
超时(单稳态触发器时间) | 10 µs |
BiSS-C | |
大时钟频率 | 2.2 MHz或3.5 MHz |
读数重复率 (3.5 MHz) | 27 kHz |
分辨率 | 参见下表 |
等待时间 | 7.5 μs |
超时(单稳态触发器时间) | 20 µs |
SPI slave | |
大时钟频率 | 4 MHz |
读数重复率 | 90 kHz |
分辨率 | 参见下表 |
刷新率* | 100 kHz |
超时(单稳态触发器时间) | 10 µs |
* 每隔10 µs从内部采集一次位置(仅对于SSI和SPI)。
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始终以26位二进制格式报告位置数据。下表显示不同分辨率对应的位置数据中的位值:
并行增量信号 | SSI | BiSS | SPI |
无 | SC | DC | SP |
增量式AB,RS422;5V | SI | DI | SQ |
模拟电压1 Vpp | SB | DA | SR |
LA11输出信息中的位置值(报告的位值) | LSB权重值 (µm) | “后输出” 位权重值 (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 |
串行接口上的位置数据具有26位的固定长度。如果选定的分辨率小于13位,则未使用的较低几位将设为0。
磁编码器位置(采用*多26位自然二进制码)和磁编码器状态可通过SSI协议获取。
每隔10 μs从内部采集一次位置(刷新率100 kHz)。输出位置数据是位置请求触发前*后采集的数据。
请求触发是时钟信号的下降沿。位置数据左对齐,头为MSB。
在位置数据之后有两个一般状态位(低电平有效状态),后接详细状态信息。
时钟+ | 接收器,+ 输入 |
时钟– | 接收器,– 输入 |
数据+ | 发射器,+ 输出 |
数据– | 发射器,– 输出 |
* 时钟和数据传输线均为5 V RS422兼容差分双绞线。时钟传输线的端接电阻集成在编码器内部。
如果电缆总长超过5 m,则需要在控制器端的“数据”线末端设置端接。
电缆的额定阻抗为120 Ω。
SSI时间图
控制器通过向时钟输入发送脉冲序列,向读数头询问位置值和状态数据。时钟信号始终从高电平开始。
DI一个下降沿①锁存*后一个可用位置数据,并且在DI一个上升沿②上,将位置的*高有效位 (MSB) 传输到数据输出。
然后,应在下一个下降沿锁存数据输出。在时钟信号的后续上升沿上,传输后续位。如果①和②之间的时间延长1 µs,
那么*大时钟频率限制将从0.8 MHz变成2.5 MHz。此功能称为“延迟DI一时钟”,并且必须由连接磁编码器的控制器支持。
*后一位③传输后,数据输出变为低电平。当t M 时间终止时,数据输出为逻辑“H” ④ 。
进行下一次读数前,时钟信号保持高电平状态的时间必须至少为tM。
读取数据时,周期tCL 必须始终小于tM 。但是,通过在tM 持续时间内将时钟信号设定为高电平状态,
可随时终止读取磁编码器位置。
*大读取速率由时间tb定义。如果读取请求早于tB到达,将不会更新磁编码器位置。LA11D05_01
参数 | 符号 | *小值 | 典型值 | *大值 |
时钟周期 | tCL | 1.25 µs (400 ns*) | _ | 10 µs |
时钟频率 | FCL | 100 kHz | _ | 0.8 MHz (2.5 MHz*) |
单稳态触发器时间 | tM | 10 µs | _ | _ |
更新时间 | tB | 65 µs (34.4 µs*) | _ | _ |
* 控制器具备 延迟第DI一时钟 功能。
类型 | 值0 | 值1 | 可能的故障原因 | |||
错误 | 位置数据无效。 | 正常 | 错误位处于低电平有效状态。如果处于低电平有效状态,则位置无效。 可能的原因: - 读数头与磁栅尺未对准。 - 磁栅尺已消磁。 - 读数头相对于磁栅尺的方向不正确。 - 读数头与磁栅尺之间的距离过大。 - 运动速度过高。 | |||
错误 | 位置数据无效。 | 正常 | 报警位处于低电平有效状态。如果处于低电平有效状态,则磁编码器运行接近其极限 (> *高温度的80%)。位置依旧有效。 |
位 | b35 : b10 | b9 : b8 | b7 : b0 |
数据长度 | 26位 | 2位 | 8位 |
含义 | 磁编码器位置 | 一般状态 | 详细状态 |
磁编码器位置 | |||||
—— | b35 : b10 | 磁编码器位置,左对齐,头为MSB。未使用的较低几位将设为0。 | |||
—— | LSB位 = 2000 µm / 213 |
一般状态 | |||||
— | b9 | 错误。如果此位为“L”,则位置无效。 | |||
— | b8 | 警告。如果此位为“L”,则磁编码器将接近运行极限。位置有效。 | |||
— | — | 可同时设定错误和报警位;这时错误位优先。 读数头外壳上LED指示灯的颜色表明一般状态位的值: 红灯 = 错误、橙灯 = 警告、绿灯 = 正常工作。红色或橙色或绿色指示灯闪烁 = 控制器和磁编码器之间没有发生通信。 未点亮 = 未通电或一般故障。详细状态位更明确地定义了报警或错误状态。 |
详细状态 | |||||
— | b7 | 未使用 — 始终为0。 | |||
— | b6 | 错误 — 读数头与磁栅尺之间的距离过大。 | |||
— | b5 | 错误 — 信号丢失。读数头与磁栅尺未对准,或磁栅尺已消磁。读数头相对于磁栅尺的方向不正确。 | |||
— | b4 | 报警 — 温度。读数头的温度接近运行极限 [ > *高温度的80%]。 | |||
— | b3 | 未使用 — 始终为0。 | |||
— | b2 | 未使用 — 始终为1。 | |||
— | b1 | 未使用 — 始终为2。 | |||
— | b0 | 错误 — 频率。运动速度过高。 |
数据包为28位长,头为MSB,左对齐。它提供位置和两个一般错误警告状态位。所有分辨率均可用。
位 | b27 : b2 | b1 : b0 |
数据长度 | 26位 | 2位 |
含义 | 磁编码器位置 | 一般状态 |
磁编码器位置 | |||||
_ | b27 : b2 | 磁编码器位置,左对齐,头为MSB。未使用的较低几位将设为0。 | |||
_ | _ | LSB位 = 2000 µm / 213 |
详细状态 | |||||
_ | b1 | 错误。如果此位为“L”,则位置无效。 | |||
_ | b0 | 警告。如果此位为“L”,则磁编码器将接近运行极限。位置有效。 | |||
_ | 可同时设定错误和报警位;这时错误位优先。 读数头外壳上LED指示灯的颜色表明一般状态位的值: 红灯 = 错误、橙灯 = 警告、绿灯 = 正常工作。红色或橙色或绿色指示灯闪烁 = 控制器和磁编码器之间没有发生通信。 未点亮 = 未通电或一般故障。 |
数据包为26位长,头为MSB,左对齐。它仅提供位置,而不包含状态位。所有分辨率均可用。
位 | b25 : b0 |
数据长度 | 26位 |
含义 | 磁编码器位置 |
磁编码器位置 | |||||
_ | b25 : b0 | 磁编码器位置,左对齐,头为MSB。未使用的较低几位将设为0。 | |||
_ | _ | LSB位 = 2000 µm / 213 |
具有1 µm分辨率的SSI输出 »仅位置« 具有24位长的位置数据字。
此模式仅提供反射二进制码(也称为格雷码)格式的位置。
磁编码器位置(采用多26位自然二进制码)和磁编码器状态可通过BiSS-C协议获取。位置数据左对齐,头为MSB。
在位置数据之后有两个状态位(低电平有效),后接CRC(倒置)。
为点对点操作执行BiSS;不支持多个slave。
读数每秒多重复27,000次。如果更高,将报告相同的位置数据。
请注意,并非针对所有MA时钟频率均可实现27 kHz(因为数据传输耗时过长)。
电气连接
*MA和SLO线均为5 V RS422兼容差分双绞线。MA传输线的端接电阻集成在读数头内部。
如果电缆总长超过5 m,则需要在控制器端的SLO线末端设置端接。
电缆的额定阻抗为120 Ω。
信号 | ||||
MA | 主时钟。 | |||
SLO | slave输出。在SCK信号上升沿输出数据。在SCK信号下降沿上数据有效。 |
DI一个下降沿后的磁编码器锁存位置值500 ns
磁编码器通过保存MA信号下降沿后的位置值500 ns,对控制器命令进行响应。
MA为空闲高电平。通信自DI一个下降沿启动。
磁编码器通过设定MA上DI二个上升沿的SLO低电平进行响应。
Ack表示周期,在这个周期内读数头计算一次Jue对位置;详见第19页的型号定义。
当磁编码器准备好进行下一个请求循环时,通过设定SLO高电平向主设备发送准备就绪信号。
CRC采用二进制格式,发送时头为MSB。
Jue对位置采用二进制格式,发送时头为MSB,左对齐,未使用的较低几位将设为零。CDS位始终为零。
参数 | *小值 | 典型值 | *大值 | 说明 |
时钟频率 | 50 kHz | — | A / B * | 主时钟频率 |
超时 | — | — | 20 µs | 通信超时 |
读数头订货号
注:并非所有组合均有效。请查看下表,了解适用选项。
读数头尺寸
AS10磁栅尺订货号
盖条订货号