探索TMCS - 28：步进电机与BLDC电机的低成本高分辨率编码器

作为电子工程师，在设计步进电机和无刷直流（BLDC）电机控制系统时，寻找合适的编码器至关重要。今天我将为大家介绍一款优秀的编码器——TMCS - 28，通过深入剖析其硬件手册，我们一起了解它的各项特性和应用。

文件下载：TMCS-28_datasheet_rev1.80.pdf

1. TMCS - 28 简介

TMCS - 28 是一款低成本、小尺寸的光学增量编码器，适用于步进电机和三相永磁同步电机（PMSM）/BLDC 电机。它配备了高分辨率的光学码盘，分辨率高达 625 线（40,000 计数），具备以下显著特点：

• 低成本：在保证性能的前提下，极大地降低了系统成本，这对于大规模生产和成本敏感的应用来说非常具有吸引力。
• 高分辨率：能够提供精确的位置和速度反馈，满足高精度运动控制的需求。例如在机器人的关节运动控制中，高分辨率的编码器可以使机器人的动作更加精准。
• 小尺寸：紧凑的设计使其能够轻松集成到各种设备中，不占用过多空间，为设备的小型化设计提供了便利。
• 易于安装：简单的安装方式可以减少安装时间和成本，提高生产效率。

2. 应用领域

TMCS - 28 的特性使其在多个领域都有广泛的应用：

• 步进电机磁场定向控制（FOC）：通过精确的位置反馈，实现更高效、更精确的电机控制，提高电机的性能和效率。
• 精密运动控制：如数控机床、3D 打印机等设备，需要高精度的运动控制，TMCS - 28 可以满足这些设备对位置和速度精度的要求。
• 机器人：在机器人的关节和末端执行器控制中，提供准确的位置信息，使机器人能够完成复杂的任务。
• 伺服电机：为伺服电机提供精确的反馈，确保电机的稳定运行和精确控制。
• 自动化设备：在自动化生产线、物流设备等领域，TMCS - 28 可以帮助实现设备的自动化运行和精确控制。

3. 订购代码与产品配置

硬件手册中提供了详细的订购代码，不同的订购代码对应着不同的产品配置，主要区别在于轴径和分辨率：	订购代码	旧订购代码	描述	尺寸（LxWxH）
TMCS - 28 - 5 - 10k - AT - 01	TMCS - 28 - 5 - 10000 - AT - 01	编码器模块，直径 28mm，分辨率 625lpr（40,000cpr），ABN，5mm 轴径，TTL	28mm x 28mm x 18mm
TMCS - 28 - 6.35 - 10k - AT - 01	TMCS - 28 - 6.35 - 10000 - AT - 01	编码器模块，直径 28mm，分辨率 625lpr（40,000cpr），ABN，6.35mm 轴径，TTL	28mm x 28mm x 18mm
TMCS - 28 - 5 - 1k - AT - 01	TMCS - 28 - 5 - 1024 - AT - 01	编码器模块，直径 28mm，分辨率 64lpr（4,096cpr），ABN，5mm 轴径，TTL	28mm x 28mm x 18mm
TMCS - 28 - 6.35 - 1k - AT - 01	TMCS - 28 - 6.35 - 1024 - AT - 01	编码器模块，直径 28mm，分辨率 64lpr（4,096cpr），ABN，6.35mm 轴径，TTL	28mm x 28mm x 18mm
TMCS - 28 - 10k - KIT	TMCS - 28 - KIT	包含编码器外壳、1 个 TMCS - 28 - 5 - 10k - AT - 01、1 个 TMCS - 28 - 6.35 - 10k - AT - 01、电缆线束和组装工具	100mm x 150mm x 30mm
TMCS - 28 - 1k - KIT	TMCS - 28 - 1024 - KIT	包含编码器外壳、1 个 TMCS - 28 - 5 - 1k - AT - 01、1 个 TMCS - 28 - 6.35 - 1k - AT - 01、电缆线束和组装工具	100mm x 150mm x 30mm

大家在选择时，可以根据实际需求来挑选合适的轴径和分辨率。你在实际应用中，更看重轴径还是分辨率呢？

4. 技术规格

4.1 电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位
供电电压	4.5	5	5.5	V
供电电流			110	mA
上升/下降时间			10	ns
频率			1500	kHz
输出电压 “H”	2.4			V
输入电压 “L”			0.4	V
最大输出电流			20	mA
分辨率（TMCS - 28 - x - 10000 - AT - 01）		625		lpr（每转线数）
分辨率（TMCS - 28 - x - 10000 - AT - 01）		40,000		cpr（每转增量/计数）
分辨率（TMCS - 28 - x - 1024 - AT - 01）		64		lpr（每转线数）
分辨率（TMCS - 28 - x - 1024 - AT - 01）		4,096		cpr（每转增量/计数）

4.2 机械特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位
空心直径（图纸中符号 D）		5 / 6.35		mm
轴向轴负载			50	N
径向轴负载			80	N
最大转速			6000	rpm
净重		30		g

4.3 环境特性

参数	描述
工作温度	-20 – +85°C
存储温度	-20 – +85°C
工作湿度	最大相对湿度 85%，非冷凝
冲击	490 m/s²，3D 方向各 2 次
振动	1.2mm，10 - 55kHz，3D 方向各 30 分钟
防护等级	IP40

5. 信号与连接

手册中给出了连接器和电缆的引脚定义和信号名称：	引脚编号	颜色	信号名称
1	红色	VCC
2	黑色	GND
3	白色	A +
4	白色/黑色	A -
5	绿色	B +
6	绿色/黑色	B -
7	黄色	Z +
8	黄色/黑色	Z -
9	蓝色	屏蔽层

所需的编码器电缆连接器是 Molex 类型 5023800900 CLIK - MATE™ 压接外壳，使用 Molex 类型 5023810000 CLIK - MATE™ 压接端子。在实际连接时，大家一定要注意引脚的对应关系，避免连接错误导致设备故障。

6. 补充说明

手册中还包含了一些补充说明，如版权信息、商标说明、目标用户和免责声明等。这些信息虽然看似不起眼，但在实际使用和推广产品时非常重要。大家在使用产品前，一定要仔细阅读这些说明，遵守相关规定。

总之，TMCS - 28 是一款性能出色、性价比高的编码器，在步进电机和 BLDC 电机控制领域具有广阔的应用前景。希望大家通过这篇文章，对 TMCS - 28 有了更深入的了解，在实际设计中能够充分发挥它的优势。你在使用编码器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。