LA11是一款Jue對(duì)式直線磁柵系統(tǒng)，作為一種位置和速度控制回路反饋元件，應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制。該磁編碼器系統(tǒng)可靠性高，
這得益于其所采用的非接觸式Jue對(duì)測(cè)量原理、內(nèi)置安全算法和材料/組件。
對(duì)于要求能夠輕松移除AS磁柵尺的應(yīng)用，請(qǐng)考慮使用TRS導(dǎo)軌系統(tǒng)。
特性
- 分辨率達(dá)0.244 μm
- 軸長(zhǎng)可達(dá)16.3 m
- 分辨率為0.977 μm時(shí)，速度可達(dá)7 m/s
- 內(nèi)置LED狀態(tài)指示燈
- 支持同步（SSI，SPI，BiSS）通信協(xié)議
- 并行增量式輸出（模擬或數(shù)字）
- 雙屏蔽，牽引鏈兼容電纜
優(yōu)點(diǎn)
- 真正的Jue對(duì)式系統(tǒng)
- 適合高動(dòng)態(tài)控制回路
- 占用空間小
- 高精度
- 安裝方便快捷
- 可靠的測(cè)量原理
- 高防護(hù)等級(jí)達(dá)IP68
規(guī)格手冊(cè)
LA11D05_01
通信接口
| SSI | |
| 大時(shí)鐘頻率 | 標(biāo)準(zhǔn)0.8 MHz 2.5 MHz，控制器具備“延遲一時(shí)鐘”選項(xiàng) |
| 讀數(shù)重復(fù)率 | 15 kHz 30 kHz，控制器具備“延遲一時(shí)鐘”選項(xiàng) |
| 分辨率 | 參見(jiàn)下表 |
| 刷新率* | 100 kHz |
超時(shí)（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)間） | 10 μs |
| BiSS-C | |
| 大時(shí)鐘頻率 | 2.2 MHz或3.5 MHz |
| 讀數(shù)重復(fù)率 (3.5 MHz) | 27 kHz |
| 分辨率 | 參見(jiàn)下表 |
| 等待時(shí)間 | 7.5 μs |
超時(shí)（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)間） | 20 μs |
| SPI slave | |
| 大時(shí)鐘頻率 | 4 MHz |
| 讀數(shù)重復(fù)率 | 90 kHz |
| 分辨率 | 參見(jiàn)下表 |
| 刷新率* | 100 kHz |
超時(shí)（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)間） | 10 μs |
* 每隔10 μs從內(nèi)部采集一次位置（僅對(duì)于SSI和SPI）。
可用分辨率
| 分辨率 |
| 13B - 2/213 mm (0.244140625 μm) |
| 12B - 2/212 mm (0.48828125 μm) |
| 11B - 2/211 mm (0.9765625 μm) |
| 2D0 - 2/2000 mm (1 μm) |
| 10B - 2/210 mm (1.953125 μm) |
| 09B - 2/29 mm (3.90625 μm) |
| 08B - 2/28 mm (7.812 μm) |
| 07B - 2/27 mm (15.625 μm) |
| 06B - 2/26 mm (31.25 μm) |
| 05B - 2/25 mm (62.5 μm) |
| 04B - 2/24 mm (125 μm) |
LA11始終以26位二進(jìn)制格式報(bào)告位置數(shù)據(jù)。下表顯示不同分辨率對(duì)應(yīng)的位置數(shù)據(jù)中的位值：
通信接口選項(xiàng)
| 并行增量信號(hào) | SSI | BiSS | SPI |
| 無(wú) | SC | DC | SP |
| 增量式AB，RS422；5V | SI | DI | SQ |
| 模擬電壓1 Vpp | SB | DA | SR |
| LA11輸出信息中的位置值（報(bào)告的位值） | LSB權(quán)重值 (μm) | “后輸出” 位權(quán)重值 (μm) | ||||||||||||||||||||||||||
| 分辨率 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||
| 13B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0.244140625 | 0.244140625 |
| 12B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0.244140625 | 0.48828125 |
| 11B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0.244140625 | 0.9765625 |
| 2D0 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 1 |
| 09B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 1.953125 |
| 08B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 7.8125 |
| 07B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 15.625 |
| 06B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 31.25 |
| 05B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 62.5 |
| 04B | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0/1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.244140625 | 125 |
串行接口上的位置數(shù)據(jù)具有26位的固定長(zhǎng)度。如果選定的分辨率小于13位，則未使用的較低幾位將設(shè)為0。
SSI — 同步串行接口
磁編碼器位置（采用*多26位自然二進(jìn)制碼）和磁編碼器狀態(tài)可通過(guò)SSI協(xié)議獲取。
每隔10 μs從內(nèi)部采集一次位置（刷新率100 kHz）。輸出位置數(shù)據(jù)是位置請(qǐng)求觸發(fā)前*后采集的數(shù)據(jù)。
請(qǐng)求觸發(fā)是時(shí)鐘信號(hào)的下降沿。位置數(shù)據(jù)左對(duì)齊，頭為MSB。
在位置數(shù)據(jù)之后有兩個(gè)一般狀態(tài)位（低電平有效狀態(tài)），后接詳細(xì)狀態(tài)信息。
電氣連接
線路信號(hào)
| 時(shí)鐘+ | 接收器，+ 輸入 |
| 時(shí)鐘– | 接收器，– 輸入 |
| 數(shù)據(jù)+ | 發(fā)射器，+ 輸出 |
| 數(shù)據(jù)– | 發(fā)射器，– 輸出 |
* 時(shí)鐘和數(shù)據(jù)傳輸線均為5 V RS422兼容差分雙絞線。時(shí)鐘傳輸線的端接電阻集成在編碼器內(nèi)部。
如果電纜總長(zhǎng)超過(guò)5 m，則需要在控制器端的“數(shù)據(jù)”線末端設(shè)置端接。
電纜的額定阻抗為120 ?。
SSI時(shí)間圖
控制器通過(guò)向時(shí)鐘輸入發(fā)送脈沖序列，向讀數(shù)頭詢問(wèn)位置值和狀態(tài)數(shù)據(jù)。時(shí)鐘信號(hào)始終從高電平開(kāi)始。
DI一個(gè)下降沿①鎖存*后一個(gè)可用位置數(shù)據(jù)，并且在DI一個(gè)上升沿②上，將位置的*高有效位 (MSB) 傳輸?shù)綌?shù)據(jù)輸出。
然后，應(yīng)在下一個(gè)下降沿鎖存數(shù)據(jù)輸出。在時(shí)鐘信號(hào)的后續(xù)上升沿上，傳輸后續(xù)位。如果①和②之間的時(shí)間延長(zhǎng)1 μs，
那么*大時(shí)鐘頻率限制將從0.8 MHz變成2.5 MHz。此功能稱為“延遲DI一時(shí)鐘”，并且必須由連接磁編碼器的控制器支持。
*后一位③傳輸后，數(shù)據(jù)輸出變?yōu)榈碗娖健．?dāng)t M 時(shí)間終止時(shí)，數(shù)據(jù)輸出為邏輯“H” ④ 。
進(jìn)行下一次讀數(shù)前，時(shí)鐘信號(hào)保持高電平狀態(tài)的時(shí)間必須至少為tM。
讀取數(shù)據(jù)時(shí)，周期tCL 必須始終小于tM 。但是，通過(guò)在tM 持續(xù)時(shí)間內(nèi)將時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定為高電平狀態(tài)，
可隨時(shí)終止讀取磁編碼器位置。
*大讀取速率由時(shí)間tb定義。如果讀取請(qǐng)求早于tB到達(dá)，將不會(huì)更新磁編碼器位置。
LA11D05_01
通信參數(shù)
| 參數(shù) | 符號(hào) | *小值 | 典型值 | *大值 |
| 時(shí)鐘周期 | tCL | 1.25 μs (400 ns*) | _ | 10 μs |
| 時(shí)鐘頻率 | FCL | 100 kHz | _ | 0.8 MHz (2.5 MHz*) |
| 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)間 | tM | 10 μs | _ | _ |
| 更新時(shí)間 | tB | 65 μs (34.4 μs*) | _ | _ |
* 控制器具備 延遲第DI一時(shí)鐘 功能。
| 類型 | 值0 | 值1 | 可能的故障原因 | |||
| 錯(cuò)誤 | 位置數(shù)據(jù)無(wú)效。 | 正常 | 錯(cuò)誤位處于低電平有效狀態(tài)。如果處于低電平有效狀態(tài)，則位置無(wú)效。 可能的原因： - 讀數(shù)頭與磁柵尺未對(duì)準(zhǔn)。 - 磁柵尺已消磁。 - 讀數(shù)頭相對(duì)于磁柵尺的方向不正確。 - 讀數(shù)頭與磁柵尺之間的距離過(guò)大。 - 運(yùn)動(dòng)速度過(guò)高。 | |||
| 錯(cuò)誤 | 位置數(shù)據(jù)無(wú)效。 | 正常 | 報(bào)警位處于低電平有效狀態(tài)。如果處于低電平有效狀態(tài)，則磁編碼器運(yùn)行接近其極限 （> *高溫度的80%）。位置依舊有效。 | |||
SSI — 含有兩個(gè)一般和詳細(xì)狀態(tài)位的位置
數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)
| 位 | b35 : b10 | b9 : b8 | b7 : b0 |
| 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 26位 | 2位 | 8位 |
| 含義 | 磁編碼器位置 | 一般狀態(tài) | 詳細(xì)狀態(tài) |
| 磁編碼器位置 | |||||
| —— | b35 : b10 | 磁編碼器位置，左對(duì)齊，頭為MSB。未使用的較低幾位將設(shè)為0。 | |||
| —— | LSB位 = 2000 μm / 213 | ||||
| 一般狀態(tài) | |||||
| — | b9 | 錯(cuò)誤。如果此位為“L”，則位置無(wú)效。 | |||
| — | b8 | 警告。如果此位為“L”，則磁編碼器將接近運(yùn)行極限。位置有效。 | |||
| — | — | 可同時(shí)設(shè)定錯(cuò)誤和報(bào)警位；這時(shí)錯(cuò)誤位優(yōu)先。 讀數(shù)頭外殼上LED指示燈的顏色表明一般狀態(tài)位的值： 紅燈 = 錯(cuò)誤、橙燈 = 警告、綠燈 = 正常工作。紅色或橙色或綠色指示燈閃爍 = 控制器和磁編碼器之間沒(méi)有發(fā)生通信。 未點(diǎn)亮 = 未通電或一般故障。詳細(xì)狀態(tài)位更明確地定義了報(bào)警或錯(cuò)誤狀態(tài)。 | |||
| 詳細(xì)狀態(tài) | |||||
| — | b7 | 未使用 — 始終為0。 | |||
| — | b6 | 錯(cuò)誤 — 讀數(shù)頭與磁柵尺之間的距離過(guò)大。 | |||
| — | b5 | 錯(cuò)誤 — 信號(hào)丟失。讀數(shù)頭與磁柵尺未對(duì)準(zhǔn)，或磁柵尺已消磁。讀數(shù)頭相對(duì)于磁柵尺的方向不正確。 | |||
| — | b4 | 報(bào)警 — 溫度。讀數(shù)頭的溫度接近運(yùn)行極限 [ > *高溫度的80%]。 | |||
| — | b3 | 未使用 — 始終為0。 | |||
| — | b2 | 未使用 — 始終為1。 | |||
| — | b1 | 未使用 — 始終為2。 | |||
| — | b0 | 錯(cuò)誤 — 頻率。運(yùn)動(dòng)速度過(guò)高。 | |||
SSI — 含有兩個(gè)一般狀態(tài)位的位置
數(shù)據(jù)包為28位長(zhǎng)，頭為MSB，左對(duì)齊。它提供位置和兩個(gè)一般錯(cuò)誤警告狀態(tài)位。所有分辨率均可用。
數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)
| 位 | b27 : b2 | b1 : b0 |
| 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 26位 | 2位 |
| 含義 | 磁編碼器位置 | 一般狀態(tài) |
| 磁編碼器位置 | |||||
| _ | b27 : b2 | 磁編碼器位置，左對(duì)齊，頭為MSB。未使用的較低幾位將設(shè)為0。 | |||
| _ | _ | LSB位 = 2000 μm / 213 | |||
| 詳細(xì)狀態(tài) | |||||
| _ | b1 | 錯(cuò)誤。如果此位為“L”，則位置無(wú)效。 | |||
| _ | b0 | 警告。如果此位為“L”，則磁編碼器將接近運(yùn)行極限。位置有效。 | |||
| _ | 可同時(shí)設(shè)定錯(cuò)誤和報(bào)警位；這時(shí)錯(cuò)誤位優(yōu)先。 讀數(shù)頭外殼上LED指示燈的顏色表明一般狀態(tài)位的值： 紅燈 = 錯(cuò)誤、橙燈 = 警告、綠燈 = 正常工作。紅色或橙色或綠色指示燈閃爍 = 控制器和磁編碼器之間沒(méi)有發(fā)生通信。 未點(diǎn)亮 = 未通電或一般故障。 | ||||
SSI — 僅位置模式
數(shù)據(jù)包為26位長(zhǎng)，頭為MSB，左對(duì)齊。它僅提供位置，而不包含狀態(tài)位。所有分辨率均可用。
數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)
| 位 | b25 : b0 |
| 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 26位 |
| 含義 | 磁編碼器位置 |
| 磁編碼器位置 | |||||
| _ | b25 : b0 | 磁編碼器位置，左對(duì)齊，頭為MSB。未使用的較低幾位將設(shè)為0。 | |||
| _ | _ | LSB位 = 2000 μm / 213 | |||
具有1 μm分辨率的SSI輸出 ?僅位置? 具有24位長(zhǎng)的位置數(shù)據(jù)字。
SSI — 采用格雷碼的僅位置模式
此模式僅提供反射二進(jìn)制碼（也稱為格雷碼）格式的位置。
規(guī)格手冊(cè)
LA11D05_01
BiSS-C接口
磁編碼器位置（采用多26位自然二進(jìn)制碼）和磁編碼器狀態(tài)可通過(guò)BiSS-C協(xié)議獲取。位置數(shù)據(jù)左對(duì)齊，頭為MSB。
在位置數(shù)據(jù)之后有兩個(gè)狀態(tài)位（低電平有效），后接CRC（倒置）。
為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作執(zhí)行BiSS；不支持多個(gè)slave。
讀數(shù)每秒多重復(fù)27,000次。如果更高，將報(bào)告相同的位置數(shù)據(jù)。
請(qǐng)注意，并非針對(duì)所有MA時(shí)鐘頻率均可實(shí)現(xiàn)27 kHz（因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)）。
電氣連接
*MA和SLO線均為5 V RS422兼容差分雙絞線。MA傳輸線的端接電阻集成在讀數(shù)頭內(nèi)部。
如果電纜總長(zhǎng)超過(guò)5 m，則需要在控制器端的SLO線末端設(shè)置端接。
電纜的額定阻抗為120 Ω。
| 信號(hào) | ||||
| MA | 主時(shí)鐘。 | |||
| SLO | slave輸出。在SCK信號(hào)上升沿輸出數(shù)據(jù)。在SCK信號(hào)下降沿上數(shù)據(jù)有效。 | |||
BiSS-C時(shí)間圖
DI一個(gè)下降沿后的磁編碼器鎖存位置值500 ns
磁編碼器通過(guò)保存MA信號(hào)下降沿后的位置值500 ns，對(duì)控制器命令進(jìn)行響應(yīng)。
MA為空閑高電平。通信自DI一個(gè)下降沿啟動(dòng)。
磁編碼器通過(guò)設(shè)定MA上DI二個(gè)上升沿的SLO低電平進(jìn)行響應(yīng)。
Ack表示周期，在這個(gè)周期內(nèi)讀數(shù)頭計(jì)算一次Jue對(duì)位置；詳見(jiàn)第19頁(yè)的型號(hào)定義。
當(dāng)磁編碼器準(zhǔn)備好進(jìn)行下一個(gè)請(qǐng)求循環(huán)時(shí)，通過(guò)設(shè)定SLO高電平向主設(shè)備發(fā)送準(zhǔn)備就緒信號(hào)。
CRC采用二進(jìn)制格式，發(fā)送時(shí)頭為MSB。
Jue對(duì)位置采用二進(jìn)制格式，發(fā)送時(shí)頭為MSB，左對(duì)齊，未使用的較低幾位將設(shè)為零。CDS位始終為零。
通信參數(shù)
| 參數(shù) | *小值 | 典型值 | *大值 | 說(shuō)明 |
| 時(shí)鐘頻率 | 50 kHz | — | A / B * | 主時(shí)鐘頻率 |
| 超時(shí) | — | — | 20 μs | 通信超時(shí) |
讀數(shù)頭訂貨號(hào)
注：并非所有組合均有效。請(qǐng)查看下表，了解適用選項(xiàng)。
讀數(shù)頭尺寸
AS10磁柵尺訂貨號(hào)
蓋條訂貨號(hào)
