Guia d'usuari de CTR Electronics CANCoder Cross The Road Electronics

CTR Electronics CANCoder Cross The Road Electronics

Descripció del dispositiu

El CTR CANCoder és un sensor rotatiu que es pot utilitzar per mesurar la posició i la velocitat de rotació. El dispositiu detecta el camp magnètic d'un imant polaritzat diametralment per determinar la posició de rotació amb una precisió de 12 bits. El dispositiu és capaç de proporcionar una mesura de posició relativa i una mesura de posició absoluta simultàniament a través del bus CAN.

Contingut del kit

Característiques

• Indicador LED tricolor per a la intensitat del camp magnètic i la connectivitat CAN
• El recobriment de conformació ajuda a protegir contra els residus de cossos estranys (FOD)
• Díodes de protecció ESD integrats
• Mesura tant el posicionament absolut com el relatiu.

Especificacions elèctriques 

Especificacions Magnat

Especificació general

Estats LED
El CANCoder inclou un LED de tres colors que indica la força del camp magnètic i la salut del bus CAN. Aquesta característica es pot utilitzar per confirmar el distanciament adequat de l'imant i el cablejat del bus CAN adequat. La taula següent mostra els estats de color possibles i la seva intensitat de camp magnètic respectiu.

Atenuació del LED de parpelleig ràpid
En una configuració típica, si el bus CAN no és saludable, el CANCoder parpellejarà lentament en vermell, independentment de la intensitat del camp magnètic. Això és ideal en la majoria de les circumstàncies perquè primer s'ha d'abordar un problema de cablejat/bus CAN per a un bon funcionament.
No obstant això, pot ser útil indicar la intensitat del camp magnètic durant la creació de prototips / maquinari, fins i tot si el bus CAN no està connectat. Si CANCoder no detecta el bus CAN durant 8 segons després de l'arrencada, l'estat del LED passarà del vermell de parpelleig lent als patrons de parpelleig ràpid i tènue per a la força de l'imant. Això permet verificar la col·locació de l'imant sense necessitat d'un bus CAN. Si es detecta el bus CAN en qualsevol moment, el CANCoder sortirà i mai tornarà a entrar en el mode LED tènue sense un cicle d'engegada complet.

Comportament del LED a l'arrencada
Immediatament quan CANCoder s'encén, mantindrà LEDs taronja sòlids per indicar que ha començat a funcionar. Després d'això, farà una de les accions següents en funció de la seva estratègia d'inicialització:

1. Arrencada a zero (mode relatiu): CANCoder començarà a parpellejar immediatament segons la taula de LED de la secció 1.6
2. Arrencada a l'absolut: CANCoder es posarà en un LED vermell sòlid mentre sembra el seu registre de posició a la posició absoluta. Si l'imant està massa lluny, el LED serà de color vermell continu durant un màxim de 500 ms.[1]

Nota 1: Això s'aplica al firmware CANCoder > 22.0.1

Instal·lació

L'alineació adequada de l'imant, l'eix rotatiu i el codificador és necessària per garantir un rendiment fiable. L'imant s'ha de col·locar a l'extrem d'un eix rotatiu de manera que l'imant, l'eix i el codificador siguin coaxials. El codificador tolerarà certa excentricitat, però s'han de prendre mesures per assegurar-se que l'imant sigui concèntric a l'eix i al codificador. Si s'utilitza un eix no fèrric, es recomana utilitzar un adhesiu per evitar que l'imant giri dins de l'eix giratori. Es pot utilitzar un ajustament a pressió per evitar-ho, però el material de l'imant és fràgil i es pot danyar si es requereix un ajustament ajustat.
Tot i que és similar al "Codificador magnètic" CTRE, el CANCoder requereix que el bus CAN i els cables d'alimentació estiguin connectats a la placa de circuit CANCoder. Això també es tracta a les seccions següents.

Col·locació d'imants
La distància típica "Z" entre l'imant i el retén de la carcassa, tal com es mostra a la figura 2.1, és de 75 mm (030) a 1.5 mm (059"). La taula següent mostra la relació entre el color del LED i la distància Z de l'imant.

L'eix central de l'imant ha d'estar alineat dins d'un radi de desplaçament Rd de 0.25 mm (009") des del centre definit de la carcassa del codificador, vegeu la figura 2.2. Aquesta és la recomanació del fabricant de silici. L'aplicació ideal tindria l'imant, l'eix giratori i el codificador tots coaxials. Tanmateix, el codificador funcionarà sense cap pèrdua de rendiment notable si aquesta tolerància no es pot mantenir. 

Cablejat

La placa de circuit imprès CANCoder compta amb sis forats passant per facilitar la soldadura.

Nota les línies CAN H i CAN L tenen dos forats de pas. Això permet dues coles de bus CAN, cadascuna amb un parell CANH/CANL.

Peleu el cable de ~ 20 AWG i passeu pel forat de 100 mil.

Estanyeu la part exposada del cable, fins que el forat de soldadura s'ompli completament de soldadura. Talleu l'excés de plom amb talladors diagonals.

Un cop soldats els sis cables, s'hauria d'empaquetar amb el recinte, vegeu la imatge següent per a referència. 

Muntatge del codificador
El codificador s'ha de muntar a una superfície rígida i en una posició fixa respecte a l'imant i l'eix giratori. No es requereix un forat central sempre que el material al qual està muntat el codificador tingui una permeabilitat magnètica relativa similar a l'aire (~ 1.0). L'alumini i la majoria dels plàstics compleixen aquest requisit.

Confirmació de la instal·lació correcta
Quan estigui ben instal·lat, el LED hauria de ser verd. Un LED groc és acceptable, però hi ha menys tolerància a la desviació mecànica que pot provocar que la distància Z canviï, ja que aquest estat està més lluny de l'ideal. El LED ha de romandre verd a través de la gamma completa de moviment i velocitat dels eixos. Si el LED fa transicions o "sembla" un color diferent del verd, confirmeu que la relació mecànica entre el codificador, l'eix i l'imant és coherent. Això es pot fer mitjançant el moviment manual dels components fins a aïllar la causa. Determineu si el problema és el joc extrem de l'eix, el muntatge del codificador o la instal·lació de l'imant.

Modificacions als components COTS

Hi ha diverses empreses que fan comercials de la prestatgeria, o COTS, transmissions i caixes de canvi. Alguns d'aquests components contenen interfícies per a codificadors òptics o de tipus d'eix. Aquesta secció descriu les modificacions de dues transmissions COTS, l'AndyMark Toughbox Mini (am-0654) i la caixa de canvis de doble reducció de velocitat simple VEX PRO (217-2454). Les dues caixes de canvi requereixen modificacions a l'eix de sortida.

AndyMark Toughbox Mini (am-0654)
L'eix de sortida de la Toughbox Mini inclou una extrusió de 250 polzades de diàmetre situada al costat de la carcassa de la caixa de canvis Figura 3.1. Aquesta extrusió s'ha de treure abans de perforar la butxaca que allotjarà l'imant. Les eines recomanades per a aquest procediment són: torn, broca de .250”, pinces de marcatge, eines de separació i una eina de tall per enfrontar l'extrem de l'eix. Es pot utilitzar una serra de metall o una roda de tall en lloc de l'eina de separació. Aquest manual d'usuari no pretén substituir la formació i l'ús adequats de la maquinària. Un torn pot ser la peça de maquinària més perillosa d'una botiga. Si us plau, tingueu precaució i seguiu els procediments de seguretat recomanats per al vostre equip en particular. L'eix a la foto és d'una caixa CIMple. El procediment tant per a la caixa Toughbox Mini com per a la caixa CIMple és el mateix. 

Eliminació d'extrusió
El primer pas és eliminar l'extrusió de .250 "de l'eix de sortida. La figura 3.1.1 il·lustra com es poden utilitzar una eina de tronzado i un torn per a aquesta tasca. Traieu completament l'extrusió de manera que només quedi una petita part del diàmetre de 250 polzades (aproximadament 020 polzades - 050").

Mirant cap a l'extrem de l'eix
Un cop retirada l'extrusió, l'extrem de l'eix haurà de tenir una superfície llisa i uniforme. Això farà que els passos següents siguin més fluids. Amb una eina de cara, gireu la cara de l'eix cap avall fins que quedi llisa i s'elimini tota l'extrusió de 250 polzades restants. La figura 3.1.2.1 il·lustra les eines utilitzades per a aquest pas. La figura 3.1.2.2 mostra com hauria de ser l'eix després de completar aquest pas.

Avorrint la butxaca de l'imant
Després d'haver encarat l'eix, caldrà avorrir una butxaca per allotjar l'imant. La profunditat d'aquesta butxaca ve determinada per la distància que es troba el codificador de l'imant. Per a la ubicació de muntatge d'estoc, la butxaca ha de ser prou profunda perquè l'imant estigui a ras amb l'exterior de la carcassa de plàstic després del muntatge. Una profunditat del forat de ~ .350 "ha de ser suficient. Això, per descomptat, depèn de la quantitat de material eliminat durant el pas 3.1.2. S'ha d'utilitzar un trepant de centrat per iniciar el forat abans de perforar amb un trepant de 250". Si el forat està avorrit massa profund, es poden col·locar calces a l'interior de la butxaca per corregir el forat superior. L'objectiu és fer que la profunditat d'assentament final de l'imant quedi a ras de la cara amb la carcassa del codificador (no el retén). La figura 3.1.3.1 mostra el forat final que s'està perforant amb un trepant de 250". La figura 3.1.3.2 mostra l'eix de sortida amb totes les modificacions necessàries i l'imant instal·lat.

Muntatge del codificador
Després de modificar completament l'eix, la carcassa del codificador s'ha de muntar amb els dos cargols de màquina 3-48 subministrats (Figura 3.1.4.1). A continuació, col·loqueu el codificador dins de la carcassa (Figura 3.1.4.2). Inseriu el cable de dades (es ven per separat) i després col·loqueu la coberta de la carcassa i fixeu-la amb el cargol de 2-28 x 7/16" subministrat (Figura 3.1.4.3). NO APRETEIX EXCESSANTAMENT EL CARGOL 2-28, AIXÒ PODREM PROVOCAR DANYS PERMANENTS A LA CARCASA. PRESENTAR LA MÀ FINS QUE SE SENTI LA RESISTÈNCIA.

Verificant la ubicació de l'imant.
Un cop instal·lat el CANCoder, s'ha de verificar la col·locació de l'imant. Un imant ben distanciat hauria de donar lloc a un LED verd a totes les velocitats i posicions. Aquesta prova només requereix que el CANCoder estigui alimentat. Espereu 8 segons després de l'arrencada si el bus CAN no està connectat (per utilitzar el patró de LED de baixa velocitat - Secció 1.5.1). Comproveu que el LED sigui verd. Si el LED és groc, el codificador encara funcionarà amb una petita reducció de la precisió. Si el LED és vermell, l'imant està massa a prop o massa lluny del codificador. Amb l'imant subministrat, el LED només hauria de ser vermell si l'imant està massa lluny. Això només és cert quan el codificador està muntat a la seva carcassa subministrada. Augmenteu o reduïu la distància de l'imant fins que el LED estigui verd. Un cop confirmada la posició de l'imant, l'imant s'ha de fixar amb Loctite o epoxi. Loctite/Epoxy normalment no és necessari per als eixos d'acer.

Nota - La imatge mostra un codificador CTRE Mag, però CANCoder també mostra un LED de color que indica la força del camp magnètic.

Caixa de canvis de doble reducció de velocitat única VEX PRO (217-2454)
L'eix de sortida de la caixa de canvis VEX pro té una extrusió de 250 polzades de diàmetre situada al costat de la carcassa de la caixa de canvis Figura 3.2. Aquesta extrusió s'ha de treure abans de perforar la butxaca que allotjarà l'imant. Les eines recomanades per a aquest procediment són: torn, broca de .250”, pinces de marcatge, eines de separació i una eina de tall per enfrontar l'extrem de l'eix. Es pot utilitzar una serra de metall o una roda de tall en lloc de l'eina de separació. Aquest manual d'usuari no pretén substituir la formació i l'ús adequats de la maquinària. Un torn pot ser la peça de maquinària més perillosa d'una botiga. Si us plau, tingueu precaució i seguiu els procediments de seguretat recomanats per al vostre equip en particular. 

Eliminació d'extrusió
El primer pas és eliminar l'extrusió de .250 "de l'eix de sortida. La figura 3.2.1 il·lustra com es poden utilitzar una eina de tronzado i un torn per a aquesta tasca. Traieu completament l'extrusió de manera que només quedi una petita part del diàmetre de 250 polzades (aproximadament 020 polzades - 050").

De cara a l'extrem de l'eix
Un cop retirada l'extrusió, l'extrem de l'eix haurà de tenir una superfície llisa i uniforme. Això farà que els passos següents siguin més fluids. Amb una eina de cara, gireu la cara de l'eix cap avall fins que quedi llisa i s'elimini tota l'extrusió de 250 polzades restants. La figura 3.2.2.1 il·lustra les eines utilitzades per a aquest pas. La figura 3.2.2.2 mostra com hauria de ser l'eix un cop s'hagi completat aquest pas. 

Avorrint la butxaca de l'imant
Després d'haver encarat l'eix, caldrà avorrir una butxaca per allotjar l'imant. La profunditat d'aquesta butxaca ve determinada per la distància que es troba el codificador de l'imant. Per a la ubicació de muntatge d'estoc, la butxaca ha de ser prou profunda perquè l'imant estigui a ras amb l'exterior de la carcassa de plàstic de la caixa de canvis després del muntatge. Una profunditat del forat de ~ .380 "ha de ser suficient. Això, per descomptat, depèn de la quantitat de material eliminat durant el pas 3.2.2. S'ha d'utilitzar un trepant de centrat per iniciar el forat abans de perforar amb un trepant de 250". Si el forat està avorrit massa profund, es poden col·locar calces a l'interior de la butxaca per corregir el forat superior. L'objectiu és fer que la profunditat d'assentament final de l'imant quedi alineat amb la carcassa del codificador (no el retén). La figura 3.2.3.1 mostra el forat final que s'està perforant amb un trepant de 250”. La figura 3.2.3.2 mostra l'eix de sortida amb totes les modificacions necessàries i l'imant instal·lat. 

Muntatge del codificador
Després de modificar completament l'eix, la carcassa del codificador s'ha de muntar amb els dos cargols de màquina 3-48 subministrats (Figura 3.2.4.1). A continuació, col·loqueu el codificador dins de la carcassa (Figura 3.2.4.2). Inseriu el cable de dades (es ven per separat) i després col·loqueu la coberta de la carcassa i fixeu-la amb el cargol de 2-28 x 7/16" subministrat (Figura 3.2.4.3). NO APRETEIX EXCESSANTAMENT EL CARGOL 2-28, AIXÒ PODREM PROVOCAR DANYS PERMANENTS A LA CARCASA. PRESENTAR LA MÀ FINS QUE SE SENTI LA RESISTÈNCIA.

Verificant la ubicació de l'imant.
Un cop instal·lat el codificador, s'ha de verificar la col·locació de l'imant. Un imant ben distanciat hauria de donar lloc a un LED verd a totes les velocitats i posicions. Aquesta prova només requereix que el CANCoder estigui alimentat. Espereu 8 segons després de l'arrencada si el bus CAN no està connectat (per utilitzar el patró de LED de baixa velocitat - Secció 1.5.1). Comproveu que el LED sigui verd. Si el LED és groc, el codificador encara funcionarà amb una petita reducció de la precisió. Si el LED és vermell, l'imant està massa a prop o massa lluny del codificador. Amb l'imant subministrat, el LED només hauria de ser vermell si l'imant està massa lluny. Això només és cert quan el codificador està muntat a la seva carcassa subministrada. Augmenteu o reduïu la distància de l'imant fins que el LED estigui verd. Un cop confirmada la posició de l'imant, l'imant s'ha de fixar amb Loctite o epoxi.

Preguntes freqüents

Hi ha alguna manera de saber si el sensor està present/alimentat?
Per determinar visualment si el sensor està alimentat i funciona, comproveu el LED integrat, vegeu la secció 1.5.

Dibuixos mecànics

Historial de revisions