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Interpolationsschaltkreis GC-IP2000

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Eigenschaften

Interpolationsraten bis zu 2048
Verzögerungszeit 5µs für alle Auflösungen
Eingangsfrequenz bis 260 kHz Datenrate von 500.000 Messwerten/s
höchste Messgenauigkeit bei höchster Dynamik integrierter patentierter Regelalgorithmus

 
Der Interpolationsschaltkreis GC-IP2000 dient zur Auflösungserhöhung für inkrementale Weg- und Winkelmesssysteme mit sinusförmigen, um 90° phasenverschobenen Ausgangssignalen. Der IC unterteilt die Signalperiode bis zu 2048-fach. Der GC-IP2000 enthält drei Instrumentationsverstärker mit einstellbaren Verstärkungsfaktoren. Inkrementalgeber mit Spannungsschnittstelle sowie Messbrücken können direkt angeschlossen werden. Sensoren mit Stromschnittstelle bzw. Photodiodenarrays werden mittels einfacher Außenbeschaltung angepasst. Der IC kann sowohl mit Single-ended, als auch mit differentiellen Eingangssignalen arbeiten. Ein schaltbares analoges Filter vermindert das Rauschen der Sensorsignale. Ergänzend dazu kann eine digitale Hysterese das Flankenrauschen der Ausgangssignale bei niedrigen Eingangsfrequenzen und bei Stillstand unterdrücken. So arbeitet auch im Falle einer kurzzeitigen Störung der Eingangssignale ein nachfolgend angeschlossener Interpolationszähler fehlerfrei. Die Eingangssignale werden einer von der GEMAC patentierten internen Verstärkungs- und Offsetregelung unterzogen. Die Amplitude wird im Bereich von 60 % bis 120 % der Nominalamplitude ausgeregelt. Der Regelbereich für den Offset der beiden Eingangssignale beträgt ±10% der Nominalamplitude. Die Phasenabweichung der Eingangssignale kann statisch über ein digitales Potentiometer zwischen -10° und +10° korrigiert werden. Im IC wird die Signalgüte der Sensoren überwacht. Dazu können 9 Quellen zur Erzeugung eines Fehlersignals einzeln aktiviert werden. Die Signalverzögerungszeit des IC beträgt lediglich 5 µs. Als Schnittstelle steht ein schnelles serielles Interface (SPI) zur Verfügung. Das Interface arbeitet mit einem Takt bis zu 25 MHz und ist kompatibel zu allen wichtigen Mikrocontroller- und DSP-Familien. Zusätzlich sind ein Timer sowie ein mehrstufiger Trigger implementiert. Mit diesen Merkmalen ist der GC-IP2000 besonders für den Einsatz in schnellen Reglern oder Steuerungen geeignet.

 

Technische Daten

Analogteil

Analogeingang   

Sinus- / Cosinus- / Referenz-(Index) signal; differentiell o. single-ended
Einstellbare Verstärkung für 1 VPP / 500 mVPP / 250  mVPP / 75 mVPP
Maximale Eingangsfrequenz 260 kHz für alle Auflösungen

 

 

 

Digitalteil

 Interpolationsraten:

2048 / 2000 / 1600 / 1024 / 1000 / 800 / 512 / 500 / 400 / 256 / 200 / 128 / 100

 Ausgangssignale:

30-Bit Zählwert über serielle Schnittstelle (SPI)
Datenrate bis zu 500.000 Messwerte/s
90°-Rechteckfolgen (A/B/Z)
Fehlersignal
Interruptsignal zum µC
Hilfssignale für Sensorabgleich

 Signalkorrektur:

Patentierter Digitalregler für Offset
Regelbereich ±10% der Nominalamplitude
Patentierter Digitalregler für Amplitude
Regelbereich Faktor 0.5 ... 1.5
Potentiometer mit 40 Stufen zur Phasenkorrektur
Einstellbereich ±5° bzw. ±10°
LED-Steuersignal

 Konfigurationsmöglichkeiten:

Konfigurationspins, serielle Schnittstelle (SPI), EEPROM

 SPI:

kompatibel zu Standard-SPI: 16 Bit, MSB first
SPI-Takt bis 25 MHz
Zur Konfiguration und Messwertausgabe; wird für Minimalsysteme nicht benötigt

 Sonstiges

 Störunterdrückung:                

Schaltbarer analoger Rauschfilter
Digitale Hysterese zur Unterdrückung des Flankenrauschens am Ausgang

Anpassung des IC an          
Nachfolgeelektroniken:

Einstellbarer Mindestflankenabstand am Ausgang
Verhalten des IC bei Sensorfehlern programmierbar
Einstellbare Breite Nullsignal Z von 1/4 oder 1 Periode A/B

Messwerterfassung:

2 stufiger Messwerttrigger
Programmierbarer Timer
Verzögerungszeit zwischen Abtastung und Messwert konstant 5µs für alle Auflösungen

 Wichtige Kennwerte

Betriebsspannung        

5 VDC                 

I/O-Spannung digital:

3,3VDC oder 5VDC                          

Temperaturbereich:

-40 … +125 °C

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Bestellinformationen

 Produkttyp Beschreibung/Unterscheidung  Artikelnummer
 GC-IP2000  Interpolationsschaltkreis  GC-IP2000, QFN56  PR-44000-50