Absoluter Reflexiv-Encoder-Chip der nächsten Generation

Durchlicht-Alternative

Mit einem neuen absoluten Reflexiv-Encoder-Chip können Anwender in Genauigkeitsdimensionen der optischen Positions- und Geschwindigkeitssensorik vorstoßen, die bislang nur Durchlicht-Encodern vorbehalten waren.
 Bei Gebern mit 26mm Codescheiben-Durchmesser können mit dem iC-PZ beispielsweise über 4Mio. 
Winkelwerte pro Umdrehung aufgelöst werden (22Bit).
Bei Gebern mit 26mm Codescheiben-Durchmesser können mit dem iC-PZ beispielsweise über 4Mio. Winkelwerte pro Umdrehung aufgelöst werden (22Bit). Bild: iC-Haus GmbH

Überall dort, wo ein kompaktes Design und hohe mechanische Toleranzen bei gleichzeitig hohen absoluten Positionsauflösungen von 22Bit oder mehr gefordert sind, kann der iC-PZ von iC-Haus als hochintegriertes System-on-Chip zum Einsatz kommen, d.h. sowohl in rotativen als auch in linearen Messsystemen. Der Chip verfügt über zwei Abtastsensoren, welche die Absolutspur mit Pseudo-Random-Code und die Inkrementalspur auf der reflektierenden Codescheibe abtasten. Dank der Funktionen FlexCount und FlexCode können Auflösung und Scheibendurchmesser hierbei weitgehend frei gewählt werden. Dies ist z.B. für Anwendungen interessant, bei denen mehrere Antriebe mit unterschiedlichen Codescheiben-Durchmessern zum Einsatz kommen, wie z.B. an den Gelenken eines Roboterarmes oder in hochdynamischen Multiachssystemen. Roboterhersteller können hierfür künftig den iC-PZ als einzige, universelle Sensorplattform nutzen und für die unterschiedlichen Durchmesser einfach auswählen und parametrieren. Dies reduziert den Design-in-Aufwand auf ein Minimum und vereinfacht die Produktpflege. Darüber hinaus lassen sich die Positionswerte aller Achsen, die in einem Roboterarm zusammenarbeiten, besonders einfach über das BiSS-Protokoll synchronisieren. Bei Gebern mit 26mm Codescheiben-Durchmesser können mit dem iC-PZ beispielsweise über 4Mio. Winkelwerte pro Umdrehung aufgelöst werden (22Bit). Es werden Codescheiben von 9mm Durchmesser bis hin zu linearen Wegmesssystemen mit maximal 6,71m Messstrecke unterstützt. Die blaue LED ist in den 5x5mm2 großen Chip integriert. Autokalibrierung und analoge On-Chip-Signal-Konditionierung für Offset, Amplitude und Phasenverschiebung vereinfachen die Assemblierung und sorgen für eine gleichbleibend hohe Signalgüte im laufenden Betrieb. Das reflexive Messverfahren mit einem linsenlosen Design bedingt eine deutlich geringere Aufbauhöhe im Vergleich zu Durchlicht-Encodern und vor allem wesentlich größere mechanische Toleranzen bei der Justage des Sensor-Chips relativ zur Codescheibe (X(tangential): ±0,5mm, Y(radial): ±0,4mm, (Verdrehung): max.±2°, Z (Luftspalt): 1 bis 2mm). Selbst das ‚Eiern´ einer Codescheibe, sprich der Exzentrizitätsfehler, wird dynamisch on-Chip kompensiert. Drei der fünf Ausgabeschnittstellen können frei und parallel ausgewählt werden: Quadratursignale ABZ, analog Sin/Cos für die Verarbeitung mit einem externen Interpolationsbaustein, UVW, SPI sowie BiSS/SSI.

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