IC-MQF: Die Sensor-Interpolation mit RS422-Treiber hat Auflösungen bis 4000 Flanken.

IC-MQF: Die Sensor-Interpolation mit RS422-Treiber hat Auflösungen bis 4000 Flanken.IC-Haus

Die Schaltung beinhaltet ein analoges Frontend zur Signalkorrektur, einen Vektor-Nachlaufwandler zur latenzfreien Umsetzung in Echtzeit, sowie einen fehlertoleranten RS422-Treiber zur Ausgabe der Inkrementalsignale. Ein umfassender Verpolungsschutz für alle Kabelanschlüsse ist ebenfalls integriert. Anschluss finden differentielle oder referenzbezogene Sensorsignale ab wenigen Millivolt, beispielsweise von MR-Sensorbrücken oder Fotosensoren, für die optional auch eine niederohmige Eingangsimpedanz wählbar ist.

Für ein genaues Interpolationsergebnis lassen sich Offset-, Amplituden- und Phasenfehler ausgleichen. Danach erhält ein geregelter Stromausgang die Messgenauigkeit im Betrieb, indem man die Anregung des Sensors nachführt. Es lässt sich beispielsweise der LED-Strom im optischen Encoder regeln oder die magnetischen Sensorbrücke versorgen; die Kompensation von Temperatur- und Alterungseffekten erfolgt automatisch. Alle Hauptfunktionen des Chips sind überwacht und für Alarmmeldungen konfigurierbar. Typische Sensorfehler wie Signalverlust durch Drahtbruch, Kurzschluss, Verschmutzung oder Alterung erkennt der Baustein ebenso wie weitere Betriebsfehler. Dazu zählen eine Überschreitung der zulässigen Einsatztemperatur oder der zulässigen Eingangsfrequenz durch hohe Verfahrgeschwindigkeit, sowie ein Strichzahlfehler der Maßverkörperung.

Weitgehend konfigurierbar ist dabei die Fehlerbehandlung: Ein Alarm lässt sich am Fehlermeldeausgang durch eine LED anzeigen, die Ausgangstreiber lassen sich hochohmig schalten und für eine spätere Diagnose in den Fehlerspeicher übertragen.Ein generiertes Nullsignal, das bezüglich Position, Breite und Logik beliebig einstellbar ist, ergänzt die Encoder-Signale. Gleichzeitig sorgt eine patentierte Signalverarbeitung für glitchfreie Quadratursignale mit Hysterese, die immer einen vorwählbaren Mindestflankenabstand einhalten. Dadurch sind Zählfehler vermeidbar, aber auch höhere Sensorstörungen tolerierbar.

Der Encoder-IC ist pinkompatibel zur IC-MSB/IC-MQ-Bausteinfamilie und kommt ebenfalls im 20-poligen TSSOP, für das zirka 6,4 x 6,4 mm Platz auf der Platine genügen. Die Konfiguration erfolgt über die integrierte I2C-Multi-Master-Schnittstelle, entweder durch einen Mikrocontroller oder durch ein serielles EEPROM. Mit einseitiger Versorgung von +5 V arbeitet der Baustein im Betriebstemperaturbereich von -40 bis +100 °C. Per integriertem Schutzschalter schützt der IC-MQF auch die angeschlossene Sensorelektronik gegen eine verpolte Versorgungsspannung.