Encoder-IC für Safety-Drehgeber

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Mit den Encoder-Chips der iC-RZ Series von iC-Haus können Safety-Drehgeber gebaut werden. Möglich macht dies das Design als optischer Twin-Encoder, der über einen redundanten Safety-Channel verfügt. Das Unternehmen bietet die ICs für Codescheiben mit einem Durchmesser von 26,5mm für 36er-Geber und von 42,5mm für 58er-Geber an.



Die Blende ist direkt auf dem IC realisiert. Die eingesetzten Photodioden sind für blaues Licht besonders empfindlich. Mit kurzwelligem Licht lassen sich höhere Auflösungen bei der Abtastung erreichen und größere Toleranzen vereinfachen die Justage. Beide Sensor-Arrays sind auf dem Chip-Substrat so platziert, sodass nur noch ein Baustein exakt zur Codescheibe auszurichten ist.

 

Die doppelte Abtastung per Auflicht oder Durchlicht erfolgt über einen Control- und SafetyChannel, die vollständig unabhängig voneinander sind. Dafür sorgt die Grabenisolation auf dem Chip und eine getrennte Spannungsversorgung der Kanäle. Diese Maßnahmen schließen Common Cause Failures (CCF) aus.

 

Der Pseudo Random Code (aus zwei komplementären Spuren) codiert auf einer Wortlänge von 10 Bit die absolute Position. Darüber hinaus wird die Inkremental-Spur mit 1024 CPR (Cycles per Revolution) gelesen. Durch die 5-Bit On-Chip-Interpolation der Sin/Cos-Signale können somit insgesamt Auflösungen bis 15 Bit verarbeitet werden.

 

Unter Laborbedingungen stellt der iC-RZ zwei 15-Bit-Positionswörter zur Verfügung, welche sich z.B. mit Hilfe des BiSS Safety-Protokolls übertragen lassen. In der Praxis haben sich 12 bis 13 Bit als hinreichend genau für viele Safety-Anwendungen erwiesen.

 

Über eine zusätzliche Photodiodenspur des Control-Channels kann eine weitere hochauflösende Sin/Cos-Spur mit 2048 CPR abgetastet werden. Das analoge Signal lässt sich z.B. mit dem iCMR3 extern interpolieren, so dass sich die iC-RZ-Serie auch für hochauflösende Absolut-Encoder bis maximal 24 Bit Signalauflösung eignet.

 

Der iC-RZ kann zusätzlich auch sichere Multiturn-Informationen einlesen. Unabhängig von Safety-Anwendungen lässt sich der Encoder-Chip darüber hinaus auch als 1-kanalige Pseudo-Random-Code-Abtastung zur absoluten Positionsbestimmung einsetzen. Safety-Geber mit dem iC-RZ können bis SIL 3 oder PL e (Performance Levels "hoch") zertifiziert werden.


Hersteller von Gebern stellt iC-Haus ein „Implementation Handbook“ bereit. 

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