3.2 인터페이스

3.2.1 인크리멘털 인터페이스

아날로그 전압 인터페이스 (1 VSS)

제품 AMSA-3B, AMSA-4B, AMSA-3L
아날로그 시스템용 신호 리딩 헤드, 연산 증폭기 출력, 완전 차동 출력

아날로그 시스템용 신호 리딩 헤드, 연산 증폭기 출력, 완전 차동 출력

이 인터페이스는 안전한 데이터 전송을 보장하므로 인크리멘털 측정에서 가장 널리 사용되는 인터페이스입니다. 인크리멘털 신호인 사인과 코사인은 90° 위상차를 가집니다. 신호 주기는 0.2 mm입니다. 신호 전압 조정 AGC(Automatic Gain Control) 덕분에, 차동 증폭 후 인크리멘털 신호와 기준 신호의 레벨은 항상 1 ± 0.2 VSS로 일정하게 유지됩니다. 컨트롤러에 따라 차단 한계는 약 0.4 VSS에서 1.6 VSS입니다.

기준 펄스는 사인파와 코사인파의 교점(45°)에 대칭적으로 설정됩니다. 기준 펄스의 폭과 위상은 다이어그램에 표시된 대로 제한됩니다. 신호를 평가할 때 인크리멘털 정보를 추가로 사용하면 기준점의 정밀도를 향상시킬 수 있습니다. 이 인터페이스는 1 VSS 전압 인터페이스를 지원하는 모든 표준 컨트롤러에 적합합니다. 120옴의 종단 저항을 사용해야 합니다. 리딩 헤드의 최대 케이블 길이는 30미터입니다.

아날로그 전압 인터페이스의 신호 파형, 반전 표시, 신호 주기 200 μm

핀 배치

TSU/TRU/TMU 인터페이스

디지털 인터페이스

제품 AMSD-3B 및 AMSD-4B
EIA-RS 422 표준에 따른 완전 차동 인터페이스

디지털 리딩 헤드 인터페이스의 경우, 신호 A+와 반전 신호 A-를 전송하기 위해 한 쌍의 도체가 사용됩니다. 마찬가지로 B+, B-와 기준 신호 R+, R-도 차동으로 전송됩니다. 여기서는 National Semiconductor사의 DS34C87TM 타입 출력 드라이버가 사용됩니다.

차동 전송의 장점은 반전 신호의 대칭적 전송을 통해 향상된 노이즈 내성입니다.

디지털 시스템

상승 및 하강 시간은 20 ns 미만입니다. 최소 엣지 간격(x)은 설정된 최대 출력 주파수와 분해능으로부터 계산할 수 있습니다. 다운스트림 전자 장치는 최대 출력 주파수를 안정적으로 처리할 수 있어야 합니다. 리딩 헤드의 최대 프로그래밍 가능 출력 주파수는 8 MHz입니다. 설정 가능한 분해능은 0.2 µm / 1 µm / 5 µm입니다.

그림은 비반전 신호를 나타냅니다. 각 신호의 레벨은 High = 2.5 V–5 V 및 Low = 0 V–0.5 V입니다.

디지털 인터페이스의 신호 파형

TSD/TRD/TMD 인터페이스

3.2.2 절대 인터페이스

제품 AMSABS-3B 및 AMSABS-4B

신호는 EIA - RS 485 인터페이스 표준에 따라 완전 차동 방식으로 전송됩니다. 여기서는 Texas Instruments사의 SN75LBC176AD 타입 출력 드라이버가 사용됩니다.

기호 범례:

절대 인터페이스:

1 = high 모드

2 = common 모드

3 = low 모드

한 쌍의 도체가 반전 및 비반전 신호를 전송하는 데 사용됩니다. 수신기에서는 두 전압 레벨의 차이를 기반으로 원래 신호가 생성됩니다. 이러한 데이터 전송 방식의 장점은 향상된 노이즈 내성입니다.

120옴의 종단 저항을 사용해야 합니다.

핀 배치

RS 485는 인터페이스의 전기적 특성만 규정합니다. 프로토콜과 핀 배치는 애플리케이션에 따라 다릅니다. SCHNEEBERGER의 절대 인터페이스는 다음과 같은 핀 배치를 사용합니다:

핀 배치

TRH/TMH 인터페이스

SCHNEEBERGER는 AMSABS 제품에 대해 SSI 및 SSI + 1 V_SS 전송 프로토콜을 제공합니다.

동기 시리얼 인터페이스 (SSI)

동기 시리얼 인터페이스는 두 개의 채널(2x2 트위스트 페어)로 구성됩니다. 첫 번째 채널(사이클)은 다운스트림 전자 장치로부터 측정 시스템으로 클록 신호를 전송합니다. 두 번째 채널(데이터)은 측정 시스템 정보를 데이터 워드 형태로 측정 시스템에서 다운스트림 전자 장치로 동기식으로 전송합니다.

각 데이터 워드는 최대 32비트로 구성되며, 여기에는 완전한 절대 위치(이진수 또는 그레이 코드)와 선택적으로 최대 3개의 구성 가능한 특수 비트(비트 3, 2, 1)가 포함됩니다. 특수 비트는 오류, 경고 또는 패리티 비트일 수 있습니다. 이를 통해 오류를 더 빠르게 검출할 수 있으며 시스템이 안전하고 신뢰성 있게 작동할 수 있습니다. 이 제품은 동기 시리얼 인터페이스를 갖춘 시판 컨트롤러에 연결할 수 있습니다.

위치 전송

다운스트림 전자 장치는 클록 신호의 첫 번째 하강 엣지(1)에서 측정 시스템으로 데이터 전송 시작(2) 명령을 내립니다. 그런 다음 후속 상승 사이클 엣지마다 측정 시스템에서 다운스트림 전자 장치로 데이터 비트 1개가 전송됩니다. 마지막 비트(최하위 비트) 전송 후, 데이터 전송과 사이클이 정지합니다. 이후 데이터 신호는 "정의된 시간 t_m 동안 low"로 설정된 다음 "high"로 전환됩니다. 새로운 데이터 전송은 다음 상승 엣지(4)에서만 시작될 수 있습니다.

SSI 신호 타이밍 다이어그램

아날로그 신호를 포함한 동기 시리얼 인터페이스 (SSI + 1 VSS)

아날로그 신호를 포함한 동기 시리얼 인터페이스는 기본적으로 인크리멘털 인터페이스와 디지털 인터페이스로 구성된다는 점에서 다른 절대 인터페이스와 다릅니다. 인크리멘털 신호는 위치를 고정밀도로 결정하는 데 사용됩니다. 절대 정보는 위치값을 결정하는 데 사용됩니다. 인크리멘털 위치와 절대 위치는 회로의 서로 다른 부분에서 결정됩니다.

이를 통해 두 신호를 보다 일관되게 비교할 수 있습니다. 신호의 이중화 처리로 인해 시스템의 운용 신뢰성이 크게 향상됩니다.

아날로그 신호를 포함한 동기 시리얼 인터페이스의 신호 파형, SSI 값과 아날로그 신호 간의 연결 관계

11비트 멀티턴 및 2비트 싱글턴 예시, 4사분면 평가의 경우

트랙 A, 트랙 B 및 SSI 값 (11비트 멀티턴, 2비트 싱글턴, 4사분면/주기)

사인파와 코사인파는 동일한 주기 내에 나타나며, 싱글턴 값은 항상 0입니다. 컨트롤러에서는 마지막 두 비트가 잘리고, 멀티턴만 계수되며, 고분해능 싱글턴 성분이 보간됩니다.

특정 컨트롤러용 파라미터 목록은 요청 시 제공됩니다.