Encoder kit encoder rotativo ad albero cavo Netzer VLX-247

Introduzione agli encoder VLX

Progettato per soddisfare i requisiti delle applicazioni più esigenti
La serie VLX di Electric Encoders™ è una linea di encoder progettata per il controllo del movimento ad alta precisione per applicazioni industriali, di automazione e robotica.
Questi encoder si basano sulla tecnologia capacitiva sviluppata e migliorata da oltre 20 anni da Netzer Precision Position Sensors.

Gli encoder VLX sono caratterizzati dalle seguenti caratteristiche che li differenziano da altri encoder simili:

• Basso vantaggiofile (<10.7 millimetri)
• Albero cavo (statore / rotore)
• Nessun cuscinetto o altri elementi di contatto
• Alta risoluzione e ottima precisione
• Immunità ai campi magnetici
• Elevata tolleranza a temperature estreme, urti, umidità, EMI, RFI
• Peso molto basso
• Generazione e rilevamento di segnali olistici
• Interfacce digitali per posizione assoluta

La struttura olistica del VLX Electric Encoder™ lo rende unico. La lettura in uscita è il risultato medio dell'intera area della circonferenza del rotore. Questa caratteristica di progettazione intrinseca fornisce all'encoder VLX una precisione eccezionale e un montaggio meccanico tollerante.

L'assenza di componenti quali cuscinetti a sfera, accoppiatori flessibili, dischi di vetro, sorgenti luminose e rilevatori, insieme a un consumo energetico molto basso, consente agli encoder VLX di fornire prestazioni praticamente prive di guasti.

Specifiche tecniche

Generale

Risoluzione angolare	18-20 bit
Precisione della posizione nominale	±0.010° / ±0.006°
Massima velocità operativa	4,000 giri al minuto
Campo di misura	Giro singolo, illimitato
BIT di prova integrato	Opzionale
Direzione di rotazione	CW/CCW regolabile*

* Stessa direzione predefinita dal lato inferiore dell'encoder

Meccanico

Eccentricità di montaggio consentita	±0.1 millimetri
Tolleranza di montaggio assiale ammissibile	±0.3 millimetri
Inerzia del rotore	876,053 gr·mm2
Peso totale	220 grammi
Ø esterno / Ø interno / Altezza	247 / 171 / 10.7 mm
Materiale (statore/rotore)	PCB (FR4)
Traferro nominale (statore, rotore)	1 millimetri

Elettrico

Volume di fornituratage	5 V ± 5%
Consumo attuale	~90 mA
Interconnessione	Connettore: DF13A-10P -1.25H
Comunicazione	SSi, BiSS-C
Codice di output	Binario
Uscita seriale	Differenziale RS-422
Frequenza di clock	0.1-5.0 MHz
Frequenza di aggiornamento della posizione	35 kHz (opzionale - fino a 375 kHz)

Ambientale

Compatibilità elettromagnetica	CEI 6100-6-2, CEI 6100-6-4
Temperatura di esercizio	da -40°C a +85°C
Temperatura di conservazione	da -40°C a +85°C
Umidità relativa	98% senza condensa
Resistenza agli urti / funzionale	100 g 6 msec a dente di sega secondo IEC 60068-2-27:2009
Vibrazione funzionale	Scansione da 20 g a 10-2000 Hz conforme a IEC 60068-2-6
Protezione	Tipo di protezione IP40

Codice di ordinazione

Disegni meccanici

Salvo diversa indicazione
Le dimensioni sono in: mm Finitura superficiale: N6

Tolleranze lineari
0.5-4.9: ±0.05 mm 5-30: ±0.1 mm
31-120: ±0.15 mm 121-400: ±0.2 mm

Disegno di controllo dell'interfaccia meccanica

Cavi accessori (opzionali)

SSi/BiSS  CB-00088-250	Osservazioni AWG30, 250mm
CB-00088-500	AWG30, 500mm

Stoccaggio e movimentazione

Temperatura di conservazione: Da -40 ° C a +85 ° C
Umidità: Fino al 98% senza condensa

Protezione ESD
Come di consueto per i circuiti elettronici, durante la manipolazione del prodotto non toccare circuiti elettronici, cavi, connettori o sensori senza un'adeguata protezione ESD. L'integratore/operatore dovrà utilizzare apparecchiature ESD per evitare il rischio di danni al circuito.

ATTENZIONE OSSERVARE LE PRECAUZIONI PER LA MANIPOLAZIONE DI DISPOSITIVI SENSIBILI ALLE ELETTROSTATICHE

Prodotto finitoview

Sopraview
L'Encoder elettrico di posizione assoluta VLX-247 è un sensore di posizione rotativo sviluppato per applicazioni impegnative. Attualmente opera in un'ampia gamma di applicazioni robotiche, di automazione e industriali.
La tecnologia senza contatto Electric Encoder™ fornisce una misurazione accurata della posizione attraverso la modulazione di un campo elettrico.
Il VLX-247 Electric Encoder™ è un kit-encoder, ovvero il rotore e lo statore sono separati.

1. Statore encoder
2. Rotore dell'encoder

Disimballaggio – ordine standard
La confezione del VLX-247 standard contiene l'encoder Stator & Rotor.
Accessori opzionali:

1. CB-00088-250, cablaggio di collegamento da 250 mm.
2. CB-00088-500, cablaggio di collegamento da 500 mm.
3. CNV-00003, convertitore da RS-422 a USB (con percorso di alimentazione 5V interno USB).
4. NanoMIC-KIT-01, convertitore da RS-422 a USB. Configurazione e modalità operative tramite interfaccia SSi/BiSS.
5. DKIT-VLX-247-SG-CH, encoder SSi montato su jig rotante, convertitore da RS-422 a USB e cavi.
6. DKIT-VLX-247-IG-CH, Encoder BiSS montato su jig rotante, convertitore da RS-422 a USB e cavi.

Diagramma di flusso dell'installazione

Installazione del software dell'encoder elettrico

Il software Electric Encoder Explorer (EEE):

• Verifica il montaggio corretto per un segnale adeguato amplitudine
• Calibrazione degli offset
• Configurazione generale e analisi del segnale
  Questa sezione descrive i passaggi associati all'installazione dell'applicazione software EEE.

Requisiti minimi

• Sistema operativo: MS windows 7/10, (32/64 bit)
• Memoria: minimo 4 MB
• Porte di comunicazione: USB 2
• Windows .NET Framework, V4 minimo

Installazione del software

• Eseguire Electric Encoder™ Explorer file trovato su Netzer websito: Encoder Explorer Software Tools
• Dopo l'installazione verrà visualizzata l'icona del software Electric Encoder Explorer sul desktop del computer.
• Fare clic sull'icona del software Electric Encoder Explorer per iniziare.

Montaggio meccanico

Montaggio dell'encoder – Installazione all'estremità dell'albero

Usi tipici dell'installazione dell'encoder

• Viti di montaggio Vite a testa cilindrica con esagono incassato 8xM2, 4 ciascuna per statore e rotore.
• Spine di centraggio di montaggio 4xØ2, 2 ciascuno per statore e rotore (non incluse con l'encoder).

Posizione relativa dello statore/del rotore dell'encoder
Per prestazioni adeguate, il traferro deve essere 1 mm ±0.3 mm

In un montaggio ottimale, il segnale ampvalori di altitudine generati dall'encoder, sarebbero al centro dell'intervallo del grafico del segnale mostrato nel software Encoder Explorer (vedi grafico sotto). Questo può variare a seconda del tipo di encoder.
Verificare il corretto montaggio del rotore con gli strumenti Encoder Explorer "Analizzatore di segnale" o "Processo di verifica del segnale".

Nota: per maggiori informazioni leggere il paragrafo 7

Connessione elettrica

Questo capitolo rifviews i passaggi necessari per collegare elettricamente l'encoder con interfaccia digitale (SSi o BiSS-C).

Collegamento dell'encoder
L'encoder ha due modalità operative:

Posizione assoluta su SSi o BiSS-C
Questa è la modalità predefinita di accensione

Parametri del segnale di uscita SSi / BiSS

Codice di output	Binario
Uscita seriale	Differenziale RS-422
Orologio	Differenziale RS-422
Frequenza di clock	Frequenza 0.1-5.0 MHz
Frequenza di aggiornamento della posizione	35 kHz (opzionale - fino a 375 kHz)

Pinout del connettore

Pin No.	SSi/BiSS	Osservazioni
8	+5V	PS
7	Terra	GND/RTN
6	Dati +	Dati/TX NCP
5	Dati -
4	Orologio -	Orologio/RX NCP
3	Orologio +

Cavo accessorio (opzionale) Codice colore fili interfaccia SSi / BiSS

Orologio +	Grigio	Orologio
Orologio -	Blu
Dati -	Giallo	Dati
Dati +	Verde
Terra	Nero	Terra
+5V	Rosso	Alimentazione elettrica

Interfaccia SSi digitale
L'interfaccia seriale sincrona (SSi) è uno standard di interfaccia seriale punto a punto tra un master (ad es. controller) e uno slave (ad es. sensore) per la trasmissione di dati digitali.

Opzione test integrato (BIT)
Il BIT indica un'anomalia critica nei segnali interni dell'encoder.
'0' – i segnali interni rientrano nei limiti normali, '1' – Errore
Il codice prodotto dell'encoder indica se l'encoder include BIT. Se nella PN non è indicato alcun BIT, non è presente alcun bit di errore aggiuntivo.

	Descrizione	Raccomandazioni
n	Risoluzione della posizione	12-20
T	Periodo dell'orologio
f= 1/t	Frequenza di clock	Frequenza 0.1-5.0 MHz
Tu	Tempo di aggiornamento bit	90 nsec
Tp	Tempo di pausa	26 – ∞μsec
Tm	Tempo di monoflop	25 microsec
Tr	Tempo tra 2 richieste adiacenti	Tr > n*T+26 μsec
fr=1/Tr	Frequenza richiesta dati

Interfaccia digitale BiSS-C
L'interfaccia BiSS - C è un protocollo sincrono seriale unidirezionale per la trasmissione di dati digitali in cui l'Encoder funge da "slave" trasmette i dati secondo l'orologio "Master". Il protocollo BiSS è progettato in modalità B e modalità C (modalità continua). L'interfaccia BiSS-C come SSi si basa sugli standard RS-422.

Opzione test integrato (BIT)
Il BIT indica un'anomalia critica nei segnali interni dell'encoder.
'1' – i segnali interni rientrano nei limiti normali, '0' – Errore
Il codice prodotto dell'encoder indica se l'encoder include BIT. Se nella PN non è indicato alcun BIT, il bit di errore è sempre 1.

Assegnazione dei bit per risoluzione dell'encoder					Descrizione Predefinito		Lunghezza
17 bit	18 bit	19 bit	20 bit
27	28	29	30	Riconoscimento	Periodo durante il quale l'encoder calcola la posizione assoluta, un ciclo di clock	0	1/orologio
26	27	28	29	Inizio	Segnale dell'encoder per la trasmissione dei dati di "avvio".	1	1 bit
25	26	27	28	“0”	Seguace di bit "Start".	0	1 bit
8…24	8…25	8…26	8…27	AP	Dati dell'encoder di posizione assoluta		Per risoluzione
7	7	7	7	Errore	BIT (opzione Built In Test)	1	1 bit
6	6	6	6	Avvisare.	Avviso (non attivo)	1	1 bit
0…5	0…5	0…5	0…5	CRC	Il polinomio CRC per i dati di posizione, errore e avviso è: x6 + x1 + x0. Viene trasmesso prima MSB e poi invertito. Il bit iniziale e il bit "0" vengono omessi dal file Calcolo del CRC.		6 bit
				Tempo scaduto	Intervallo tra i cicli sequenziali di richiesta di "avvio".		25 μs

Modalità di configurazione su NCP (Netzer Communication Protocol)
Questa modalità di servizio fornisce l'accesso tramite USB a un PC che esegue l'applicazione Netzer Encoder Explorer (su MS Windows 7/10). La comunicazione avviene tramite Netzer Communication Protocol (NCP) su RS-422 utilizzando lo stesso set di cavi.
Utilizzare la seguente assegnazione dei pin per collegare l'encoder a un connettore di tipo D a 9 pin al convertitore RS-422/USB CNV-0003 o al NanoMIC.

Interfaccia encoder elettrico, tipo D 9 pin femmina

Descrizione	Colore	Funzione	Pin n
Orologio SSi / RX NCP	Grigio	Orologio / RX +	2
	Blu	Orologio / RX –	1
Dati SSi / TX NCP	Giallo	Dati / TX –	4
	Verde	Dati / TX +	3
Terra	Nero	Terra	5
Alimentazione elettrica	Rosso	+5V	8

Collegare l'encoder Netzer al convertitore, collegare il convertitore al computer ed eseguire lo strumento software Electric Encoder Explorer

Collegamento elettrico e messa a terra
Osservare la seguente considerazione sulla messa a terra:

1. Per impostazione predefinita, la schermatura del cavo è elettricamente fluttuante (non collegata).
2. Assicurarsi che il telaio sia collegato a terra.
3. Si consiglia vivamente di mantenere i cavi PWM del motore elettricamente schermati e/o lontani dall'encoder.

Nota: È richiesta un'alimentazione da 4.75 a 5.25 V CC

Verifica del segnale

Avvio di Encoder Explorer
Assicurati di completare correttamente le seguenti attività:

• Montaggio meccanico
• Collegamento elettrico all'encoder
• Encoder Esplora l'installazione del software

Eseguire lo strumento Encoder Explorer (EE)
Garantire una corretta comunicazione con l'encoder: (modalità di configurazione per impostazione predefinita).
Il quadrante di posizione dell'encoder è colorato di blu quando si è in modalità di configurazione, tramite il NanoMic o il BlueBox (a). Si noti che la modalità operativa non è disponibile tramite BlueBox (b).
Il segnale ampla barra dell'altitudine indica se il segnale rientra nella tolleranza accettabile (c) . Si noti che prima di eseguire il processo di verifica del segnale, la barra potrebbe indicare un segnale fuori tolleranza (d).
I dati dell'encoder vengono visualizzati nell'area dati dell'encoder (CAT No., Serial No.) (e).
Il display del quadrante di posizione risponde alla rotazione dell'albero (f).

È importante eseguire il processo di verifica del segnale prima della calibrazione dell'encoder per garantire prestazioni ottimali.

Processo di verifica del segnale
Il processo di verifica del segnale assicura che l'encoder sia montato correttamente e fornisca un buon segnale amplitudini. Ciò viene eseguito raccogliendo dati grezzi dei canali fini e grossolani durante la rotazione.

Selezionare nella schermata principale (a).

Selezionare avviare il processo (b).

Ruotare l'albero per raccogliere i dati dei canali fini e grossolani (c).

Se il processo ha esito positivo, verrà visualizzato lo stato "Verifica del segnale riuscita" (d).
IL 'ampcerchio di latitudine' sarebbe centrato tra i due cerchi verdi, preferibilmente al centro della tolleranza (e).

Si noti tuttavia che il montaggio dell'encoder con tolleranze meccaniche estreme potrebbe causare il ampcerchio di litude deve essere sfalsato dal centro esatto della posizione nominale.
Se il segnale è fuori tolleranza la Notifica di errore “Amplitude è inferiore/superiore al limite minimo/massimo di XXX” (g).
Inoltre, lo stato “Verifica del segnale non riuscita – eseguire la calibrazione amplitude” apparirebbe in alto (h).

• Interrompere il processo e rimontare l'encoder, assicurandosi che non vengano superate le tolleranze di installazione meccanica, rimuovendo o aggiungendo spessori secondo necessità.
• Ripetere il processo di verifica del segnale dopo il rimontaggio.

Una volta completato con successo il processo di verifica del segnale, procedere alla fase di calibrazione dell'encoder, Sezione 13

Calibrazione

Gli encoder VLX includono diverse opzioni per eseguire la calibrazione:

• Calibrazione "a pulsante".
• Auto-calibrazione
• Calibrazione manuale

Calibrazione "pulsante".
Questa semplice procedura di calibrazione è possibile una volta montato e collegato l'encoder all'applicazione, senza utilizzare il software Encoder Explorer o collegarsi a un PC.
In questa procedura di calibrazione, il punto zero non può essere modificato ed è impostato sul punto zero predefinito in fabbrica.
Non è possibile utilizzare la calibrazione Push-Button se il settore di rotazione dell'encoder è inferiore a 360 gradi.

Processo di calibrazione 'Push-Button'
Collegare un'alimentazione da 5 V all'encoder ed è possibile avviare il processo di calibrazione.

• Una volta collegata l'alimentazione, il LED dovrebbe lampeggiare continuamente in verde.
  Ciò significa che l'encoder è pronto per la calibrazione
• Premere il pulsante (a) per 5 secondi.
• Ruotare continuamente il rotore per circa 10-20 secondi.
  Il LED lampeggerà alternativamente in rosso e verde (b).
• Quando il LED diventa verde fisso, il processo di calibrazione è terminato con successo.
• Se il LED lampeggia in rosso significa che il processo di calibrazione non è riuscito. In caso di guasto, fare riferimento alla tabella di risoluzione dei problemi di seguito:

Numero di lampeggi	Fase di calibrazione con errore	Azione correttiva consigliata
1	Ambiente elettrico rumoroso	1. Migliorare la messa a terra 2. Ripetere il processo di calibrazione
2	1. Segnale Ampuna situazione fuori tolleranza 2. Gli offset non possono essere calibrati	1. Controlla Amplitudini tramite Encoder Explorer. (Vedi Sezione 12) 2. Correggere l'installazione meccanica e rimontare l'encoder 3. Ripetere il processo di calibrazione
3	1. Velocità di rotazione troppo alta per il processo di calibrazione 2. Processo scaduto	Ripetere il processo di calibrazione a velocità inferiore

Se la calibrazione "Push Button" fallisce ripetutamente dopo l'applicazione delle azioni correttive, ripristinare i processi di calibrazione automatica o manuale (sezioni 13.2 e 13.3).
Se la calibrazione continua a fallire, contattare il reparto di supporto Netzer.

Auto-calibrazione
La calibrazione automatica è supportata dagli encoder con FW 4 versione 4.1.3 o superiore. Per questi encoder viene visualizzato un ulteriore pulsante "Auto-calibrazione".

Processo di autocalibrazione
Il processo di autocalibrazione consiste in tre stages:

1. Jitter test: valuta il rumore elettrico per i canali dell'encoder Fine, Medium e Coarse. Durante il test di jitter, l'albero deve essere fermo.
   Attenzione! Il criterio Pass/Fail del test Jitter è conforme a criteri di fabbrica molto rigidi e il suo fallimento interromperebbe il processo di calibrazione automatica.
   Tuttavia, il test manuale del jitter come parte del processo di calibrazione manuale nella sezione 13.4, consentirebbe all'utente di decidere se il jitter è accettabile per le sue esigenze.
2. Calibrazione dell'offset – esegue la calibrazione dell'offset, l'albero deve ruotare continuamente.
3. Calibrazione Absolute Position (AP) – esegue Coarse Amplitude Alignment (CAA) e Medio Amplitude Alignment (MAA).

Durante il processo di autocalibrazione, la posizione zero dell'encoder rimane nella posizione zero predefinita in fabbrica per i nuovi encoder. È possibile impostare il punto zero tramite la barra dei menu in alto, selezionando la scheda "Calibrazione" e facendo clic su "Imposta UZP" come definito nella sezione 13.3.

Esecuzione della calibrazione automatica
Premere il pulsante .
Si apre la finestra principale di calibrazione automatica.
Selezionare l'intervallo di misurazione appropriato applicabile alla propria applicazione (a).

Assicurarsi di tenere fermo l'albero e premere il

Verrà eseguito il test del rumore e, una volta completato con successo, l'etichetta "Test del rumore" sarà contrassegnata da un segno di spunta verde.
La calibrazione dell'offset si avvierà automaticamente al completamento del test del rumore. Questa calibrazione richiede che l'albero venga ruotato continuamente.
La calibrazione AP si avvierà automaticamente al completamento della calibrazione della precisione. Continuare a ruotare l'albero in questa fase fino al completamento della calibrazione AP e all'azzeramento dell'encoder.
Al termine del ripristino, il processo di autocalibrazione è terminato con successo.

L'utente può review i risultati della calibrazione facendo clic suView pulsante dati> (b).

È sempre possibile interrompere il processo di calibrazione automatica facendo clic su pulsante (c).

Errori di calibrazione automatica
Se un test fallisce (ad esample il test del rumore) – il risultato sarà contrassegnato con una X rossa.

Se il processo di calibrazione fallisce, verranno visualizzate le raccomandazioni correttive, corrispondenti all'elemento che ha fallito il test.

È possibile riview informazioni dettagliate sull'errore, facendo clic sul pulsante pulsante (d).

Impostazione della posizione zero dell'encoder
Selezionare una delle opzioni per l'impostazione del punto zero e fare clic .
È possibile impostare la posizione corrente o ruotare l'albero in qualsiasi altra posizione da impostare come punto zero.

È anche possibile impostare il punto zero tramite la barra dei menu in alto, selezionando la scheda "Calibrazione" e facendo clic su "Imposta UZP".

Prova di jitter
Il test del jitter viene utilizzato per valutare il livello di rumore elettrico.
Il jitter comune dovrebbe aumentare di +/- 3 conteggi; un jitter più elevato può indicare rumore del sistema e richiederebbe una migliore messa a terra o schermatura della sorgente di rumore elettrico.

• Selezionare la scheda "Calibrazione" e fare clic su "Test Jitter"

• Selezionare la modalità test Jitter (a).
• Imposta i tempi e Sampparametri ling (b).
• Clic pulsante (c) e controllare se i risultati (d) rientrano nelle tolleranze accettabili per l'applicazione prevista.

Un'altra indicazione di eccessivo jitter/rumore quando i punti blu nel segnale ampil cerchio di latitudine non è distribuito uniformemente su un cerchio sottile come appare di seguito.

Modalità operativa

SSi/BiSS
L'indicazione della modalità operativa dell'interfaccia dell'encoder SSi/BiSS è disponibile utilizzando il NanoMIC per connettersi all'encoder. In modalità operativa il colore del quadrante di posizione è arancione.

Per ulteriori informazioni leggi NanoMIC su Netzer websito
La modalità operativa utilizza l'interfaccia SSi / BiSS con frequenza di clock di 1 MHz.
Il quadrante di posizione dell'encoder è di colore arancione in modalità operativa. La barra sotto il quadrante è l'uscita della parola binaria corrispondente per la posizione corrente dell'albero (a).

Sede aziendale
ISRAELE
Sensori di posizione di precisione Netzer ACS Ltd. Misgav Industrial Park, casella postale 1359

DN Misgav, 2017400 Tel: +972 4 999 0420

U.S.A.
Netzer Precision Position Sensors Inc. 200 Main Street, Salem
NH03079
Tel: +1 617 901 0820
www.netzerprecision.com

Documenti / Risorse

Encoder kit encoder rotativo ad albero cavo Netzer VLX-247 [pdf] Guida utente VLX-247, VLX-247, VLX-247 Kit encoder rotativo ad albero cavo Encoder, VLX-247, Kit encoder rotativo ad albero cavo Encoder, Kit encoder rotativo Encoder, Kit encoder Encoder, Encoder

Riferimenti

• Manuale d'uso