Analoge Schnittstelle Sin/Cos (1Vpp); Polperiodischer Referenzpuktfunktion - Balluff BML Información Básica

Schnittstellen für magnetkodiertes Wegmesssystem BML
2
Schnittstellen (Fortsetzung)
2.6

Analoge Schnittstelle sin/cos (1Vpp)

Wenn das 1Vpp-Signal in Verbindung mit der
IO-Link-Schnittstelle genutzt wird, können durch
die IO-Link-Signale hohe Gleichtaktanteile
eingekoppelt werden. Diese müssen von der
Auswerteschaltung kompensieren werden.
Für eine korrekte Funktion muss das Sinussignal
+A (+sin) − (−A (−sin)) und das Cosinussignal
+B (+cos) − (−B (−cos)) richtungsabhängig
ausgewertet werden.
Die Bedeutung der Signale (sin, cos, A, B) ist
bei verschiedenen Steuerungsherstellern unter-
schiedlich. Signale mit der Steuerungsdoku-
mentation abgleichen und entsprechend ver-
drahten.
Wenn der Sensor mit einer von der Auswerte-
elektronik getrennten Spannung versorgt wird,
muss der GND (die Masse) dieser Spannung mit
dem GND der Auswerteelektronik verbunden
werden.
Bei den analogen Sinus- und Cosinussignalen +A (+sin),
−A (−sin), +B (+cos) und −B (−cos) sowie dem optionalen
Referenzsignal +Z und –Z wertet die Steuerung die Diffe-
renz der Signalamplituden aus:
A (sin) = +A (+sin) − (−A (−sin))
B (cos) = +B (+cos) − (−B (−cos))
Z = +Z − (−Z)
Dann interpoliert die Steuerung (z. B. mit dem Faktor 1000)
aus den Signalen die genaue Position innerhalb einer
Periode (Bild 2-12). Dieser interpolierte Wert wird als
Feinlage bezeichnet. Bei einer Bewegung über mehrere
Perioden zählt die Steuerung auch die Anzahl der Perio-
den.
Periodenlänge p (360°el)
Ausgangsspannung
B (c os )
1 Vss
(typ.)
A( sin )
Z
0° 90°
Bild 2-12: Signale der sin/cos-Schnittstelle (1Vpp), Vorwärtsbewe-
gung entspricht ansteigendem Winkel
16 deutsch
360° (typ. )
180° 270° 360°
Der Sensor überträgt die Messgröße als analoges Sinus-
Cosinus-Differenzsignal mit einer Amplitude von ca. 1 V
(Spitze-Spitze-Wert, 0,5...1,35 V). Die Periodenlänge p ist
in der Sensoranleitung beschrieben. Wenn der Sensor
außerhalb des spezifizierten Arbeitsbereichs ist, reduziert
sich die Spannung. Der Z-Impuls ist nicht bei jedem Sen-
sor vorhanden. Er ist in der Anleitung des Sensors
beschrieben.
Schaltungsvorschlag bei Gleichtaktstörungen
Durch Einkopplungen von Gleichtaktstörungen kann es
vorkommen, dass die analoge Schnittstelle gestört wird.
Das Schaltungsbeispiel in Bild 2-13 zeigt eine Filterschal-
tung mit einem differentiellen Operationsverstärker für
einen Kanal.
2 k
1 µF
2 k
Bild 2-13: Filterschaltung mit einem differentiellen Operationsverstär-
ker für einen Kanal.
2.6.1

Polperiodischer Referenzpuktfunktion

Hier wird das Referenzpunktsignal Z in jeder Periode
ausgegeben. Aus technischen Gründen ist der High-
Bereich des Z-Signals etwas kürzer als 180°. Es ist aber
immer noch am Schnittpunkt von A(sin) und B(cos) (135°)
high. Falls das die Steuerung falsch interpretieren würde,
kann die Phase des sin/cos-Signals gemäß Kapitel 2.6.2
entsprechend verschoben werden.
A(sin)
0 180 360 540 720
z
B(cos)
Bild 2-14: Signale der polperiodischen Referenzpunktfunktion
ss
2 k 240
THS4531
2 k 240
900 1080 1260 1440