MTI的数字Accumeasure D有能力接受一个或两个数字正交编码器。编码器可以是线性滑块式或旋转式。数字编码器允许跟踪电容探头的位置,这样就可以同步探头的位置和探头的位移数据。
两个常见的例子是:
- 转轴跳动:轴(径向)位移与角编码器位置
- 测量晶圆厚度的探头X/Y位置(映射晶圆厚度)
Accumeasure软件(基本和测量)允许显示编码器的瞬时计数以及探头位移数据;然而,它并没有做更多的事情。例如,要创建轴跳动图,您需要创建一个应用程序(可能在LabView中)来读取编码器位置和同步探头位移数据,然后在X/Y图上绘制探头位移数据与编码器位置的关系。
为了产生轴的旋转位置(0°到60°),旋转编码器被耦合到旋转轴上。旋转编码器的1/Rev信号连接到Q1I。Q1I信号复位数字Accumeasure旋转计数器,使计数器计数从0°到360°,然后复位。如果没有Q1I信号,Digital Accumeasure计数器将继续计数,直到达到溢出。
什么是求积输出?
Digital Accumeasure接受正交编码器信号,这通常被称为A四倍B。正交输出是指使用两个输出通道(A和B)由90°相移分隔。信号的相位相差90°的事实允许控制器确定旋转方向(即,如果通道a引导B,则编码器旋转一个方向;如果B引导A,那么它在另一个方向旋转)。
有关这个概念的图形视图(图1),请参阅通道时序图。请记住,每个通道为每个编码器提供额定每转脉冲(PPR)。例如,对于一个100 PPR编码器,从通道a和通道b每转有100个脉冲,如果控制器可以计算两个通道(X2逻辑),那么总共有200个脉冲。
一些控制器可以计算每个脉冲(在两个通道上)的上升边和下降边,从而将有效分辨率提高4倍(X4逻辑),并在100 PPR正交编码器上计算每转400边。这并不意味着有400个脉冲来自一个100 PPR正交编码器。Digital Accumeasure提供X4逻辑,因此额定100 PPR的正交编码器将产生400个计数。
我需要哪个编码器输出?
编码器有不同类型的输出。最容易使用的是TTL或图腾柱输出(图2)。也可以使用差分输出(图3)。对于差分输出,只使用输出的一侧。使用5V编码器很好,因为Digital Accumeasure将接受TTL电压电平(逻辑1 = 5V和逻辑0 = 0V)。
编码器输入的开关阈值为2V。确保您没有打开收集器输出。如果你这样做,你将需要添加上拉电阻(图4),从集电极的开放输出到+24VDC电源。一般来说,1万的引体向上就可以了。
使用Z相位,1/转或N相位信号
编码器还配有1/Revolution输出脉冲(图5),每个编码器革命激活一次。当连接到Digital Accumeasure时,当您旋转编码器超过零相位位置时,该信号将重置编码器计数为零。1/Rev输出将与正交输出相同:图腾柱,TTL,线驱动器,或开路集电极。
在转轴跳动的例子中,这将重置计数器在0(零)相位位置。对于线性X/Y编码器,当X/Y阶段到达home位置时,可以使用它来重置编码器。
图6描绘了使用Autonics E4056-360-3-T-24的完整连接。编码器是正交输出,旋转,24VDC, 360脉冲每转,图腾柱输出1/Rev脉冲。因为数字Accumeasure是直角输入,它将实际计数4X 360 PPR或1440脉冲每转和计数器将重置每一次轴通过0°位置。(点击查看大图。)
附加说明:编码器和触发器输入
Accumeasure™D系列产品可接受最多两个来自A四B型编码器的输入,或一个来自A四B编码器加边缘触发器的输入。由专用硬件以非常高的速率采样这些输入的数据,并且状态(数据)与位移/厚度读数同时提供。因此,编码器/触发器输入可用于提供与来自探头的位移/厚度数据相关的高度精确的位置信息。这些输入接受峰值为5至24V的信号。
编码器输入的时序描述如下:
编码器的输入通过10K欧姆电阻接地。MTI推荐直线驱动编码器或推挽式编码器输出。开路集电极或开路发射极编码器输出需要一个上拉或下拉电阻才能正常工作。请参阅编码器制造商的数据表。QI通常与编码器1/转或Z信号绑定。此外,Digital Accumeasure编码器计数器在正交边缘过渡时,将为每个正交脉冲计数四个脉冲。
注1:当编码器通过计数0向后旋转时,计数器将移动到一个饱和的、非常高的计数状态,因为它不能确定每转编码器计数的数量。这可能会让人感到困惑,应该避免。
注2:如果启用了平均功能,编码器计数也将被平均算法平均。这将显示为计数器计数,即使在编码器停止移动后仍继续前进(计数)。计数将在平均函数为零时停止。这可能是几秒钟的时间。
在混合触发模式下,编码器输入Q2I被视为通用输入引脚。输入状态采样为20 kHz(与位移输入同步),并在位置通道2数据流中报告为0或1。
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