Honeywell SMART Arc CAN 145°位置传感器安装与应用指南

一、引言

在重型非公路运输等行业的应用中，对车辆部件运动的精确监测和自动化控制至关重要。Honeywell推出的SMART Arc CAN位置传感器，采用CAN - J1939通信协议，为这些行业的应用提供了可靠的解决方案。本文将详细介绍该传感器的特点、安装步骤、电气规格以及通信协议等方面的内容。

文件下载：SPS-A145D-WCBS0301.pdf

二、传感器概述

2.1 目标应用

SMART Arc CAN位置传感器主要用于建筑机械，如挖掘机、大型反铲、前端装载机等设备，可对铰接点周围旋转部件进行精确位置传感。设备制造商可以结合传感器输出和其他系统运动学信息，确定车辆附件或工具的精确位置或倾斜角度，为实现操作员辅助系统或全系统自主等自主功能提供支持。

2.2 配置选项

该传感器有三种主动配置可供选择：

• SPS - A145D - WCBS0301：波特率250 KB，外环形磁铁直径161 mm（Sensor - 161）。
• SPS - A145D - WCBS0302：波特率500 KB，外环形磁铁直径161 mm（Sensor - 161）。
• SPS - A145D - WCBS0303：波特率250 KB，外环形磁铁直径220 mm（Sensor - 220）。

三、安装指南

3.1 安装前注意事项

在处理传感器之前，必须采取适当的静电放电（ESD）缓解措施，因为传感器对ESD敏感。

3.2 不同型号安装要点

3.2.1 SPS - A145D - WCBS0301和SPS - A145D - WCBS0302（Sensor - 161）

• 安装信息：
  • 定位传感器和环形磁铁到所需位置。
  • 确保传感器和环形磁铁之间的气隙不超过安装图中规定的值。
  • 传感器安装螺丝为M6 x 1（长度 = 20），推荐安装扭矩为10 Nm至16 Nm，按特定顺序逐步施加扭矩。
• 安装参数：传感器ID以基准B旋转轴为基准，传感器轴需与旋转销轴同心。环形磁铁ID相对于基准轴B安装，传感器衬套表面到磁环的轴向偏移为11.7 mm。同时，轴向±12 mm的红色区域内任何不均匀的铁磁物质都会影响传感器性能，需用非铁磁屏蔽保护磁敏区域。

3.2.2 SPS - A145D - WCBS0303（Sensor - 220）

• 安装信息：
  • 定位传感器和环形磁铁到所需位置。
  • 确保气隙不超过安装图规定值。
  • 传感器安装螺丝为M8 x 1.25（长度 = 20），推荐安装扭矩为23 Nm至37 Nm，按特定顺序逐步施加扭矩。
• 安装参数：与Sensor - 161类似，轴向±12 mm的红色区域内铁磁物质会影响性能，需用非铁磁屏蔽保护。

3.3 安装步骤

3.3.1 概念1安装步骤

• 步骤1：将传感器安装到金属屏蔽板上，可从Honeywell网站下载相应的对齐夹具。
• 步骤2：将传感器板组件安装到臂上，使用传感器调零夹具，确保安装板内径与夹具对齐，然后将安装板夹紧到杆组件上。
• 步骤3：将环形磁铁安装到惰轮连杆上，使用相应的对齐夹具，确保惰轮连杆内径与夹具对齐，然后将环形磁铁夹紧到惰轮连杆上。
• 步骤4：将惰轮连杆组件安装到销上，安装外轴环并紧固螺母和螺栓以锁定惰轮连杆。

3.3.2 概念2安装步骤

• 步骤1：将传感器安装到底部安装板上，确保电缆在传感器出口处不弯曲，按顺序拧紧螺栓并施加扭矩。
• 步骤2：将环形磁铁安装到惰轮连杆上，步骤与概念1的步骤3类似。
• 步骤3：将底部板和传感器组件安装到杆上，不要完全拧紧螺栓，保持螺栓松动以便使用夹具进行传感器对齐和调整，确保保持适当的气隙。
• 步骤4：使传感器与磁铁对齐，调整环形磁铁和传感器之间的间隙，将传感器和板上的所有螺栓拧紧到适当的扭矩设置，最后移除对齐夹具。
• 步骤5：移除惰轮连杆，安装顶板，然后安装惰轮连杆并锁定联轴器。

四、传感器环磁铁载体

Honeywell提供两种不同尺寸的环形磁铁，分别适用于两种不同直径的传感器。磁铁载体不随传感器提供，客户需为所选传感器采购合适的载体。

• SPS - A145D - WCBS0301和SPS - A145D - WCBS0302需要SPS - MAG - 017（适用于Sensor - 161）。
• SPS - A145D - WCBS0303需要SPS - MAG - 018（适用于Sensor - 220）。

五、电气规格

特性	最小值	标称值	最大值	单位	备注
电源电压	9	12/24	36	V	-
电源电流	-	-	100	mA	-
反向电压	-	-	-36	V	85°C下60分钟
过电压	-	-	36	V	-
短路保护	-	-	36	V	85°C下2分钟

此外，该传感器还具有一系列EMI/EMC规格，包括辐射抗扰度、传导发射、静电放电等方面的测试标准。

六、连接器引脚细节

传感器的配对连接器为Deutsch Receptacle Part: DT06 - 4S，引脚定义如下：	引脚	线色	引脚功能
引脚1	红色	电源
引脚2	黑色	信号地
引脚3	白色	CAN总线高
引脚4	蓝色	CAN总线低

七、CAN通信

7.1 通信协议

SMART Arc CAN采用CAN 2.0B SAE J1939协议和消息格式报告数据，传感器默认数据广播速率为5 ms，默认波特率为250/500 Kbps，使用29位扩展标识符和8字节收发。

7.2 具体消息

7.2.1 PGN 65363（0xFF53）角度数据

该消息用于传输角度数据，包含优先级、数据页、PDU格式、PDU特定、源地址等信息，同时还包含角度数据、状态和错误代码等内容。

7.2.2 PGN 65242软件标识

该消息在J1939 PGN 65252请求消息下传输，响应请求的PGN的默认优先级，包含长度、周数、年份、版本等信息。

7.2.3 PGN 60928地址声明

该消息用于声明地址，包含J1939名称数据，是一个64位标识符，由10个字段组成。

八、性能优化提示

为了优化传感器性能，需要注意以下几点：

• 制定安装策略，利用夹具和固定装置进行对齐和安装。
• 避免感应范围内的铁磁干扰，使用非铁磁安装板和硬件，确保传感器和环形磁铁与已知铁磁物品保持距离。
• 检查同心度，确保安装的同心度一致。
• 检查销和关节的稳定性，避免关节过度磨损导致误差增加。
• 检查安装板的整体平整度，传感器所能承受的平整度误差不超过1mm。
• 检查公差累积情况。
• 如果出现问题，可联系Honeywell获取额外的应用支持。

九、保修与注意事项

Honeywell对其制造的产品提供保修，标准产品保修适用，除非另有书面约定。同时，严禁将这些产品用作安全或紧急停止设备，或用于产品故障可能导致人身伤害的应用中。

总之，Honeywell SMART Arc CAN 145°位置传感器为重型非公路运输等行业的应用提供了可靠的位置传感解决方案。在安装和使用过程中，严格按照本文介绍的步骤和注意事项进行操作，有助于确保传感器的性能和可靠性。大家在实际应用中遇到问题时，不妨回头看看这些要点，或者与Honeywell的技术支持团队交流，相信能更好地发挥该传感器的作用。