Netzer DS-40 Absoluter Drehgeber

ESD-Schutz

Wie bei elektronischen Schaltkreisen üblich, berühren Sie während der Handhabung des Produkts keine elektronischen Schaltkreise, Drähte, Anschlüsse oder Sensoren ohne geeigneten ESD-Schutz. Der Integrator/Bediener muss ESD-Ausrüstung verwenden, um das Risiko einer Beschädigung des Schaltkreises zu vermeiden.

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Der DS-40 Absolute Position Electric Encoder™ ist ein revolutionärer Positionssensor, der ursprünglich für kritische Anwendungen in rauen Umgebungen entwickelt wurde. Derzeit wird er in einer breiten Palette von Anwendungen eingesetzt, darunter Verteidigung, innere Sicherheit, Luft- und Raumfahrt sowie medizinische und industrielle Automatisierung.
Die berührungslose Technologie Electric Encoder™ basiert auf einer Wechselwirkung zwischen der gemessenen Verschiebung und einem räumlich/zeitlich modulierten elektrischen Feld.
Der DS-40 Electric Encoder™ ist halbmodular, dh sein Rotor und Stator sind getrennt, wobei der Stator den Rotor sicher umschließt.

1. Encoder-Stator
2. Encoder-Rotor
3. Encoder-Montageösen
4. Encoderkabel

Flussdiagramm der Installation 

Gebermontage 

Der Encoderrotor (2) wird an der Hostwelle befestigt, indem er gegen eine spezielle Schulter (b) gedrückt wird. Eine Schraube und Unterlegscheibe oder eine runde Feder und Unterlegscheibe am Ende der Schulter halten den Druck aufrecht. Der Encoderstator (1) wird durch eine umlaufende Stufe (a) zentriert und mit drei M2-Schrauben am Hoststator (c) befestigt. Das empfohlene Drehmoment beträgt 0.3 Nm.

Notiz: Verwenden Sie KEINE Schraubensicherungsmittel, die Cyanacrylat enthalten, da diese aggressiv mit dem Sensorkörper aus Ultem reagieren.

Encoder-Stator/Rotor-Relativposition
Der Rotor ist schwimmend gelagert, daher sollte für eine ordnungsgemäße axiale Montage der Abstand „H“ zwischen der Wellenschulter (b) und der Statormontageaussparung (a) nominal ±0.05 mm betragen. Um eine mechanische Montagekompensation durch Rotorscheiben zu ermöglichen, beträgt der empfohlene Abstand ±0.05 mm. Der optimale empfohlene ampDie Höhenwerte liegen im mittleren Bereich gemäß den Angaben in der Software Encoder Explorer und variieren je nach Encodertyp.1

Der DS-40 ampHöhenkompensation:
Mechanische Kompensation durch Verwendung von 50-µm-Unterlegscheiben unter dem Rotor (erhältlich als DS40-R-00-Kit).
Überprüfen Sie die ordnungsgemäße Rotormontage mit den Encoder Explorer-Tools „Signalanalysator“ oder „Überprüfung der mechanischen Installation“.

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Standardbestellung
Das Paket des Standard DS-40 enthält den Encoder mit 250 mm abgeschirmtem Kabel AWG30.

Optionales Zubehör:

1. DS-40-R-00-Kit, Rotor-Befestigungsscheiben: 10 x 50 µm dicke Rotor-Befestigungsscheiben aus Edelstahl.
2. MA-DS40-004 Kit, Installationskit für das Ende der Stufenwelle (3 Schrauben M2x4, Unterlegscheibe).
3. MA-DS40-004 Kit, Installationskit für Ende der glatten Welle (3 Schrauben M2x4, Feder, C-Ring).
4. EAPK008 Kit, Encoder-Befestigungsschrauben (3 Schrauben M2x6).
5. CNV-0003 RS-422-zu-USB-Konverter (mit internem USB-5-V-Stromversorgungspfad).
6. NanoMIC-KIT-01, RS-422-zu-USB-Konverter mit vollständig digitaler Schnittstelle für NCP und Hochgeschwindigkeits-SSI/Biss und AqB (mit internem USB-5-V-Stromversorgungspfad).
7. DKIT-DS-40-SF, montierter SSi-Encoder auf Drehvorrichtung, RS-422-zu-USB-Konverter und Kabel.
8. DKIT-DS-40-IF, montierter BiSS-Encoder auf Drehvorrichtung, RS-422-zu-USB-Konverter und Kabel.

Elektrische Verbindung

Dieses Kapitel bzglviews die erforderlichen Schritte zum elektrischen Anschluss des Encoders mit digitaler Schnittstelle (SSi oder BiSS-C).

Encoder anschließen
Der Encoder hat zwei Betriebsmodi:

Absolute Position über SSi oder BiSS-C:
Dies ist der Standardmodus beim Einschalten:

Farbcode der SSi / BiSS-Schnittstellenkabel

Uhr +	Grau	Uhr
Uhr -	Blau
Daten –	Gelb	Daten
Daten +	Grün
Masse	Schwarz	Boden
+5V	Rot	Stromversorgung

Setup-Modus über NCP (Netzer Communication Protocol)
Dieser Servicemodus ermöglicht den Zugriff über USB auf einen PC, auf dem die Netzer Encoder Explorer-Anwendung ausgeführt wird (unter MS Windows 7/10). Die Kommunikation erfolgt über das Netzer Communication Protocol (NCP) über RS-422 unter Verwendung desselben Kabelsatzes.
Verwenden Sie die folgende Pinbelegung, um den Encoder mit einem 9-poligen D-Sub-Stecker an den RS-422/USB-Konverter CNV-0003 oder das NanoMIC anzuschließen.

Elektrische Encoder-Schnittstelle, 9-polige D-Buchse

Beschreibung	Farbe	Funktion	Pin Nr
SSi-Uhr / NCP RX	Grau	Uhr / RX +	2
	Blau	Uhr / RX –	1
SSi-Daten / NCP-TX	Gelb	Daten / Senden –	4
	Grün	Daten / TX +	3
Boden	Schwarz	Masse	5
Stromversorgung	Rot	+5V	8

Elektrischer Anschluss und Erdung
Der Encoder wird NICHT mit dem angegebenen Kabel und Stecker geliefert, beachten Sie jedoch die Erdungshinweise:

1. Die Kabelabschirmung ist nicht mit der Stromversorgungsrückleitung verbunden.
2. Erden Sie die Host-Welle, um Störungen durch das Host-System zu vermeiden, die zu internem Encoder-Rauschen führen könnten.

Notiz: 4.75 bis 5.25 VDC Stromversorgung erforderlich

Softwareinstallation

Die Electric Encoder Explorer (EEE)-Software:

• Überprüft die Korrektheit der mechanischen Montage
• Offset-Kalibrierung
• Richtet allgemeine und Signalanalyse ein

Dieses Kapitel bzglviews die Schritte im Zusammenhang mit der Installation der EEE-Softwareanwendung.

Mindestanforderungen

• Betriebssystem: MS-Windows 7/ 10, (32 / 64 Bit)
• Erinnerung: Mindestens 4 MB
• Kommunikationsports: USB 2
• Windows .NET Framework, mindestens V4

Installieren der Software 

• Führen Sie den Electric Encoder™ Explorer aus file gefunden auf Netzer webSeite: Encoder Explorer Softwaretools
• Nach der Installation sehen Sie das Symbol der Electric Encoder Explorer-Software auf dem Desktop des Computers.
• Klicken Sie zum Starten auf das Symbol der Electric Encoder Explorer-Software.

Schließen Sie den Netzer-Encoder an den Konverter an, verbinden Sie den Konverter mit dem Computer und führen Sie das Electric Encoder Explorer Software Tool aus

Überprüfung der Montage

Starten des Encoder-Explorers
Stellen Sie sicher, dass Sie die folgenden Aufgaben erfolgreich abschließen:

• Mechanische Montage
• Elektrische Verbindung
• Anschließen des Encoders für die Kalibrierung
• Encoder Explore-Softwareinstallation

Ausführen des Electric Encoder Explorer-Tools (EEE)
Stellen Sie eine ordnungsgemäße Kommunikation mit dem Encoder sicher: (Setup-Modus standardmäßig).

• (A) Die Statusleiste zeigt eine erfolgreiche Kommunikation an.
• (B) Encoder-Daten werden im Encoder-Datenbereich angezeigt. (KAT-Nr., Serien-Nr.)
• (C) Die Anzeige der Positionsskala reagiert auf die Drehung der Welle.

Überprüfung der mechanischen Installation
Die Überprüfung der mechanischen Installation stellt ein Verfahren bereit, das eine ordnungsgemäße mechanische Montage sicherstellt, indem Rohdaten der feinen und groben Kanäle während der Rotation erfasst werden.

• (A) Wählen Sie auf dem Hauptbildschirm [Mechanische Montageprüfung].
• (B) Wählen Sie [Start], um die Datenerfassung zu starten.
• (C) Drehen Sie die Welle, um die Daten der Fein- und Grobkanäle zu erfassen.
• (D) Am Ende einer erfolgreichen Überprüfung zeigt die Software „Korrekte mechanische Installation“ an.
• e) Wenn die SW „Falsche mechanische Installation“ anzeigt, korrigieren Sie die mechanische Position des Rotors, wie in Abschnitt 3.3 – „Rotor Relative Position“ beschrieben.

Kalibrierung

Neue Funktion
Option zur automatischen Kalibrierung aktiviert. Siehe Dokument: Auto-calibration-feature-user-manual-V01

Offsetkalibrierung
Für eine optimale Leistung der elektrischen Encoder muss der unvermeidliche DC-Offset der Sinus- und Kosinussignale über den Betriebssektor kompensiert werden.
Nach erfolgreichem Abschluss des Montageüberprüfungsverfahrens:

• (A) Wählen Sie auf dem Hauptbildschirm [Kalibrierung].
• (B) Starten Sie die Datenerfassung, während Sie die Welle drehen.
  Der Fortschrittsbalken (c) zeigt den Erfassungsfortschritt an. Drehen Sie die Achse während der Datenerfassung gleichmäßig und decken Sie dabei den Arbeitsbereich der Anwendung von Ende zu Ende ab. Standardmäßig erfasst das Verfahren 500 Punkte in 75 Sekunden. Die Rotationsgeschwindigkeit ist während der Datenerfassung kein Parameter. Die Anzeige der Datenerfassung zeigt für die Fein-/Grobkanäle einen klaren „dünnen“ Kreis in der Mitte (d) (e) mit etwas Versatz.

Offset-kompensierter feiner / Corse-Kanal

• Volle mechanische Drehung – Wellenbewegung ist zu umstritten – empfohlen.
• Begrenzter Abschnitt – Definieren Sie den Betrieb der Welle in einem begrenzten Winkel, der im Fall von <10 Grad in Grad definiert ist
• Kostenlosampling-Modi – Definieren Sie die Anzahl der Kalibrierungspunkte in der Gesamtzahl der Punkte im Textfeld. Das System zeigt standardmäßig die empfohlene Punktzahl an. Sammeln Sie mindestens neun Punkte im Arbeitssektor.
• Klicken Sie auf die Schaltfläche [Kalibrierung starten] (b)
• Der Status (c) zeigt die nächste erforderliche Operation an; der Wellenbewegungsstatus; die aktuelle Position und die nächste Zielposition, zu der der Encoder gedreht werden soll.
• Drehen Sie die Welle/den Encoder zur nächsten Position und klicken Sie auf die Schaltfläche [Weiter] (c)
  • die Welle sollte sich während der Datenerfassung im STILLSTAND befinden. Folgen Sie den Hinweisen/Interaktionen während des zyklischen Ablaufs zum Positionieren der Welle –> Stillstand –> Messwertberechnung.
• Wiederholen Sie den obigen Schritt für alle definierten Punkte. Beenden (d)
• Klicken Sie auf die Schaltfläche [Speichern und fortfahren] (e).

Der letzte Schritt speichert die Offset-CAA-Parameter und schließt den Kalibrierungsprozess ab.

Einstellen des Encoder-Nullpunkts
Die Nullposition kann überall im Arbeitsbereich definiert werden. Drehen Sie die Welle in die gewünschte mechanische Nullposition.
Gehen Sie auf die Schaltfläche „Kalibrierung“ in der oberen Menüleiste und drücken Sie „Set UZP“.
Wählen Sie „Aktuelle Position setzen“ als Null, indem Sie die entsprechende Option verwenden, und klicken Sie auf [Fertig stellen].

Jitter-Test
Führen Sie einen Jitter-Test durch, um die Qualität der Installation zu bewerten; Der Jitter-Test zeigt die Messwertstatistik der absoluten Positionsmesswerte (Zählwerte) über die Zeit. Gemeinsamer Jitter sollte um +/- 3 Zählwerte steigen; ein höherer Jitter kann auf Systemrauschen hindeuten.

Falls die Messwerte (blaue Punkte) nicht gleichmäßig auf einem dünnen Kreis verteilt sind, kann es in Ihrer Installation zu „Rauschen“ kommen (Wellen-/Statorerdung überprüfen).

Betriebsmodus

SSi/BiSS
Betriebsmodusanzeige der SSi / BiSS Encoder-Schnittstelle verfügbar durch Verwendung des NanoMIC. Weitere Informationen zu NanoMIC finden Sie auf Netzer webDer Betriebsmodus stellt die „echte“ SSi/BiSS-Schnittstelle mit 1MHz Taktrate dar.

• Protokoll SSi
• Protokoll BiSS

Mechanische Zeichnungen

WARNUNG
Verwenden Sie kein Loctite oder andere Klebstoffe, die Cyanacrylat enthalten. Wir empfehlen die Verwendung von 3M-Kleber – Scotch-WeldTM Epoxy Adhesive EC-2216 B/A.

Dokumente / Ressourcen

Netzer DS-40 Absoluter Drehgeber [pdf] Benutzerhandbuch DS-40 Absoluter Drehgeber, DS-40, DS-40 Drehgeber, Absoluter Drehgeber, Drehgeber, Absolutgeber, Encoder

Verweise

• Bedienungsanleitung