54

54

Konstrukcja dwuczęściowa obrotowa

Konstrukcja dwuczęściowa RE

2

za-

wiera dwie płytki z obwodami drukowa-
nymi zbliżone do siebie. Jedna jest stato-
rem zawierającym nadające i odbierające
okładziny kondensatora wraz z elektro-
niką towarzyszącą, druga, będąca roto-
rem, jest połączona z wałkiem enkodera.

Schemat blokowy enkodera

Enkoder NE

2

zawiera stały nadajnik

Tx, odbiornik Rx i przyłączony do osi
enkodera rotor z tworzywa sztucznego

Efekt pojemnościowy wykorzystywany
jest w czujnikach od dawna.
Dopiero jednak izraelskiej firmie
NetzerPrecision udało się opanować
technologię pomiaru przemieszczenia
z wykorzystaniem pomiaru zmiany
pojemności, tak że przetworniki mogą
być masowo produkowane w atrakcyjnej
cenie i stosowane nawet w obecności
zakłóceń i w trudnych środowiskach,
zapewniając przy tym wysoką
rozdzielczość pozycji absolutnej.

R

odzina przetworników w technologii
Netzer Electric Encoder

TM

(NE

2

) za-

wiera dwie linie produktów enkoderów
absolutnych o wysokiej rozdzielczości:
RE

2

enkodery obrotowo-kodowe i LE

2

enkodery liniowo-kodowe. Obie grupy
produktów mają wyjście absolutne pozy-
cji i jednocześnie inkrementalne oraz są
bardzo odporne mechanicznie i środowi-
skowo.

Poniżej opisano dwa przetworniki ob-

rotowe w tej technologii. Używane są
dwie konstrukcje: dwu- i trzyczęściowe.
Działanie rozwiązania trzyczęściowego
bazuje na interakcji pomiędzy stacjonar-
nie przestrzenno-czasowym modulowa-
nym polem elektrycznym i poruszającą
się częścią dielektryczną. W dwuczęś-
ciowym enkoderze pole elektryczne jest
generowane przez napięcie, które jest
w relacji czasowo kwadraturowej. Płyt-
ka odbiorcza i zawarta na niej elektroni-
ka konwertują modulowane pole elek-
tryczne w parę sygnałów DC zbliżoną do
ideału sinus/cosinus. Sygnały te są spek-
tralnie czyste, mają mały offset, dużą po-
prawność amplitud i bardzo mały błąd
kwadraturowy. Kombinacja tych dwóch
kanałów zapewnia informację o pozy-
cji absolutnej, wysoką dokładność i roz-

dzielczość. Enkodery elektryczne z wyj-
ściem cyfrowym zawierają interfejs
AqBiSS, który konwertuje sygnały ana-
logowe w cyfrowe, jak to niżej opisano.

Zasada działania
Konstrukcja trzyczęściowa obrotowa

Konstrukcja trzyczęściowa RE

2

za-

wiera rotor z tworzywa z obwiednią
w kształcie sinusoidy, który oddziału-
je jako dielektryk w polu elektrycznym
pomiędzy dwoma płytkami drukowany-
mi. Pole elektryczne płytki nadajnika ma
przewodzące ścieżki, a płytka odbiorni-
ka ma ciągłe powierzchnie zbierające.

Nowe enkodery absolutne

– cz. I

W

IKTOR

O

BER

Rys. 1. Enkoder Netzer NE

2

52

Własności

SSI

EnDat

Hiperface

AqBiSS

Ilość urządzeń

1

1

1 lub >

1 lub >

Tryb
transmisji

Jednokierunkowa,
synchroniczna

Dwukierunkowa,
synchroniczna

Dwukierunkowa,
asynchroniczna

Dwukierunkowa,
synchroniczna

Prędkość
transmisji
danych czujnika

1,5 MHz

2 MHz (8 MHz)

38,4 kBd
+ analog

10 MHz

Protokół

–

–

–

√

Liczba linii,
kierunek

4x, jednokier.

2x dwukier.,
2x jednokier.

2x dwukier.

4x jednokier.

Liczba linii
analogowych

–

4 (opcja)

4

–

Liczba linii
cyfrowych

–

–

–

4x A, B, 2x
indeks

Synchronizacja
wielu czujników

–

–

√

√

Alarm

definiowalny

√

–

definiowalny

Autokonfiguracja

–

√

√

√

Tabela 1

Rys. 2.

Konstrukcja

3-częściowa

Rys. 3. Zdjęcie 2 płytek

drukowanych RE

2

52

Rys. 4. Konstrukcja 2-częściowa

Rys. 5. Uzyskiwanie pozycji absolutnej

Rys. 6. Uzyskiwanie wyższej rozdzielczości

55

55

stęp poprzez kanał BiSS. Mikrokontroler (blok
A9) realizuje dwie funkcje: kontroluje konwer-
ter S/D i decyduje poprzez demultiplekser (blok
A10), która płytka jest wywoływana, dokładna
czy zgrubna. Po włączeniu enkodera odczyty-
wana jest pozycja absolutna i dalej zmiany po-
zycji są uaktualniane poprzez odczytywanie do-
kładnego kanału.

Porównanie standardów wyjść

Standard cyfrowy interfejsu AqBiSS

TM

stoso-

wany w NE

2

bazuje na szybkim 10 MHz stan-

dardzie BiSS kombinowanym ze standardowym
kwadraturowym wyjściem (A i B), który pozwa-
la używać go jednocześnie jako enkodera inkre-
mentalnego i absolutnego (patrz: tab. 1).

Dokończenie artukułu w następnym numerze

reklama

o specjalnym kształcie. Nadajnik zawiera dwie
płyty Tx – dokładną (fine) i zgrubną (coarse).
Odbiornik zawiera płytkę odbierającą Rx.

Wzmacniacz odbiera sygnały, których faza

jest funkcją kąta rotora. Detektor (A2) rozdzie-
la te sygnały. Rozdzielone sygnały przechodzą
przez dwa filtry dolnoprzepustowe o częstotli-
wości 4 kHz (bloki A3 i A4), co daje na wyjściu
parę kwadraturową przebiegu sinus i cosinus
odpowiadającą położeniu rotora. Para sygna-
łów sin-cos trafia do bloku A5, który jest prze-
twornikiem S/D (sinus/cyfra). Przetwornik S/D
konwertuje parę sin/cos w informację cyfrową

o pozycji. Informacja cyfrowa o pozycji jest do-
stępna dla użytkownika na dwa sposoby: w for-
macie AqB z indeksem oraz jako cyfrowe słowo
dostępne przez kanał szeregowy BiSS. Pamięć
EEPROM (blok A8) zachowuje nieulotnie pa-
rametry enkodera. Użytkownik ma do nich do-

Rys. 7.

Schemat

blokowy

enkodera

RE

2

Rys. 8. Sygnały AqB, I



www.drukart.pl

tel. info:

032-755 19 17

tel. info:

032-755 19 17

www.drukart.pl

reklama

bezp³atny
link
do Twojej
strony
internetowej
z naszego

bezp³atny
link
do Twojej
strony
internetowej
z naszego

PPH WObit Witold Ober

ul. Gruszkowa 4

61-474 Poznań

tel. [phone]

fax [phone]

Więcej informacji:

www.wobit.com.pl.

www.biss-interface.com

www.netzerprecision.com