MiniCODER

MiniCoderGEL 2444Tmit Rechteck-Ausgangssignalen undinterner Interpolation

Technische Information Stand 11.12

... automates motion.

LENORD+BAUER

Internet: www.lenord.deE-Mail: [email protected]

Telefon: +49 208 9963–0Telefax: +49 208 676292

Lenord, Bauer & Co. GmbHDohlenstraße 3246145 Oberhausen, DeutschlandD

S21

-244

4T

Allgemeines

Die Messeinheit besteht aus einem Sensor und einemPräzisionsmesszahnrad zum Anbau an Wellen mit einemWellendurchmesser von 8 mm bis über 500 mm

Drehzahl und Positionserfassung durch berührungsloseAbtastung von Präzisionsmesszahnrädern mit magneto-resistiven Sensorelementen

Ausgangssignale sind zwei um 90° phasenversetzteRechtecksignale und deren inverse Signale TTL /RS 422. Optional mit Referenzimpuls (Spur N).

Interne Verstärkung und Temperaturkompensation derSensorsignale

Eigenschaften

Ausgangssignalpegel TTL / RS 422 Frequenzbereich von 0 bis 200 kHz Drehzahlmesssbereich von 0 bis über 100.000 min-1

Temperaturbereich von -40 bis +120°C Schutzklasse IP 68

Vorteile

Extrem robust da vollvergossener Sensor Ausgezeichnete Störsicherheit durch metallisches Ge-

häuse Hohe Flexibilität in der Konstruktion durch kundenspezi-

fische Fertigung von Präzisionsmesszahnrädern Verschleiß- und wartungsfrei

Einsatzgebiet

Werkzeugmaschinenbau- Positions- und Drehzahlmessung der

Hauptspindel an Dreh-, Schleif- und Fräsmaschinen- Drehzahl- und Positionsmessung in HSC-Spindeln

(High Speed Cutting)- Elektronische Synchronisation von Schraubenspin-

deln in Vakuumpumpen Winkelmessung in Radaranlagen Drehzahl- und Positionsmessung in Prüfständen

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Technische Daten

2 Lenord, Bauer & Co. GmbH DS21-2444T (11.12)

Elektrische Daten

Versorgungsspannung UB 5 V DC ± 5%, verpolungsgeschützt

Ausgangspegel TTL / RS422

Ausgangssignal zwei um 90° versetzte Rechtecksignale und deren inverseSignale, kurzschlussfest; Option: Referenzimpuls

Ausgangsfrequenz 0…200 kHz bei einer Leitungskapazität von 5 nF

Leistungsaufnahme ohne Last ≤ 0,3 W

Elektromagnetische Verträglichkeit EN 61000–6–1 bis 4 (1)

Isolationsfestigkeit 500 V, nach EN 60439–1

Mechanische Daten

zulässgier Luftspalt 0,15 mm ± 0,02 mm bei Modul 0,30,2 mm ± 0,03 mm bei Modul 0,5

Breite des Messzahnrads min. 4,0 mm

Material des Messzahnrads ferromagnetischer Stahl

max. zulässige Kabellänge 100 m (Spannungsabfall auf der Versorgungsleitung be-achten)

Arbeitstemperaturbereich –30 °C … +85 °C

Betriebs– und Lagertemperaturbereich –40 °C … +120 °C

Schutzart IP 68

Vibrationsfestigkeit 200 m/s2, nach DIN EN 60068–2–6

Schockfestigkeit 2000 m/s2, nach DIN EN 60068–2–27

Masse 30 g

Gehäusematerial Zink-Druckguss und PPS (Kabeldeckel)

Anschluss 9-adriges Kabel, Aderquerschnitt 0,15 mm2, Außendurch-messer 5–0,3 mm, min. Biegeradius 25 mm.Zusätzlich herausgeführtes Schirmkabel für eine sensorna-he Erdung (z.B. über eine der Befestigungsschrauben)

(1) Die normativen Grenzwerte werden bei fachgerechter Montage und fachgerechtem Anschluss erfüllt. Eine weitere Ver-besserung der Störfestigkeit wird erreicht, wenn das Anschlusskabel koaxial geerdet wird (z.B. am offenen Kabelende)und das separat herausgeführte Schirmkabel für die sensornahe Erdung so kurz wie möglich gehalten wird.

Maßbild GEL 2444T

DS21-2444T (11.12) Lenord, Bauer & Co. GmbH 3

Maßbild GEL 2444TAxialer Kabelabgang

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Maßbild GEL 2444TRadialer Kabelabgang

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Bohr- und Fräsbild

Maße in mm

ra = da/2(mit da = Kopfkreisdurchmesser des Zahnrads)

Einbauzeichnung

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a Abstand (9,5 ±0,5 mm)

aR Referenzmarke Abstand (6 mm)

h Breite des Messzahnrads (> 4,0 mm)

Typenschlüssel,Messzahnräder


Typenschlüssel GEL 2444T

SignalmusterT Rechtecksignale TTL / RS422

Referenzmarke– ohneN FahneM NutZ Fahne auf Zahn (empfohlen)

Interpolationsfaktor1 12 24 48 8A 10B 12C 16D 20

KabelabgangR radialG axial

Modul3 0,35 0,5

AnschlussausführungK Kabelende offen

Kabellänge Angabe in cm: 030, 150, 250 oder 600

Zusätzlicher Schirmanschluss am SensorE obligatorisch

2444 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Messzahnräder

Für die Erfassung rotatorischer Bewegungen bilden MiniCoder zusammen mit Messzahnrädern eine Einheit. Die Mess-zahnradgröße und damit der Durchmesser hängen direkt vom Modul und der Anzahl der Zähne ab.

Standard-Messzahnräder

Standard-Messzahnräder sind kurzfristig ab Werk lieferbar. Spezifikationen und Ausführungen siehe „Technischen Infor-mationen ZAx / ZFx“.

Kundenspezifische Messzahnräder

Kundenspezifische Messzahnräder werden auf Kundenwunsch individuell gefertigt. Senden Sie uns bitte eine Konstrukti-onszeichnung ihres Messzahnrades (möglichst als dxf-Datei) an [email protected].

Erläuterungen zum Typenschlüssel


Signalmuster

T = Rechtecksignal

* Referenzsignal nur mit Option Referenzmarke

Signalmuster UB US

T-TNTMTZ

+ 5 V DC ± 5% TTL

UB VersorgungsspannungUS Signalausgang

Referenzmarken

Referenzmarken können als Nut oder Fahne ausgeführtwerden. Die Fahne muss aus ferromagnetischem Materialbestehen und darf nicht über den Kopfkreis des Messzahn-rads hinausragen.Die Auswahl der Referenzmarke wird durch Größe undDrehzahl des eingesetzten Messzahnrads bestimmt, da bei-de Größen die auf die Referenzmarke wirkenden Kräfte be-einflussen. Bei Neukonstruktionen empfehlen wir den Ein-satz eines Messzahnrads mit Referenzmarken-Variante „Z“.

Referenzmarke N – Fahne

Eine im Messzahnrad integrierte Metallfahne, deren Positiongenau zwischen zwei Zähnen liegt, wird detektiert. DieserReferenzimpuls kann zum Referenzieren der Position ein-gesetzt werden. Dies ist zum Beispiel für das automatischeWechseln eines Werkzeuges an einer Fräs- oder Schleif-spindel erforderlich.

Referenzmarke M – Nut

Je nach Größe und Geometrie des Messzahnrades ist dieAusführung des Messzahnrades mit Referenzfahne nur biszu bestimmten Drehzahlen zulässig.Bei Drehzahlen über 30.000 min-1 wird ein MiniCoder ein-gesetzt, der eine im Messzahnrad integrierte Referenznutdetektiert. In diesem Fall wird das Messzahnrad aus techni-schen Gründen aus zwei Teilen zusammengefügt.

Referenzmarke Z – Zahn auf Zahn

Diese MiniCoder-Ausführung erlaubt die Abtastung einesMesszahnrades, das aus einem Stück gefertigt wird. Mit die-sem System sind Drehzahlen über 100.000 min-1 erreichbar.Aus technischen Gründen befindet sich die Referenzfahnefluchtend mit einem Zahn der Impulsspur.

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N = Referenzmarke – Fahne

h = 4 mmb = 0,5 mm

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M = Referenzmarke – Nut

t = 1 mm,b = 1,2 mm für Modul 0,3b = 1,6 mm für Modul 0,5

hZ

Z = Referenzmarke – Zahn auf Zahn

hZ = 2 mm

Erläuterungen zum Typenschlüssel


Interpolationsfaktor

Durch Einsatz eines neuen elektronischen Bausteins kön-nen die im Minicoder GEL 2444 erzeugten Sin/cos-Signaledirekt interpoliert werden.So stehen dem Anwender z. B. bei Einsatz eines Präzisi-onsmesszahnrades mit 250 Zähnen, 5000 Rechtecksignalezur Verfügung (gewählter Faktor D = 20). Höhere Faktorensind auf Anfrage lieferbar.Die Interpolation erfolgt direkt im Sensor. Zusätzlich kanndie Auflösung über die 4-Flankenauswertung in der Steuer-elektronik im vorgenannten Beispiel auf 20.000 Schritte er-höht werden.

Kabelabgang

G = Kabelabgang axial R = Kabelabgang radial

Modul

Modul beschreibt die Relation von Zähnezahl zum Aussen-durchmesser eines Messzahnrades. Je kleiner das Modulum so kleiner ist der Aussendurchmesser bei gleicher Zäh-nezahl.Bei Modul 0,3 ist gegenüber Modul 0,5 ein geringerer Luft-spalt zwischen Sensor und Messzahnrad einzuhalten.

Typ ModulLuftspalt d,Einstellmaß

Abstandstoleranz

3 0,3 0,15 mm ± 0,02 mm

5 0,5 0,20 mm ± 0,03 mm

Der MiniCoder muss passend zum Messzahnrad bestelltwerden.

Kabellänge

Bei der Anschlussausführung K (Kabelende offen) stehen 4Kabellängen zur Auswahl: 30, 150, 250, 600 cm. Bei Kon-fektionierung der Anschlussleitung mit Steckerbuchsen istdie Kabellänge in cm anzugeben.Kabeltyp PUR-Kabel, geschirmt, 9 x 0,15 mm2

Außendurchmesser: 5 mm (- 0,3)Min. Biegeradius: 25 mm

Schirmanschluss am Sensor

Dieser Schirmanschluss ist mit dem Schirm des Sensorka-bels verbunden. Um die elektromagnetische Verträglichkeit(EMV) zu verbessern sollte der Schirmanschluss mit demFlansch verbunden werden, an dem der MiniCoder montiertist.

Anschlussausführung

Typ K: Die MiniCoder werden mit offenem Kabelende geliefert.

L 25

15

1

Anschlussausführung K – Kabelende offen

1 Schirmanschluss verbunden mit Kabelschirm*)

L Kabellänge (siehe Typenschlüssel)

*) Hinweis: Kabelschirm möglichst koaxial auflegen. Bei Auflage des Kabelschirms über Schirmanschlusskabel muss dieses so kurzwie möglich ausgeführt werden.

Anschlussbelegung


Anschlussbelegung

Aderfarbe Signal/ Funktion T- TN, TM, TZ

weiß U1+ Spur 1

braun U1– /Spur 1

grau UN+ Referenzspur

blau 0 V GND

rot UB + 5 V Versorgungsspannung

rosa U2+ Spur 2

schwarz U2– /Spur 2

gelb UN– /Referenzspur

grün U Sense 5 V Sense

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Lenord, Bauer & Co. GmbHDohlenstraße 3246145 Oberhausen, DeutschlandTelefon:Telefax:

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