Optické inkrementální snímače

Výstup z inkrementálního enkodéru (rotačního, lineárního), kanály A-B-Z, provedení: otevřený kolektor, TTL/HTL, Push-Pull

A a B jsou kvadraturní signály posunuté o 90 ° a signál Z je referenční značka. Jedna otáčka enkodéru generuje N impulzů signálu A nebo B. Signál Z se vytváří jednou za otáčku. - Otevřený kolektor Obvod s otevřeným kolektorem je standardem pro výstupní obvody inkrementálních enkodérů a hlavní výhodou je, že umožňuje připojení výstupu na jinou napěťovou úroveň definovanou aplikací. Výstupní tranzistor tak funguje jako spínač. Následující schéma ukazuje funkci bipolárního NPN tranzistoru: U obvodu s otevřeným kolektorem je obvykle nutné umístit rezistor mezi napájecí napětí a signálové výstupy A, B a Z enkodéru (kolektoru). Tím je zajištěno, že úrovně mohou být vyhodnocovací jednotkou detekovány jako nízké a vysoké. Typická hodnota pro rezistor může být 4,7 kOhm. Maximální napětí kolektoru závisí na použitém tranzistoru a je obvykle uvedeno v datovém listu enkodéru.

---

- TTL/HTL výstup Výstup TTL se často jednoduše nazývá napěťový výstup. Rozdíl oproti výstupu s otevřeným kolektorem je v tom, že potřebné rezistory jsou již integrovány v krytu enkodéru a napěťové úrovně jsou tak pevné. Standardní úrovně TTL logiky: < 0.4 V pro nízkou úroveň > 2.4 V pro vysokou úroveň HTL výstup se liší jen tím, že místo 5V logiky se používá napětí 10-30V. Push / Pull výstup Výstupní obvod push/pull je založen na komplementárním páru tranzistorů (n-kanál a p-kanál). Střídavě blokuje jeden ze dvou tranzistorů. Při vysoké úrovni výstupního signálu je na úrovni napájecího napětí a v nízkém stavu je přibližně u země. Výhodou push/pull obvodu je, že nejsou potřeba žádné další rezistory. Pokud není vyžadována konverze úrovní, lze enkodéry s výstupními obvody push-pull použít jako univerzální náhradu za otevřený kolektor a TTL/HTL.

---

Výstup z absolutního enkodéru (rotačního, lineárního), provedení: analogové (napětí, proud, PWM), digitální (SPI, SSI, SER, Fieldbus)

- Analogový výstup

Na výstupu snímače je poskytováno proměnné napětí nebo proměnný proud úměrně poloze hřídele. Standardní rozsahy jsou 0 - 5 VDC, 0-10 VDC, 0 - 20 mA a 4 - 20 mA. U PWM výstupu není měřený úhel nebo vzdálenost úměrný amplitudě signálu, ale šířce pulzu. Výhodou tohoto výstupu je větší odolnost vůči elektromagnetickému rušení. Připojení je tří-vodičové, společná zem a napájení, výstup.

---

- Rozhraní SPI Serial Peripheral Interface (SPI) je sběrnice pro sériový synchronní přenos dat mezi různými integrovanými obvody. Sběrnice se skládá ze 3 linek MOSI (Master Out -> Slave In), MISO (Master In <- Slave Out), SCLK - (Sériové hodiny, výstup z Master) a SS - Slave Select (aktivní nízká; výstup z Master). Těmito signály Master vybere pro zařízení typu Slave pro komunikaci. Délka kabelu by neměla být delší než 0,6m, proto není tato komunikace vhodná v terénu.

---

- Rozhraní SER Rozhraní SER je speciální verzí SPI a není standardem.

---

- Rozhraní SSI U rozhraní SSI je absolutní poloha poskytována sériově a synchronně s přijímající elektronikou (indikátor, PLC atd.). Data se přenášejí pomocí čtyř vodičů, oba páry přenášejí data fázově posunutá o 180°. Komunikace je tedy odolná vůči rušení a vhodná tak na větší vzdálenosti.

---

- Fieldbus Pojem Fieldbus označuje množství nejrůznějších komunikačních protokolů, které jsou definovány v normě IEC 61158. Patří mezi ně např. Modbus, Ethernet/IP, Profibus, Profinet, Hart, EtherCAT.