3.2 介面

Interfaces

3.2.1 增量式介面

Incremental interfaces

類比電壓介面（1 VSS）

Analogue voltage interface (1 VSS)

產品 AMSA-3B、AMSA-4B、AMSA-3L
類比系統的訊號讀頭，運算放大器輸出，完全差分輸出

Signal reading head for analogue systems, operational amplifier output, completely differentiated output

類比系統的訊號讀頭，運算放大器輸出，完全差分輸出

此介面保證安全的資料傳輸，因此是增量式量測中最常用的介面。增量訊號正弦波和餘弦波的相位偏移 90°。 訊號週期為 0.2 mm。由於訊號電壓調整 AGC（自動增益控制），增量訊號和參考訊號的差分增益後的電平始終恆定為 1 ± 0.2 VSS。 根據控制器的不同，關閉限制約為 0.4 VSS 至 1.6 VSS。

參考脈衝對稱設置在正弦波和餘弦波的交點處（45°）。參考脈衝的寬度和相位如圖所示受到限制。 在評估訊號時，通過額外使用增量資訊可以提高參考點的精度。此介面適用於所有支援 1 VSS 電壓介面的標準控制器。 終端電阻應為 120 歐姆。讀頭的最大電纜長度為 30 公尺。

Signal waveform of the analogue voltage interface, shown inverted, with a signal period of 200 μm

類比電壓介面的訊號波形，顯示反相，訊號週期為 200 μm

腳位配置

Pin layout

TSU/TRU/TMU 介面

數位介面

Digital interface

產品 AMSD-3B 和 AMSD-4B
符合 EIA-RS 422 標準的完全差分介面

在數位讀頭介面的情況下，使用一對導線來傳輸訊號 A+ 和反相訊號 A-。 同樣，B+、B- 和參考訊號 R+、R- 也以差分方式傳輸。 此處使用來自 National Semiconductor 的 DS34C87TM 型輸出驅動器。

差分傳輸的優點是通過反相訊號的對稱傳輸增強了抗干擾能力。

Digital systems

數位系統

上升和下降時間小於 20 ns。最小邊緣間距（x）可以從設定的最大輸出頻率和解析度計算得出。 下游電子元件必須能夠可靠地處理最大輸出頻率。讀頭的最大可程式化輸出頻率為 8 MHz。 可設定的解析度為 0.2 µm / 1 µm / 5 µm。

圖示為正相訊號。各訊號的電平為：高電平（High）= 2.5 V–5 V、低電平（Low）= 0 V–0.5 V。

Signal waveform of the digital interface

數位介面的訊號波形

TSD/TRD/TMD 介面

3.2.2 絕對式介面

Absolute interfaces

產品 AMSABS-3B 和 AMSABS-4B

Products AMSABS-3B and AMSABS-4B

訊號根據介面標準 EIA - RS 485 以完全差分方式傳輸。 此處使用來自 Texas Instruments 的 SN75LBC176AD 輸出驅動器。

符號說明：

絕對式介面：

1 = 高模式 (high Mode)

2 = 共模 (common Mode)

3 = 低模式 (low Mode)

使用一對導線傳輸反相訊號和非反相訊號。在接收器處，通過基於兩個電壓電平之間的差異來產生原始訊號。 這種資料傳輸形式的優點在於其增強的抗干擾能力。

應使用 120 歐姆的終端電阻。

腳位配置

Pin layout

RS 485 僅記錄介面的電氣特性。協定和腳位配置是特定於應用的。 SCHNEEBERGER 的絕對式介面使用以下腳位配置：

Pin layout

腳位配置

TRH/TMH 介面

SCHNEEBERGER 為其 AMSABS 產品提供 SSI 與 SSI + 1 V_SS 兩種傳輸協定。

同步串列介面（SSI）

Synchronous-Serial Interface (SSI)

同步串列介面由兩個通道（2x2 雙絞線）組成。第一個通道（週期）從下游電子元件向量測系統傳輸時脈訊號。 第二個通道（資料）以同步方式從量測系統向下游電子元件傳輸量測系統資訊，以資料字的形式。

每個資料字由最多 32 位元組成，其中包含完整的絕對位置（以二進位或格雷碼表示）以及可選的最多三個可配置的特殊位元（位元 3、2 和 1）。 特殊位元可以是錯誤、警告或奇偶校驗位元。通過這種方式，可以更快地檢測到錯誤，並且系統可以安全可靠地運作。 此產品可以連接到具有同步串列介面的市售控制器。

位置傳輸方式

Position transfer

下游電子元件在時脈訊號的第一個下降沿（1）發出指令，開始資料傳輸（2）到量測系統。 然後，在每個後續的上升週期邊緣，一個資料位元從量測系統傳輸到下游電子元件。 在傳輸最後一個位元（最低有效位元）後，資料傳輸和週期停止。 然後資料訊號設定為「低電平一段確定時間 t_m」，然後跳轉到「高電平」。 只有在下一個上升沿（4）才能開始新的資料傳輸。

SSI signal timing diagram

SSI 訊號時序圖

帶類比訊號的同步串列介面（SSI + 1 VSS）

Synchronous-Serial Interface with analogue signal (SSI + 1 VSS)

帶類比訊號的同步串列介面與其他絕對式介面的不同之處在於，原則上它由增量式介面和數位介面組成。 增量訊號用於以高精度確定位置。絕對資訊用於確定位置值。 增量位置和絕對位置在電路的不同部分確定。

因此，可以更一致地比較兩個訊號。由於訊號的冗餘處理，系統的運作可信賴性顯著提高。

Signal waveform of the synchronous-serial interface with analogue signal, connection between the SSI values and the analogue signals

帶類比訊號的同步串列介面的訊號波形，SSI 值與類比訊號之間的連接

Illustration for 11-bit multi-turn and 2-bit single-turn, in the case of 4 quadrant evaluation

11 位元多圈和 2 位元單圈的示意圖，4 象限評估的情況

軌道 A、軌道 B 和 SSI 值（11 位元多圈，2 位元單圈，4 象限/週期）

正弦波和餘弦波出現在同一週期中，單圈值始終為 0。 在控制器中，最後兩個位元被截掉，僅計數多圈，並插入高解析度的單圈元件。

可根據要求提供用於特定控制器的參數列表。