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  一、概述
12位多圈绝对值编码器是专门为执行机构、工业自动化、快速门等行业研制开发的产品,可测量和记忆角度的绝对位置,在量程范围内旋转角度和旋转圈数信息具有唯一性。
采用SSI或UART接口传输角度等数据,编码器单圈分辨率为二进制10位(1024),需要12位单圈精度的可定制,多圈最多可记忆4096圈,单5V工作电压,掉电不丢失数据(不需要电池供电,机械记忆)。抗干扰能力强,抗震、防尘。

二、基本工作原理
该编码器属于精密光电、磁混合编码器,它集精密机、电、光、磁技术于一体。单圈角度由磁性编码器完成,多圈圈数通过6只光电编码盘记忆,所以编码器记忆的是绝对位置信息,无论编码器上电与否,编码器都能记忆量程范围内的任何角度和圈数。
6只编码盘记忆的是格雷码信息,通过CPU转换成自然二进制码输出。
三、主要参数

单圈分辨率

10位二进制

工作电压

5V±0.5V

多圈量程

≤4096圈

工作电流

≤85mA

最大转速

170 rpm(单圈精度4096) 
1000 rpm(单圈精度1024)

工作温度

-40℃~85℃

通信方式

SSI串行总线输出,UART(TTL)

通信速率

UART:9600

 
四、电路接口
信号输出采用5芯扁排线连接,信号线排序如图3所示。引脚定义见表1

图3 信号输出定义示意图
表1 编码器信号输出排线引脚定义

引脚序号 
通讯方式

1

2

3

4

5

SSI

+5V

GND

DO

CLK

CS

UART

+5V

GND

TXD

RXD

 

 
 
 
 
 



五、安装尺寸
编码器安装尺寸见图2、图3.

   图2 编码器外形尺寸
注意事项:
1、 多圈绝对值编码器轴端和客户安装端(φ5)同心度<0.20mm;
2、 轴承型号为MR128ZZ(12*8*3.5)轴承,为轻载轴承,轴端严禁击打或承受较大的负载;
六、SSI通信协议
(一)SSI通信数据格式
SSI通信共计4字节,前3字节为角度数据,最后1字节为累加和校验码。累加和是编码器多圈数值和单圈角度的3字节的累加和。
4SSI通信数据格式。

4A0~A11为编码器12位多圈数;B0~B9为编码器10位单圈角度;G0G12位故障代码,见表2所示;C0~C7为前3字节的累加和。
编码器工作状态表

G1

G0

编码器状态

0

0

工作正常

0

1

跳码故障

1

0

内部存储器故障

1

1

以上两故障同时出现

(二)SSI通信时序
SSI通信时序如图5所示。限于篇幅,图5只完整画出前3字节的时序。


角度输出时序注意事项:
1、 CS必须在CLK的高电平期间由高变低;
CS高电平期间(空闲期间)CLK也必须是高电平,即初始化条件:CS=1,CLK=1。
2、CS变为低后,经过最短tCLK的时间后,在CLK高电平期间编码器准备数据,低电平期间用户读出数据,15us≤tCLK≤500us。
3、CLK高电平至少保持tCLK/2的时间。
4、任何时刻CS拉高后,通信立刻终止。
5、需要注意的是:通信结束后要及时将CS变为高电平,否则编码器不会退出通信程序。
七、UART通信协议
 1、UART通信数据格式
     UART采用8为数据异步通信格式,默认波特率为9600,可根据用户要求定制。UART异步通信数据格式见图6。


2、UART通信协议
用户系统向编码器发送“0A0H”命令后,编码器立刻返回角度数据。前3字节为角度数据(包括故障代码)和第4字节是累加和校验码,操作过程如下: 
1)用户发送命令字:0A0H 
2)编码器发送第1字节:A11~A4
3)编码器发送第2字节:A3~A0,B9~B6
4)编码器发送第3字节:B5~B0, G1G0
5)编码器发送累加和校验码:C7~C0
注意: 
(1)编码器数据输出格式见图4,故障代码见表2。
(2)累加和是编码器输出数据的前3字节的累加和(包括故障代码G1G0),不包含命令字“0A0H”。
(3)在波特率9600的速率下,编码器的转速不能太快,波特率9600的速率下建议转速≤700转/分钟,否则角度数据有可能出现跳变(不是编码器本身的跳变,是因为在较慢的UART的通信过程中,编码器仍在旋转而无法实时监测形成的)。
 

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