3.2 接口

Interfaces

3.2.1 增量式接口

Incremental interfaces

类比电压接口（1 VSS）

Analogue voltage interface (1 VSS)

产品 AMSA-3B、AMSA-4B、AMSA-3L
类比系统的讯号读头，运算放大器输出，完全差分输出

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

类比系统的讯号读头，运算放大器输出，完全差分输出

此接口保证安全的资料传输，因此是增量式量测中最常用的接口。增量讯号正弦波和余弦波的相位偏移 90°。 信号周期为 0.2 mm。由于讯号电压调整 AGC（自动增益控制），增量讯号和参考讯号的差分增益后的电平始终恒定为 1 ± 0.2 VSS。 根据控制器的不同，关闭限制约为 0.4 VSS 至 1.6 VSS。

参考脉冲对称设置在正弦波和余弦波的交点处（45°）。参考脉冲的宽度和相位如图所示受到限制。 在评估讯号时，通过额外使用增量资讯可以提高参考点的精度。此接口适用于所有支援 1 VSS 电压接口的标准控制器。 终端电阻应为 120 欧姆。读头的最大电缆长度为 30 公尺。

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

类比电压接口的讯号波形，显示反相，信号周期为 200 μm

脚位配置

Pin layout

TSU/TRU/TMU 接口

数位接口

Digital interface

产品 AMSD-3B 和 AMSD-4B
符合 EIA-RS 422 标准的完全差分接口

在数位读头接口的情况下，使用一对导线来传输讯号 A+ 和反相讯号 A-。 同样，B+、B- 和参考讯号 R+、R- 也以差分方式传输。 此处使用来自 National Semiconductor 的 DS34C87TM 型输出驱动器。

差分传输的优点是通过反相讯号的对称传输增强了抗干扰能力。

Digital systems

数位系统

上升和下降时间小于 20 ns。最小边缘间距（x）可以从设定的最大输出频率和分辨率计算得出。 下游电子元件必须能够可靠地处理最大输出频率。读头的最大可程式化输出频率为 8 MHz。 可设定的分辨率为 0.2 µm / 1 µm / 5 µm。

图示为正相讯号。各讯号的电平为：高电平（High）= 2.5 V–5 V、低电平（Low）= 0 V–0.5 V。

Signal waveform of the digital interface

数位接口的讯号波形

TSD/TRD/TMD 接口

3.2.2 绝对式接口

Absolute interfaces

产品 AMSABS-3B 和 AMSABS-4B

Products AMSABS-3B and AMSABS-4B

讯号根据接口标准 EIA - RS 485 以完全差分方式传输。 此处使用来自 Texas Instruments 的 SN75LBC176AD 输出驱动器。

符号说明：

绝对式接口：

1 = 高模式 (high Mode)

2 = 共模 (common Mode)

3 = 低模式 (low Mode)

使用一对导线传输反相讯号和非反相讯号。在接收器处，通过基于两个电压电平之间的差异来产生原始讯号。 这种资料传输形式的优点在于其增强的抗干扰能力。

应使用 120 欧姆的终端电阻。

脚位配置

Pin layout

RS 485 仅记录接口的电气特性。协定和脚位配置是特定于应用的。 SCHNEEBERGER 的绝对式接口使用以下脚位配置：

Pin layout

脚位配置

TRH/TMH 接口

SCHNEEBERGER 为其 AMSABS 产品提供 SSI 与 SSI + 1 V_SS 两种传输协定。

同步串列接口（SSI）

Synchronous-Serial Interface (SSI)

同步串列接口由两个通道（2x2 双绞线）组成。第一个通道（周期）从下游电子元件向量测系统传输时脉讯号。 第二个通道（资料）以同步方式从量测系统向下游电子元件传输量测系统资讯，以资料字的形式。

每个资料字由最多 32 位元组成，其中包含完整的绝对位置（以二进位或格雷码表示）以及可选的最多三个可配置的特殊位元（位元 3、2 和 1）。 特殊位元可以是错误、警告或奇偶校验位元。通过这种方式，可以更快地检测到错误，并且系统可以安全可靠地运作。 此产品可以连接到具有同步串列接口的市售控制器。

位置传输方式

Position transfer

下游电子元件在时脉讯号的第一个下降沿（1）发出指令，开始资料传输（2）到量测系统。 然后，在每个后续的上升周期边缘，一个资料位元从量测系统传输到下游电子元件。 在传输最后一个位元（最低有效位元）后，资料传输和周期停止。 然后资料讯号设定为「低电平一段确定时间 t_m」，然后跳转到「高电平」。 只有在下一个上升沿（4）才能开始新的资料传输。

SSI signal timing diagram

SSI 讯号时序图

带类比讯号的同步串列接口（SSI + 1 VSS）

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

带类比讯号的同步串列接口与其他绝对式接口的不同之处在于，原则上它由增量式接口和数位接口组成。 增量讯号用于以高精度确定位置。绝对资讯用于确定位置值。 增量位置和绝对位置在电路的不同部分确定。

因此，可以更一致地比较两个讯号。由于讯号的冗余处理，系统的运作可信赖性显著提高。

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

带类比讯号的同步串列接口的讯号波形，SSI 值与类比讯号之间的连接

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 位元单圈的示意图，4 象限评估的情况

轨道 A、轨道 B 和 SSI 值（11 位元多圈，2 位元单圈，4 象限/周期）

正弦波和余弦波出现在同一周期中，单圈值始终为 0。 在控制器中，最后两个位元被截掉，仅计数多圈，并插入高分辨率的单圈元件。

可根据要求提供用于特定控制器的参数列表。