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LA11绝对式直线磁栅系统

LA11绝对式直线磁栅系统
产品名称:LA11绝对式直线磁栅系统
所属类别:绝对式磁栅测量系统
产品人气:3736
更新日期:2019/3/11 8:53:10
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产品介绍

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

  • 分辨率达0.244 μm
  • 轴长可达16.3 m
  • 分辨率为0.977 μm时,速度可达7 m/s 
  • 内置LED状态指示灯
  • 支持同步(SSI,SPI,BiSS)通信协议 
  • 并行增量式输出(模拟或数字)
  • 双屏蔽,牵引链兼容电缆


优点

  • 真正的Jue对式系统
  • 适合高动态控制回路
  • 占用空间小
  • 高精度
  • 安装方便快捷
  • 可靠的测量原理
  • 高防护等级达IP68



规格手册
LA11D05_01
通信接口
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)。


可用分辨率



分辨率
13B - 2/213 mm (0.244140625 μm)
12B - 2/212 mm (0.48828125 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:


通信接口选项

并行增量信号 SSI BiSS SPI
无 SC DC SP
增量式AB,RS422;5V SI DISQ
模拟电压1 Vpp SBDA 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  25252423222120191817161514131211109876543210
13B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10.2441406250.244140625
12B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/100.2441406250.48828125
11B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/1000.2441406250.9765625
2D00/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10000.2441406251
09B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/100000.2441406251.953125
08B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/1000000.2441406257.8125
07B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10000000.24414062515.625
06B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/100000000.24414062531.25
05B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/1000000000.24414062562.5
04B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10000000000.244140625125

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。


SSI — 同步串行接口

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。

电气连接


线路信号

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 ?。


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t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

 

通信参数

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。

SSI — 含有两个一般和详细状态位的位置
数据包结构

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。


SSI — 含有两个一般状态位的位置

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。

数据包结构

位 b27 : b2b1 : 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。


SSI — 仅位置模式

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。


数据包结构

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。


SSI — 采用格雷码的仅位置模式

此模式仅提供反射二进制码(也称为格雷码)格式的位置。

规格手册
LA11D05_01
BiSS-C接口

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。
SLOslave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。


BiSS-C时间图

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。


通信参数

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







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