Guía de usuario de CTR Electronics CANCoder Cross The Road Electronics

CTR Electronics CANCoder Cross The Road Electronics

Descrición do dispositivo

O CTR CANCoder é un sensor rotativo que se pode usar para medir a posición e a velocidade de rotación. O dispositivo detecta o campo magnético dun imán polarizado diametralmente para determinar a posición de rotación con precisión de 12 bits. O dispositivo é capaz de proporcionar unha medida de posición relativa e unha medida de posición absoluta simultáneamente a través do bus CAN.

Contido do kit

Características

• Indicador LED tricolor para a intensidade do campo magnético e a conectividade CAN
• O revestimento conformado axuda a protexer contra os restos de corpos estraños (FOD)
• Diodos de protección ESD integrados
• Mide o posicionamento absoluto e relativo.

Especificacións eléctricas 

Especificacións de Magnat

Especificación xeral

Estados LED
O CANCoder presenta un LED tricolor que indica a intensidade do campo magnético e a saúde do bus CAN. Esta función pódese usar para confirmar o distanciamento axeitado do imán e o cableado axeitado do bus CAN. A seguinte táboa mostra os posibles estados de cor e a súa respectiva intensidade de campo magnético.

LED de parpadeo rápido atenuado
Nunha configuración típica, se o bus CAN non é saudable, o CANCoder parpadeará lentamente en vermello, independentemente da intensidade do campo magnético. Isto é ideal na maioría das circunstancias porque primeiro debe resolverse un problema de cableado/bus CAN para que funcione correctamente.
Non obstante, pode ser útil indicar a intensidade do campo magnético durante a creación de prototipos/hardware, aínda que o bus CAN non estea conectado. Se CANCoder non detecta o bus CAN durante 8 segundos despois do arranque, o estado do LED pasará de vermello parpadeo lento aos patróns de parpadeo rápido tenue para a forza do imán. Isto permite verificar a colocación do imán sen requirir un bus CAN. Se se detecta o bus CAN nalgún momento, o CANCoder sairá e nunca volverá a entrar no modo LED atenuado sen un ciclo de encendido completo.

Comportamento LED no arranque
Inmediatamente cando CANCoder se encienda, manterá LEDs laranxas fijos para indicar que comezou a funcionar. Despois diso, fará unha das seguintes accións dependendo da súa estratexia de inicialización:

1. Arranque a cero (modo relativo) - CANCoder comezará a parpadear inmediatamente segundo a táboa de LED da sección 1.6
2. Arranque en absoluto: CANCoder irá un LED vermello fijo mentres semente o seu rexistro de posición na posición absoluta. Se o imán está demasiado lonxe, o LED estará vermello continuo durante ata 500 ms.[1]

Nota 1: Isto aplícase ao firmware CANCoder > 22.0.1

Instalación

É necesario un aliñamento adecuado do imán, o eixe rotativo e o codificador para garantir un rendemento fiable. O imán debe colocarse no extremo dun eixe rotativo para que o imán, o eixe e o codificador sexan coaxiais. O codificador tolerará algunha excentricidade, pero débense tomar medidas para garantir que o imán sexa concéntrico ao eixe e ao codificador. Se se usa un eixe non ferroso, recoméndase que se use un adhesivo para evitar que o imán xire dentro do eixe rotativo. Pódese usar un axuste a presión para evitar isto, pero o material do imán é fráxil e pode danarse se é necesario un axuste axustado.
Aínda que é similar ao "codificador magnético" CTRE, o CANCoder require que o bus CAN e os cables de alimentación estean conectados á placa de circuíto CANCoder. Isto tamén se trata nas seccións seguintes.

Colocación de imán
A distancia típica "Z" entre o imán e o retén da carcasa, como se ilustra na Figura 2.1, é de 75 mm (030) a 1.5 mm (059"). A seguinte táboa mostra a relación entre a cor do LED e a distancia Z do imán.

O eixe central do imán debe estar aliñado dentro dun raio de desfase Rd de 0.25 mm (009") desde o centro definido da carcasa do codificador, consulte a Figura 2.2. Esta é a recomendación do fabricante de silicio. A aplicación ideal sería o imán, o eixe rotativo e o codificador coaxial. Non obstante, o codificador funcionará sen perda de rendemento notable se non se pode manter esta tolerancia. 

Cableado

A placa de circuíto impreso CANCoder presenta seis orificios pasantes para facilitar a soldadura.

Nota as liñas CAN H e CAN L teñen cada unha delas dous orificios pasantes. Isto permite dúas coletas de bus CAN, cada unha cun par CANH/CANL.

Tira o fío de ~20 AWG e pasa polo orificio pasante de 100 mil.

Estaña a porción exposta do cable de soldadura ata que o buraco de soldadura se enche completamente de soldadura. Cortar o exceso de chumbo con cortadores diagonais.

Unha vez que os seis fíos estean soldados, debe empaquetar o recinto, vexa a imaxe de abaixo para referencia. 

Montaxe do codificador
O codificador debe montarse nunha superficie ríxida e nunha posición fixa en relación co imán e o eixe rotativo. Non é necesario un orificio central sempre que o material no que está montado o codificador teña unha permeabilidade magnética relativa semellante ao aire (~1.0). O aluminio e a maioría dos plásticos cumpren este requisito.

Confirmando a instalación correcta
Cando se instale correctamente, o LED debe ser verde. Un LED amarelo é aceptable, pero hai menos tolerancia á desviación mecánica que pode provocar que a distancia Z cambie, xa que este estado está máis lonxe do ideal. O LED debe permanecer verde a través do rango total de movemento e velocidade dos eixes. Se o LED fai transicións ou "indica" unha cor que non sexa verde, confirme que a relación mecánica entre o codificador, o eixe e o imán son consistentes. Isto pódese facer mediante o movemento manual dos compoñentes ata que a causa estea illada. Determine se o problema é o xogo final do eixe, a montaxe do codificador ou a instalación do imán.

Modificacións dos compoñentes do COTS

Hai varias empresas que fabrican transmisións e caixas de cambios comerciais, ou COTS. Algúns destes compoñentes conteñen interfaces para codificadores ópticos ou tipo eixe. Esta sección describe as modificacións de dúas transmisións COTS, a AndyMark Toughbox Mini (am-0654) e a caixa de cambios VEX PRO Single Speed ​​Double Reduction (217-2454). Ambas caixas de cambios requiren modificación do eixe de saída.

AndyMark Toughbox Mini (am-0654)
O eixe de saída do Toughbox Mini presenta unha extrusión de 250" de diámetro situada no lado da carcasa da caixa de cambios Figura 3.1. Esta extrusión debe ser eliminada antes de perforar o peto que albergará o imán. As ferramentas recomendadas para este procedemento son: torno, broca de .250”, pinzas de esfera, ferramentas de corte e unha ferramenta de corte para enfrontar o extremo do eixe. Pódese utilizar unha serra para metales ou unha roda de corte en lugar da ferramenta de separación. Este manual de usuario non pretende substituír o adestramento e o uso adecuados da maquinaria. Un torno pode ser a peza de maquinaria máis perigosa dunha tenda. Teña coidado e siga os procedementos de seguridade recomendados para o seu equipo en particular. O eixe da imaxe é dunha caixa CIMple. O procedemento para a caixa Toughbox Mini e CIMple é o mesmo. 

Eliminación de extrusión
O primeiro paso é eliminar a extrusión de .250" do eixe de saída. A figura 3.1.1 ilustra como se pode utilizar unha ferramenta de tronzado e un torno para esta tarefa. Elimina completamente a extrusión para que só quede unha pequena parte do diámetro de 250" (aproximadamente ~ 020" - 050").

Mirando cara ao extremo do eixe
Unha vez eliminada a extrusión, o extremo do eixe terá que ter unha superficie lisa e uniforme. Isto fará que os seguintes pasos sexan máis suaves. Usando unha ferramenta de revestimento, xire a cara do eixe cara abaixo ata que estea lisa e elimine toda a extrusión restante de 250". A figura 3.1.2.1 ilustra a ferramenta utilizada para este paso. A figura 3.1.2.2 mostra como debe ser o eixe despois de completar este paso.

Aburrindo o peto do imán
Despois de enfrontarse ao eixe, haberá que perforar un peto para albergar o imán. A profundidade deste peto está determinada pola distancia á que se atopa o codificador do imán. Para o lugar de montaxe de stock, o peto debe ser o suficientemente profundo para que o imán quede ao ras do exterior da carcasa de plástico despois da montaxe. Unha profundidade de perforación de ~ 350" debería ser suficiente. Por suposto, isto depende da cantidade de material eliminado durante o paso 3.1.2. Debe utilizarse unha broca de centrado para iniciar o burato antes de perforar cunha broca de 250". Se o buraco está moi profundo, pódense colocar cuñas dentro do peto para corrixir a perforación excesiva. O obxectivo é facer a profundidade de asentamento final do imán para que a cara estea ao ras da carcasa do codificador (non co retén). A figura 3.1.3.1 mostra o burato final que se está perforando cunha broca de 250". A figura 3.1.3.2 mostra o eixe de saída con todas as modificacións necesarias e o imán instalado.

Montaxe do codificador
Despois de que o eixe fose completamente modificado, a carcasa do codificador debe montarse usando os dous parafusos de máquina 3-48 subministrados (Figura 3.1.4.1). A continuación, coloque o codificador dentro da carcasa (Figura 3.1.4.2). Insira o cable de datos (se vende por separado) e coloque a tapa da carcasa e fíxaa co parafuso de 2-28 x 7/16" (Figura 3.1.4.3). NON APERTE DEMASIADO O PARAFUXO 2-28 XA QUE ESTO PODE PROVOCAR DANOS PERMANENTES Á CARCASA. APERTAR MANOS ATA QUE SE SINTE A RESISTENCIA.

Verificando a colocación do imán.
Unha vez instalado o CANCoder, debe verificarse a colocación do imán. Un imán distanciado correctamente debería producir un LED verde en todas as velocidades e posicións. Esta proba só require que o CANCoder estea alimentado. Agarde 8 segundos despois do arranque se o bus CAN non está conectado (para usar o patrón de LED dim-rápido - Sección 1.5.1). Verifique que o LED estea verde. Se o LED é amarelo, o codificador seguirá funcionando cunha pequena redución da precisión. Se o LED é vermello, o imán está demasiado preto ou moi lonxe do codificador. Usando o imán subministrado, o LED só debe estar vermello se o imán está moi lonxe. Isto só é certo cando o codificador está montado na súa carcasa subministrada. Aumente ou diminúe a distancia do imán ata que o LED estea verde. Unha vez que se confirme a posición do imán, o imán debe asegurarse con Loctite ou epoxi. Loctite/Epoxy normalmente non é necesario para os eixes de aceiro.

Nota - A imaxe mostra un codificador CTRE Mag, pero o CANCoder tamén mostra un LED de cor que indica a intensidade do campo magnético.

Caixa de cambios dobre redución de velocidade única VEX PRO (217-2454)
O eixe de saída da caixa de cambios VEX pro ten unha extrusión de 250" de diámetro situada no lado da carcasa da caixa de cambios Figura 3.2. Esta extrusión debe ser eliminada antes de perforar o peto que albergará o imán. As ferramentas recomendadas para este procedemento son: torno, broca de .250”, pinzas de esfera, ferramentas de corte e unha ferramenta de corte para enfrontar o extremo do eixe. Pódese utilizar unha serra para metales ou unha roda de corte en lugar da ferramenta de separación. Este manual de usuario non pretende substituír o adestramento e o uso adecuados da maquinaria. Un torno pode ser a peza de maquinaria máis perigosa dunha tenda. Teña coidado e siga os procedementos de seguridade recomendados para o seu equipo en particular. 

Eliminación de extrusión
O primeiro paso é eliminar a extrusión de .250" do eixe de saída. A figura 3.2.1 ilustra como se pode utilizar unha ferramenta de tronzado e un torno para esta tarefa. Elimina completamente a extrusión para que só quede unha pequena parte do diámetro de 250" (aproximadamente ~ 020" - 050").

Mirando cara ao extremo do eixe
Unha vez eliminada a extrusión, o extremo do eixe terá que ter unha superficie lisa e uniforme. Isto fará que os seguintes pasos sexan máis suaves. Usando unha ferramenta de revestimento, xire a cara do eixe cara abaixo ata que estea lisa e elimine toda a extrusión restante de 250". A figura 3.2.2.1 ilustra a ferramenta utilizada para este paso. A figura 3.2.2.2 mostra como debería ser o eixe despois de completar este paso. 

Aburrindo o peto do imán
Despois de enfrontarse ao eixe, haberá que perforar un peto para albergar o imán. A profundidade deste peto está determinada pola distancia á que se atopa o codificador do imán. Para o lugar de montaxe de stock, o peto debe ser o suficientemente profundo para que o imán quede ao ras do exterior da carcasa de plástico da caixa de cambios despois da montaxe. Unha profundidade de perforación de ~ 380" debería ser suficiente. Por suposto, isto depende da cantidade de material eliminado durante o paso 3.2.2. Debe utilizarse unha broca de centrado para iniciar o burato antes de perforar cunha broca de 250". Se o buraco está moi profundo, pódense colocar cuñas dentro do peto para corrixir a perforación excesiva. O obxectivo é facer a profundidade de asentamento final do imán para que a cara estea ao ras da carcasa do codificador (non co retén). A figura 3.2.3.1 mostra o burato final que se está perforando cunha broca de 250". A figura 3.2.3.2 mostra o eixe de saída con todas as modificacións necesarias e o imán instalado. 

Montaxe do codificador
Despois de que o eixe fose completamente modificado, a carcasa do codificador debe montarse usando os dous parafusos de máquina 3-48 subministrados (Figura 3.2.4.1). A continuación, coloque o codificador dentro da carcasa (Figura 3.2.4.2). Insira o cable de datos (se vende por separado) e coloque a tapa da carcasa e fíxaa co parafuso de 2-28 x 7/16" (Figura 3.2.4.3). NON APERTE DEMASIADO O PARAFUXO 2-28 XA QUE ESTO PODE PROVOCAR DANOS PERMANENTES Á CARCASA. APERTAR MANOS ATA QUE SE SINTE A RESISTENCIA.

Verificando a colocación do imán.
Unha vez instalado o codificador, debe verificarse a colocación do imán. Un imán distanciado correctamente debería producir un LED verde en todas as velocidades e posicións. Esta proba só require que o CANCoder estea alimentado. Agarde 8 segundos despois do arranque se o bus CAN non está conectado (para usar o patrón de LED dim-rápido - Sección 1.5.1). Verifique que o LED estea verde. Se o LED é amarelo, o codificador seguirá funcionando cunha pequena redución da precisión. Se o LED é vermello, o imán está demasiado preto ou moi lonxe do codificador. Usando o imán subministrado, o LED só debería estar vermello se o imán está moi lonxe. Isto só é certo cando o codificador está montado na súa carcasa subministrada. Aumente ou diminúe a distancia do imán ata que o LED estea verde. Unha vez que se confirme a posición do imán, o imán debe asegurarse con Loctite ou epoxi.

FAQ

Hai algunha maneira de saber se o sensor está presente/alimentado?
Para determinar visualmente se o sensor está alimentado e funcionando, verifique o LED incorporado, consulte a Sección 1.5.

Debuxos Mecánicos

Historial de revisións