6ES7221-3AD30-0XB0 羅克韋爾的研究1對于伺服驅(qū)動器、編碼器和編碼器通信端口，用于反饋通信的收發(fā)器每年增長 20%。單對以太網(wǎng) （SPE） 收發(fā)器，支持通過兩條線進(jìn)行 100 Mbps 通信（IEEE 802.3dg 標(biāo)準(zhǔn) 100BASE-T1L）1目前正在研究中，未來的編碼器驅(qū)動接口將受益于低延遲，目標(biāo)是≤1.5 μs。這種低延遲將支持更快的反饋數(shù)據(jù)采集和更快的控制環(huán)路響應(yīng)時間。
機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)械（如渦輪機(jī)、風(fēng)扇、泵和電機(jī)）的狀態(tài)監(jiān)控 （CbM） 記錄與機(jī)器運(yùn)行狀況和性能相關(guān)的實(shí)時數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)有針對性的預(yù)測性維護(hù)以及優(yōu)化控制。在機(jī)器生命周期的早期進(jìn)行有針對性的預(yù)測性維護(hù)，可降低生產(chǎn)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高可靠性、顯著節(jié)省成本并提高工廠車間的生產(chǎn)率。使用放置在編碼器中的MEMS加速度計(jì)，為質(zhì)量控制至關(guān)重要的機(jī)器提供振動反饋。將MEMS加速度計(jì)添加到編碼器非常方便，因?yàn)榫幋a器已經(jīng)具有現(xiàn)有的布線、通信和電源，可以向控制器提供振動反饋。在某些應(yīng)用中，例如CNC機(jī)床，從編碼器發(fā)送到伺服的MEMS振動數(shù)據(jù)可用于實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
使用CbM延長工業(yè)資產(chǎn)的使用壽命可以通過堅(jiān)固的更長壽命位置傳感器進(jìn)行補(bǔ)充。磁傳感器產(chǎn)生模擬輸出，指示周圍磁場的角度位置，可以代替光學(xué)編碼器。磁性編碼器可用于濕度、污垢和灰塵較高的區(qū)域。這些惡劣的環(huán)境會損害光學(xué)解決方案的性能和使用壽命。
對于機(jī)器人和其他應(yīng)用，即使在斷電的情況下，也必須始終知道機(jī)械系統(tǒng)的位置。與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人和其他自動化裝配設(shè)備相關(guān)的主要成本和低效率之一是，在運(yùn)行時突然斷電后，重新定位和初始化上電所需的停機(jī)時間。ADI公司開發(fā)的磁性多圈存儲器2無需外部電源即可記錄外部磁場的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。這導(dǎo)致系統(tǒng)尺寸和成本的降低。
對于機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人，電機(jī)編碼器和關(guān)節(jié)編碼器通常需要16位至18位ADC性能，在某些情況下需要22位ADC。某些光學(xué)絕對位置編碼器還需要具有高達(dá)24位分辨率的高性能ADC。
電機(jī)編碼器信號鏈
圖 6、7、8 和 9 顯示了磁性（各向異性磁阻 （AMR） 和霍爾技術(shù)）、光學(xué)和旋轉(zhuǎn)變壓器編碼器的編碼器信號鏈。這些組件分為五個主要類別：
1. 使用磁性傳感器跟蹤軸的位置和速度（AMR、霍爾）
2. 機(jī)器健康監(jiān)測
a. 微機(jī)電系統(tǒng)傳感器
b.溫度傳感器
3. 情報(bào)
一個。帶/不帶集成ADC的微控制器
b.旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器 （RDC）
4. 電纜接口
b. SPI 至 RS-485 擴(kuò)展器收發(fā)器
5. 信號調(diào)理
一個。高性能ADC（12位至24位分辨率）
磁性編碼器
傳感
在磁性位置傳感器領(lǐng)域，AMR傳感器提供了魯棒性和精度的組合。傳感器通常位于連接到電機(jī)軸的偶極磁體的對面。
AMR 傳感器對磁場方向變化敏感，而霍爾技術(shù)對磁場強(qiáng)度敏感。由此產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)是傳感器對系統(tǒng)中的氣隙和機(jī)械公差變化具有很強(qiáng)的耐受性。此外，由于AMR傳感器沒有工作磁場上限，因此在高磁場下工作時，該傳感器對雜散磁場具有極強(qiáng)的魯棒性。
ADA4571是一款A(yù)MR傳感器，具有低延遲集成信號調(diào)理功能，提供單端模擬輸出。ADA4571單芯片解決方案提供有保證的角度精度（典型角度誤差僅為0.10），工作速度高達(dá)50k rpm。ADA4571-2為雙通道版本，在安全關(guān)鍵型應(yīng)用中提供完全冗余，而不會影響性能。
ADA4570是AAD4571的衍生產(chǎn)品，具有相同的性能，但具有差分輸出，適用于更惡劣的環(huán)境。ADA457x系列提供高角度精度和可重復(fù)性，改善了閉環(huán)控制，降低了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲。與競爭技術(shù)相比，單芯片架構(gòu)提高了可靠性，減小了尺寸和重量，并且更易于集成。
6ES7221-3AD30-0XB0 1746-IA8
1746-IB16
1746-IB32
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