2-Kanal-Interpolationsschaltkreis mit Noniusberechnung GC-NIP
Eigenschaften
| Interpolationsraten 32 bis 8192 | Ausgangssignale: ABZ, SPI, SSI, BiSS |
| Eingangsfrequenz bis zu 130 kHz | EEPROM, Referenzpunktabgleich, Zähler-Preset |
| Nominalamplitude 75 mVpp … 1000 mVpp | Betriebsspannung 3,3 V / 5 V (mit Levelshifter GC-LS) |
| Einstellbarer Tiefpass am Eingang 10 kHz … 150 kHz | Gehäuse QFN64(9 mm x 9 mm) |
| Maximale Verzögerungszeit 8µs bei 26 MHz Taktfrequenz |
Temperaturbereich: -40°C … +125 °C |
| Integrierter patentierter Regelalgorithmus |
Der zweikanalige Noniusinterpolationsschaltkreis GC-NIP dient der Auflösungserhöhung für absolute Weg- und Winkelmesssysteme mit 2 sinusförmigen, um 90° phasenverschobenen Ausgangssignalen (Noniussignalen) sowie der Berechnung der Absolutposition des Sensors aus den beiden Noniussignalen. Ein- oder zweikanalige inkrementale Weg- oder Winkelmesssysteme können ebenfalls an den GC-NIP angeschlossen werden.
Die Signale der Sensoren werden einer von der AMAC patentierten internen Verstärkungs- und Offsetregelung unterzogen und danach bis zu 8192-fach interpoliert. Bei der Berechnung der Absolutposition können bei 2-Spur-Nonius-Systemen Auflösungen von bis zu 22 Bit erreicht werden. Der GC-NIP ist sowohl eingangs- als auch ausgangsseitig für 3,3V-Schnittstellen ausgelegt. Er enthält sechs Instrumentationsverstärker mit einstellbaren Verstärkungsfaktoren. Sensoren 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 einstellbarer analoger Tiefpass vermindert das Rauschen der Sensorsignale. Ergänzend dazu kann eine digitale Hysterese das Flankenrauschen der Ausgangssignale bei niedrigen Eingangsfrequenzen und bei Stillstand unterdrücken. Im GC-NIP wird die Signalgüte der Sensoren mit neun Kriterien überwacht. Zur Berechnung der Noniusposition kann ein Satz von Sensor- bzw. maßstabsspezifischen Korrekturkoeffizienten im EEPROM des IC abgelegt werden, so dass Oberwellen der Sinussignale oder Ungenauigkeiten der Maßverkörperung nicht zu Fehlern in der Noniusberechnung führen. Die Bestimmung der Korrekturkoeffizienten erfolgt mittels eines einfachen softwarebasierten Einmessvorgangs. Der GC-NIP ist besonders für den Einsatz in Motor-Feedback-Systemen geeignet, da sowohl Absolutposition als auch inkrementale ABZ-Signale gebildet werden. Die vier implementierten Ausgangsschnittstellen (ABZ/SPI/SSI/BiSS) und weitere Merkmale, wie die Möglichkeiten zum Abgleich des Referenzpunktes, zur Einstellung und Speicherung der Nullposition oder der Unterstützung bei der Auswertung abstandskodierter Referenzmarken erlauben die direkte Verwendung des GC-NIP an industriellen Steuerungen. Die Konfiguration des IC erfolgt anwendungsspezifisch aus einem integrierten EEPROM, über Konfigurationseingänge oder über das serielle Interface (SPI/BiSS).
Technische Daten
Schnittstellen
| Analogeingang | Sinus-/Cosinus-/Referenz-(Index)signal; differentiell oder single-ended; Nominalamplitude 660 mVPP/250 mVPP /120 mVPP /60 mVPP Maximale Eingangsfrequenz 130 kHz für alle Auflösungen |
| ABZ | 90° Rechteckfolgen (A/B/Z) Einstellbare Breite Indexsignal Z von ¼ oder 1 Periode A/B Hilfssignale für Sensorabgleich |
| SPI | 30-Bit Zählwert / 9 Bit Sensorstatus Bis zu 15 MHz, kompatibel zu Standard-SPI 16Bit Datenrate bis zu 500.000 Messwerte/s Aktivierbare Signalfilter zur Unterdrückung von Störimpulsen |
| SSI | 30-Bit Zählwert / 2 Bit Sensorstatus Graycode/Binärcode Einstellbares Timing, SSI Ringbetrieb |
Interpolation/Signalverarbeitung
| Interpolationsraten | Noniusberechnung: 256 ... 8192 Interpolation (ABZ): 32 ... 8192 |
| Signalanpassung | Patentierter Digitalregler für Offset, Regelbereich ±10 % Patentierter Digitalregler für Amplitude, Regelbereich 60 % … 120 % Digitales Potentiometer mit 64 Stufen zur Phasenkorrektur; Einstellbereich ±5° bzw. ±10° |
| Störunterdrückung | Einstellbarer Tiefpass 10 kHz, 75 kHz, 150 kHz Digitale Hysterese zur Unterdrückung des Flankenrauschens am Ausgang (0 … 7) Einstellbarer Mindestflankenabstand am Ausgang |
| Sonstiges | 2-stufiger Messwerttrigger Preset-Signal zur Einstellung und Speicherung der Nullpunktposition des Sensors Konfiguration über Pins oder integrierten EEPROM |
Wichtige Kennwerte
| Bauform | QFN64 (9 x 9 mm) |
| Betriebsspannung | 3,3 V / Verwendung mit 5V mit Levelshifter GC-LS möglich |
| Temperaturbereich | -40 … +125 °C |
Downloads
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Infoblatt
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Datenblatt
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Software
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Bestellinformationen
| Produkttyp | Beschreibung/Unterscheidung | Artikelnummer |
| GC-NIP | Noniusinterpolationsschaltkreis GC-NIP, QFN64 | PR-44800-00 |
| GC-NIP | Demoboard zum Nonius-IC GC-NIP | PR-44810-00 |
| GC-LS | 4 kanaliger analoger Level-Shifter 5 V zu 3,3 V | PR-44500-00 |
| USB zu SPI Adapter | USB-Adapter zur SPI-Schnittstelle | PR-44500-00 |
| USB zu Biss Adapter | USB-Adapter zur BiSS-Schnittstelle | PR-44030-00 |