Vishay RAIK060 旋转绝对感应套件编码器技术解析

描述

Vishay RAIK060旋转绝对电感套件编码器专门用于电机驱动、机器人位置和具有精确定位的工业运动控制。这些编码器通过LED状态颜色轻松组装,对外部磁场、电场和温度不敏感。RAIK060编码器是离轴旋转绝对电感编码器,旋转速度高达10,000 rpm。这些电感式套件编码器对湿气和污染不敏感,直径为60mm。RAIK060编码器具有高重复性、高精度、高分辨率以及单圈或多圈型号。

数据手册;*附件:Vishay RAIK060旋转绝对感应套件编码器数据手册.pdf

这些编码器不含铅,符合RoHS指令。RAIK060编码器专门用于振动、冲击和EMC等恶劣条件。这些编码器非常适用于工业自动化、执行器、商用飞机、平衡环、电动垂直起飞和着陆(eVTOL)无人机以及医疗设备。

特性

  • 离轴旋转绝对电感编码器
  • 专门用于电机驱动、机器人位置和具有精确定位的工业运动控制
  • 旋转速度高达10,000 rpm
  • 高重复性、高精度、高分辨率、单圈或多圈型号
  • 具有LED状态指示灯颜色,易于组装
  • 机械角度:360°
  • 断电前记住最后位置
  • 嵌入式自校准
  • 对外部磁场(无霍尔效应电池)、电场和温度不敏感
  • 对湿气和污染不敏感
  • 内置自监测

配件

机器人

Vishay RAIK060 旋转绝对感应套件编码器技术解析

一、产品概述与核心定位

Vishay推出的RAIK060旋转绝对感应套件编码器采用创新的感应技术,专为电机驱动、机器人定位和工业运动控制等高精度应用场景设计。该产品具备以下核心价值:

  • 绝对位置检测‌:无需归零操作即可直接获取绝对位置信息
  • 高环境适应性‌:对磁场、电场、温度等外部干扰因素不敏感
  • 恶劣工况应用‌:特别适用于振动、冲击、EMC等苛刻环境条件

二、关键技术特性深度解析

1. 电气性能规格

电源要求:

  • 工作电压:5 VDC ± 0.25 VDC
  • 供电电流:≤ 100 mA

输出规格:

  • 标准输出格式:BiSS-C
  • 可选输出格式:SSI或SPI(按需求定制)
  • 有效电气角度:360°
  • 启动时间:≤ 5 ms
  • 数据延迟时间:≤ 5 μs
  • 最大采样率:33 kHz

2. 精度与分辨率性能

精度指标:

  • 25°C时精度:优于13位(0.044°)
  • 重复性:≥ 17位
  • 分辨率:262,144点(18位,≈ 0.0014°)

多圈计数器选项:

  • 计数范围:65,536圈(16位,二进制补码,-32,768至+32,767)
  • 掉电位置记忆:断电前位置和多圈计数值存储

3. 机械规格参数

机械特性:

  • 机械角度:360°
  • 最大旋转速度:10,000 rpm(可按需求更高)
  • 转子重量:≤ 5.5 g
  • 定子重量:< 10 g

三、环境适应性设计

1. 工作环境范围

  • 标准工作温度:-40°C至+105°C
  • 存储温度:-55°C至+125°C
  • 湿度:≤ 80%,无冷凝

2. 防护与可靠性

振动与冲击耐受:

  • 振动:0.05 g²/Hz,20 Hz至2000 Hz,持续1小时,沿三个主要轴
  • 冲击:100 g,6 ms,半正弦(每个轴上各一次)

特殊防护:

  • 可选PCB组件侧涂层保护
  • 针对恶劣环境提供防护涂层或灌封处理

四、自校准功能详解

1. 自校准流程

RAIK060编码器具备先进的自校准功能,确保在每次装配或机械安装变化后都能达到最佳性能:

步骤1:气隙自动检测

  • 系统自动检测转子与定子之间的距离
  • 有效气隙范围:0.4 mm ± 0.2 mm

步骤2:角度修正表计算

  • 转子需在100 rpm至500 rpm转速范围内旋转
  • 通信主站需提供时钟信号来扫描角度数据

2. 启动自校准方法

使用按键方式:

  • 使用柔软的非金属工具按下机械按键
  • 进入自校准模式,传感器将重新启动
  • 根据LED指示灯状态判断校准进程

使用BiSS-C命令方式:

  • 写入密钥代码0x56至地址0x48解锁命令
  • 写入命令代码0x01至地址0x49进入自校准模式

五、通信接口配置

1. BiSS-C协议

电气特性:

  • 兼容BiSS-C配置:点对点(不支持多从站)
  • 时钟和数据差分接口:RS422标准
  • 时钟频率:≤ 10 MHz
  • 请求速率:≤ 33 kHz

数据帧结构:

  • 16位多圈计数器数据(D33至D18)
  • 18位位置数据(D17至D00)
  • CRC多项式:X⁶ + X¹ + X⁰ = 0x43

2. SSI协议

配置参数:

  • SSI配置:仅从站模式
  • 主时钟频率:100 kHz至3 MHz

六、应用场景与技术优势

1. 电机驱动应用

  • 高转速支持满足电机高速运行需求
  • 抗干扰性能确保在电磁干扰环境下的稳定性

2. 工业机器人定位

  • 高重复性和高精度满足精密定位要求
  • 多圈计数功能支持大范围位置检测

3. 工业运动控制

  • 嵌入式自校准消除装配误差
  • 掉电位置记忆功能确保系统重启后的位置连续性

七、技术发展趋势与展望

RAIK060旋转绝对感应编码器技术的演进趋势:

  • 智能化集成‌:内置状态监测与故障诊断功能
  • 通信标准化‌:支持多种工业标准协议
  • 恶劣环境适应性‌:针对特殊工况的防护设计持续优化
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