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  一、概述
12位多圈絕對值編碼器是专門为執行機構、工业自动化、快速門等行业研制開發的産品,可測量和記憶角度的絕對位置,在量程範圍内旋轉角度和旋轉圈數信息具有唯一性。
采用SSI或UART接口傳輸角度等數據,編碼器單圈分辨率为二進制10位(1024),需要12位單圈精度的可定制,多圈最多可記憶4096圈,單5V工作電壓,掉電不丢失數據(不需要電池供電,機械記憶)。抗幹擾能力強,抗震、防塵。

二、基本工作原理
該編碼器屬于精密光電、磁混合編碼器,它集精密機、電、光、磁技術于一體。單圈角度由磁性編碼器完成,多圈圈數通過6隻光電編碼盘記憶,所以編碼器記憶的是絕對位置信息,無論編碼器上電與否,編碼器都能記憶量程範圍内的任何角度和圈數。
6隻編碼盘記憶的是格雷碼信息,通過CPU轉換成自然二進制碼輸出。
三、主要參數

單圈分辨率

10位二進制

工作電壓

5V±0.5V

多圈量程

≤4096圈

工作電流

≤85mA

最大轉速

170 rpm(單圈精度4096) 
1000 rpm(單圈精度1024)

工作溫度

-40℃~85℃

通信方式

SSI串行總線輸出,UART(TTL)

通信速率

UART:9600

 
四、電路接口
信号輸出采用5芯扁排線連接,信号線排序如圖3所示。引腳定義見表1

圖3 信号輸出定義示意圖
表1 編碼器信号輸出排線引腳定義

引腳序号 
通訊方式

1

2

3

4

5

SSI

+5V

GND

DO

CLK

CS

UART

+5V

GND

TXD

RXD

 

 
 
 
 
 



五、安裝尺寸
編碼器安裝尺寸見圖2、圖3.

   圖2 編碼器外形尺寸
注意事項:
1、 多圈絕對值編碼器軸端和客戶安裝端(φ5)同心度<0.20mm;
2、 軸承型号为MR128ZZ(12*8*3.5)軸承,为輕載軸承,軸端嚴禁擊打或承受較大的負載;
六、SSI通信協議
(一)SSI通信數據格式
SSI通信共計4字節,前3字節为角度數據,最後1字節为累加和校验碼。累加和是編碼器多圈數值和單圈角度的3字節的累加和。
4SSI通信數據格式。

4A0~A11为編碼器12位多圈數;B0~B9为編碼器10位單圈角度;G0G12位故障代碼,見表2所示;C0~C7为前3字節的累加和。
編碼器工作狀态表

G1

G0

編碼器狀态

0

0

工作正常

0

1

跳碼故障

1

0

内部存儲器故障

1

1

以上兩故障同時出現

(二)SSI通信時序
SSI通信時序如圖5所示。限于篇幅,圖5隻完整畫出前3字節的時序。


角度輸出時序注意事項:
1、 CS必須在CLK的高電平期間由高變低;
CS高電平期間(空閑期間)CLK也必須是高電平,即初始化條件:CS=1,CLK=1。
2、CS變为低後,经過最短tCLK的時間後,在CLK高電平期間編碼器準備數據,低電平期間用戶讀出數據,15us≤tCLK≤500us。
3、CLK高電平至少保持tCLK/2的時間。
4、任何時刻CS拉高後,通信立刻終止。
5、需要注意的是:通信結束後要及時将CS變为高電平,否則編碼器不會退出通信程序。
七、UART通信協議
 1、UART通信數據格式
     UART采用8为數據異步通信格式,默認波特率为9600,可根據用戶要求定制。UART異步通信數據格式見圖6。


2、UART通信協議
用戶系統向編碼器發送“0A0H”命令後,編碼器立刻返回角度數據。前3字節为角度數據(包括故障代碼)和第4字節是累加和校验碼,操作過程如下: 
1)用戶發送命令字:0A0H 
2)編碼器發送第1字節:A11~A4
3)編碼器發送第2字節:A3~A0,B9~B6
4)編碼器發送第3字節:B5~B0, G1G0
5)編碼器發送累加和校验碼:C7~C0
注意: 
(1)編碼器數據輸出格式見圖4,故障代碼見表2.
(2)累加和是編碼器輸出數據的前3字節的累加和(包括故障代碼G1G0),不包含命令字“0A0H”。
(3)在波特率9600的速率下,編碼器的轉速不能太快,波特率9600的速率下建議轉速≤700轉/分鐘,否則角度數據有可能出現跳變(不是編碼器本身的跳變,是因为在較慢的UART的通信過程中,編碼器仍在旋轉而無法實時監測形成的)。