SinCosYzer 2 工作站 ,它是一款功能强大的正余弦测量仪器,用于分析编码器生成的正余弦模拟信号的质量和误差。
但是,如何才能生成高质量的正余弦信号呢?
正余弦信号中的误差是不可避免的。它们有不同的来源,如:机械对齐、制造工艺变化、磁栅/光栅中的误差、与速度相关的变化等。但正余弦信号的质量会严重影响从编码器获得的位置数据的准确度。通过插补细分过程,从这些正余弦信号中计算出数字高分辨率位置值。但要使插补细分达到良好的效果,输入的正余弦信号需要非常高精度。为此,我们需要专用的信号调节电路:能够校正正余弦信号中存在的误差的模拟信号处理电路。
iC-Haus 的大多数编码器芯片已经包含集成信号调节在细分电路前,因此它们能输出高分辨率数字信号。
然而,尽管趋势是采用越来越多的数字接口,但许多编码器产品采用模拟正余弦输出,或者作为编码器的唯一接口,或者与数字串行接口一起使用。
使用正余弦输出的原因有很多,包括接口兼容性、控制器端的要求、安全监控(安全编码器),或者只是为了保持一种成熟且公认的接口。
对于此类编码器,正余弦输出通过电缆传输,处理(细分)在接收端实现。在这种情况下,编码器需要一个可以校正误差的信号调节集成电路,并通过长电缆以高保真度驱动信号。
很容易理解为什么信号调节很重要:
从上图中,我们看到了理想的正余弦信号,以及在插补细分过程中应该如何划分它们。很明显,当细分分辨率较高时,正余弦信号中的任何小误差都会导致系统识别为错误位置。
因此,信号调节集成电路是一个具有模拟输入和模拟输出的芯片,其任务是处理输入信号,以消除误差,同时以足够的强度驱动输出,即使在通过长距离电缆传输时也能保持信号的精度。传统上,具有正余弦接口的编码器具有幅值为 1 Vpp 的差分输出。
iC-Haus 拥有不同的正余弦信号调节芯片,具有不同的功能,适合不同的应用。
我们最受欢迎的信号调节芯片是 iC-MSB。这是一款成熟的产品,可提供非常高的精度且零延迟的调节。它可以连接到电压或电流信号,提供标准的 1 Vpp 差分输出。此外,它可以补偿运行期间的信号偏移变化,并且还具有ACO输出:它可以为传感器(LED、磁阻桥等)供电,同时自动调节传感器的供电电流,使获得的信号幅值保持恒定。这是在运行期间通过 Sin²+Cos² 计算实时完成的,可以补偿信号幅值变化,如:由温度变化、老化效应等引起的变化。
其他信号调节芯片提供类似的功能,但侧重点不同。例如,iC-MSA 没有 ACO 输出但是具有自动增益控制(AGC,以保持输出幅值恒定),并具有更强的滤波器,因此适用于较慢的信号。iC-MSC 是 iC-MSB 的一个小升级,其输入也适用于较大的信号(如:来自 TMR 传感器的信号),以及用于断线检测的输入下拉,还有更高级的 ACO 控制输出。
另一种解决方案是 iC-TW3,它也具有 AGC 以实现稳定的输出幅值,以及在运行期间自动增益和偏移校正,因此,在生产线设置时更方便。其输出可设置为 1 Vpp 或 2 Vpp。




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