GEL 2800 - Lenord+Bauer

LENORD
+BAUER
GEL 2800
Magnetisch-absolutes Einbaugebersystem
mit zusätzlichem Inkrementalausgang
... automates motion.
Vorläufige Technische Information
Stand 2014-09
Allgemeines
Der MiniCODER absolute besteht aus einem magnetisch-absoluten Singleturn-Einbaugeber und einem ferromagnetischen Meßzahnrad
Geeignet zur Montage an Wellen
Drehzahl- und Positionserfassung durch berührungslose Abtastung des Meßzahnrads
Variabler Innendurchmesser des Messzahnrads
Ausgabe der Positionswerte über SSI- oder BISSSchnittstelle, zusätzlich Ausgabe von TTL- oder HTLSignalen
Geeignet für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen, da vollvergossene Elektronik
Durch die Selbstkalibrierung, robust gegenüber mechanischen Toleranzen
Magnetbremsen oder Motorwicklung beeinflussen das
Messsystem nicht
Eigenschaften
Auflösung von 8 bis 17 Bit Singleturn
Ausgangssignale
- SSI- oder BISS-Schnittstelle
- Inkrementalausgang
Absolute Genauigkeit ± 0,1°
Drehzahlmesssbereich von 0 bis 20.000 min-1
Temperaturbereich -40 °C … +105 °C
Schutzklasse IP 68
Vorteile
Optimiertes Bauteilmanagement, ein Sensor für mehrere Wellendurchmesser einsetzbar
Wartungs- und verschleißfrei, da das System keine eigene Lagerung benötigt
Schnelle und einfache Integration durch Wahl des
Zahnrad-Moduls, der Zähnezahl und kundenspezifische
Anpassung des Innendurchmessers
Einsatzgebiet
DS21-2800
Antriebstechnik
Schienenverkehrstechnik
Sondermaschinenbau
Internet: www.lenord.de
E-Mail: [email protected]
Telefon: +49 208 9963–0
Telefax: +49 208 676292
Lenord, Bauer & Co. GmbH
Dohlenstraße 32
46145 Oberhausen, Deutschland
Beschreibung
Aufbau und Konstruktion
Auswahl
Der MiniCODER absolute besteht aus einem magnetischabsoluten Singleturn-Einbaugeber und einem ferromagnetischen Messzahnrad.
Er liefert über eine SSI- oder BISS-Schnittelle zu jeder
Winkelstellung eindeutige Positionswerte. Zusätzlich gibt
er inkrementelle Signale mit HTL- oder TTL-Pegel für die
Drehzahlmessung aus.
Der Aufbau des Gebersystems ermöglicht eine schnelle
Anpassung an wechselnde Einsatzbedingungen. Das robuste Messzahnrad wird ohne eigene Lagerung direkt auf
die Antriebswelle montiert.
Die lagerlose Konstruktion ist extrem langlebig und erfasst
die Absolutposition bei Drehzahlen bis zu 20.000 min-1.
Dadurch ist der MiniCODER absolute auch in hochdynamischen Antrieben einsetzbar. Staub, Feuchtigkeit und Öl
beeinträchtigen das magnetische Messsystem nicht. Der
MiniCODER absolute ist damit besonders für raue Industrieumgebungen geeignet.
Das Messsystem ist extrem robust und arbeitet auch in der
Nähe von Magnetbremse oder Motorwicklung störungsfrei.
Das erleichtert die Einbindung in die Applikation.
Für die Erfassung rotatorischer Bewegungen bilden MiniCODER und Messzahnrad eine Einheit.
Die MiniCODER absolute sind als applikationsspezifisches
Gebersystem konzipiert. Die Auswahl des passenden Systems ist von verschiedenen geometrischen Größen und
Betriebsparametern der Applikation abhängig.
Die Messzahnradgröße und damit der Durchmesser hängen direkt vom Modul und der Anzahl der Zähne ab. Die
Auslegung des Messzahnrads erfolgt durch Wahl des Moduls, Bestimmung der Zähnezahl und kundenspezifische
Anpassung des Innendurchmessers.
Die Gesamtauflösung des Systems wird bestimmt durch
den wählbaren internen Interpolationsfaktor und der Zähnezahl. Das führt je nach Drehzahl des Antriebs zu extrem
hohen Ausgangsfrequenzen im TTL/HTL-Ausgang. Über
einen wählbaren Teiler wird die ausgegebene Impulszahl
reduziert.
Entsprechend Ihren Anforderungen ermitteln wir den für Ihre Applikation passenden Sensor.
Messprinzip
Der Einbaugeber berechnet über eine Noniusauswertung
die absolute Position. Für die Auswertung werden zweispurige Messzahnräder unterschiedlicher Zähne- bzw.
Strichzahl benötigt (Zähnezahl: Z und (Z-1)). Die giantmagnetoresistiven (GMR) Sensoren tasten diese zwei
Spuren berührungslos ab und liefern korrespondierende
Sinussignale. Diese werden im Sensor interpoliert, so generiert das System hohe interne Strichzahlen.
Die Phasenlage der beiden Spuren Z und (Z-1) zueinander
wird basierend auf dem Nonius-Prinzip ausgewertet. Innerhalb einer Umdrehung ist die Phasenlage eindeutig und so
berechnet das System die absolute Position über die interne Strichzahl.
Der Geber liefert die Positionswerte im Binär- oder GrayCode über die werkseitig konfigurierbare SSI- oder BiSSSchnittstelle, diese überträgt die Positionsdaten mit einer
Taktrate von bis zu 2 MHz.
Zusätzlich gibt der Geber zwei um 90° phasenversetzte
Rechtecksignale (Spuren A und B) und deren inverse Signale aus.
Wählbare Systemgrößen
Modul
1/2
Zähnezahl: Spur Z/Spur (Z-1)
32/31 bis 78/77
Interner Interpolationsfaktor
512 bis 4096
Teiler für Inkrementalausgang
1 / 2 / 4 / 8 / 16
Die MiniCODER absolute werden kundenspezifisch gefertigt. Die technischen Spezifikationen können von den angegebenen Daten abweichen. Die geänderten Spezifikationen sind der kundenspezifischen Maßzeichnung zu entnehmen.
A+
A-
B+
B-
Ausgabe der Inkrementalsignale
Blick auf die Antriebswelle in Drehrichtung CW
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Lenord, Bauer & Co. GmbH
DS21-2800 (2014-09)
Technische Daten
Allgemeine Daten
Wiederholgenauigkeit
± 0,01°
Genauigkeit
± 0,1°
Auflösung Singleturn (ST)
8 … 17 Bit (Messschritte auf 360°)
Schnittstellen
SSI, BISS
Ausgabewort
8 … 17 Bit
Inkrementalausgang
Ausgangssignale
A+ / A- / B+ / B-
Impulszahl (Impulse pro Umdrehung)
1024 … 194.688
Ausgangssignalpegel
HTL / TTL
Ausgangsfrequenz
0 … 200 kHz
Elektrische Daten
Versorgungsspannung UB
10 … 30 V DC, verpolungsgeschützt, überspannungsgeschützt
Leistungsaufnahme
< 300 mA
Mechanische Daten
Masse Sensor
30 g
Gehäusematerial
Edelstahl
Modul des Messzahnrads
1; 2 (weitere Module auf Anfrage)
Zulässiger Luftspalt
typisch 0,4 mm ± 0,05 bei Modul 1,0
typisch 0,7 mm ± 0,05 bei Modul 2,0
Breite des Messzahnrads
≥ 14,0 mm
Material des Messzahnrads
ferromagnetischer Stahl
Umweltdaten
Arbeitstemperaturbereich
-40 °C … +105 °C
Betriebs– und Lagertemperaturbereich
-40 °C … +105 °C
Schutzart
IP 68
Vibrationsfestigkeit
200 m/s2, nach DIN EN 60068-2-6
Schockfestigkeit
2000 m/s2, nach DIN EN 60068-2-27
Elektromagnetische Verträglichkeit
EN 61000-6-1 bis 4
Isolationsfestigkeit
500 V, nach EN 60439–1
Elektrischer Anschluss
Aderzahl x Aderquerschnitt
2 × 6 × 0,15 mm2
Max. zulässige Kabellänge
100 m (1)
Kabeldurchmesser
7,5 mm
Minimaler Biegeradius (statisch / dynamisch)
15 mm / 37,5 mm
(1)
Spannungsabfall auf der Versorgungsleitung beachten
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Synchron-Serielle-Schnittstelle
Drehrichtung
PRESET-Funktion
Der Geber gibt aufsteigende Positionswerte bei Drehung
der Welle im Uhrzeigersinn aus.
Die Ausgangssignale können von jedem Positionswert auf
einen PRESET-Wert gesetzt werden. Bei Auslieferung ist
der Wert auf Null gesetzt. Der PRESET wird elektronisch
gesetzt, wenn die Versorgungsspannung UB kurzzeitig t >
100 ms an die PRESET-Eingang angelegt wird (NICHT
dauerhaft anlegen).
Kabellänge
0°
180°
360°
Beim SSI-Protokoll sinkt mit zunehmender Kabellänge die
zulässige Übertragungsrate.
Für die Signalleitungen (± CLOCK und ± DATA) wird ein
paarig verdrilltes und geschirmtes Kabel empfohlen.
Kabellänge [m]
< 50
< 100
< 200
< 400
Taktrate [kHz]
< 400
< 300
< 200
< 100
Abhängig von der Applikation kann die Ausgabe steigender Positionswerte bei umgekehrtem Drehsinn sinnvoll
sein. Für diesen Fall kann die Drehrichtung auf Anfrage
werkseitig anders parametriert werden.
Technische Daten SSI-Schnittstelle
Ausgabecode
Binär, Gray
Treiber
RS 485 kompatibel
Taktfrequenz
≤ 2 MHz
Übertragung
≤ 1200 m, abhängig von der Übertragungsrate
Störsicherheit
Hohe Störsicherheit durch symmetrische Übertragung
Drehrichtung
Werkseitig parametrierbar, standardmäßig mit Blick auf
die Welle im Uhrzeigersinn drehend (CW) aufsteigende
Positionswerte
Preset
Setzen über Eingangspegel
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Maßbild
ø 7.5 -0.4
Maßbilder GEL 2800
mit tangentialem Kabelabgang rechts
16.2
8
1
3.5
3.3
11.2
45
52
1.2
15
22.1
5.1
-0.05
4 -0.1
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Bohr- und Fräsbild
Einbauzeichnung
Z
45 ±0.1
Z-1
4 H6 (2 tief /
deep)
d
16.2
CW
6
11
≥3
≥3
ra
4.5
M3
d
Luftspalt (abhängig vom Modul)
CW
Drehrichtung vorwärts
Z
Lage der Spur mit Zähnezahl Z ( z. B. 78)
Z-1
Lage der Spur mit Zähnezahl „Z-1“ (z. B. 77)
Maße in mm
ra
= da/2
(mit da = Kopfkreisdurchmesser des Zahnrads)
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Anschlussbelegung
Anschlussbelegung
Kabel
Signal
Beschreibung
weiß
DATA–
Ausgang: Differenz-Datensignal nach RS 485
braun
DATA+
Ausgang: Differenz-Datensignal nach RS 485
grün
A+
Inkrementalsignal Spur A
gelb
A–
inverses Inkrementalsignal Spur A
blau
GND
Masse
rot
UB
Betriebsspannung
orange
CLOCK+
Eingang: Differenz-Taktsignal nach RS 485
beige
CLOCK–
Eingang: Differenz-Taktsignal nach RS 485
schwarz
B+
Inkrementalsignal Spur B
violett
B–
inverses Inkrementalsignal Spur B
rosa
Preset
Messbereich-Nullpunkt oder -Mitte setzen
grau
-
nicht belegt
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Ihre Notizen:
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46145 Oberhausen, Deutschland
Telefon: +49 208 9963–0
Telefax: +49 208 676292
Internet: www.lenord.de
E-Mail: [email protected]
Technische Änderungen und Druckfehler vorbehalten.
Die aktuellste Version finden Sie im Internet unter www.lenord.com.
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