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Dynamische Signalkorrektur/Interpolation

Weg und Winkel intelligent erfassen

2. März 2024, 11:00 Uhr | Joachim Quasdorf, iC-Haus

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Leistungsmerkmale

Das System bietet hohe Winkelauflösungen von über 20 bit, wobei eine rauschfrei wiederholbare Auflösung von beispielsweise 17 bit möglich ist für ein Spulendesign, das 16 Eingangszyklen liefert (Tabelle 2). Die Latenz im Gesamtsystem bleibt unter 10 Mikrosekunden, wobei der iC-TW29 die Positionsdaten auf einem Raster von 20 ns vorhält und ohne Wartezeit direkt ausgeben kann.

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Serielle Datenausgabe

Die vollständig digitale Datenübertragung bietet deutliche Vorteile gegenüber einer analogen oder kombiniert analog/digitalen Kommunikation: besserer Rauschabstand, weniger Signale auf weniger Leitungen, einfachere Schirmung, dünnere Kabel, geringere Durchmesser, geringere Massen.

Zur Positionswertausgabe kommt die offene Standardschnittstelle BiSS C mit zu vordefinierten Profilen kompatiblen Datenlängen zum Einsatz, optional inklusive Lebenszeichenzähler und langem 16-bit-CRC nach dem BiSS-Safety-Protokoll. Eine redundante Geberauslegung mit zwei Sensoren in Kettenschaltung ist möglich, Kanalinhalte bleiben eindeutig und sicher voneinander getrennt. Die Kommunikation wird bei BiSS Safety als »Black Channel« betrachtet: Alle Veränderungen bei der Übertragung werden hinreichend erkannt. Grundsätzlich erlaubt die BiSS-Schnittstelle Taktfrequenzen bis 10 MHz und unterstützt Antriebsregler sehr effektiv durch kompakte Nutzdaten und kurze Zykluszeiten.

Fazit

Die vom Sensor-Frontend iC-GI22 gelieferten klirrarmen Sinus-Signale können dank dynamischer Fehlerkorrektur beim Einsatz des Encoder-Prozessors iC-TW29 mit hoher und konstanter Messgenauigkeit ausgewertet werden. Für eine äußerst robuste Rotorlageerfassung, die weitgehend unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen ist, sind die Sensorspulen frei skalierbar in der Periodenzahl sowie in Außendurchmesser und Hohlwelle. Die holistische Abtastung erhöht die Anbautoleranzen und das axiale Wellenspiel – ideal für modulare Geber.

Der Autor:

Joachim Quasdorf

ist studierter Festkörperelektroniker und begann 1989 bei iC-Haus als ASiC-Entwickler und Designer speziell von Opto-Sensoren und -Encodern. Im Vertrieb und Marketing für applikationsspezifische Produkt ist er heute unter anderem für die technische Kundenbetreuung zuständig.