SSI信号编码器
SSI协议说明书（4.0版）
★在使用编码器前，请完整阅读下面的说明，正确使用！
机械参数 | 电气参数 | ||
转速 | 6000转/分 | 工作电压 | 10-30Vdc (5Vdc可定制） |
主轴负载 | 轴向40N，径向100N | 消耗电流 | < 50mA (24Vdc)空载 |
抗冲击 | 1000m/s²(6ms),等于100g | 输出信号 | 25或26位SSI同步串行信号（格雷码) |
抗振动 | 200m/s²(10-2000Hz),等于20g | 线性分辨率 | 1/4096FS、8192FS、16384FS |
允许轴向窜动 | ±1.5mm | IP等级 | IP65或IP68可定制 |
允许径向跳动 | ±0.2mm | 工作圈数 | 4096 |
外形结构 | 60mm外径，实心轴，盲孔轴 | 工作温度 | -40℃~85℃ |
连接形式 | 8芯屏蔽电缆或航空插头 | 储存温度 | -40℃~85℃ |
l 具有安全锁（Sa fety-Lock TM）式设计的坚固轴承结构，可以提供更高的抗振动性和防安装误差性 l IP68防护等级和宽广的工作温度范围-40℃...+85℃ l 具有断电记忆功能 | 性能优化 l 高精度，位置数据的数据刷新率≤4us l 通过RS422实现高分辨率反馈 l 控制周期短。时钟频率蕞快可达1MHz l 标准SSI信号格式 |
接线图：
功能 | Vcc | GND | CLOCK+ | CLOCK- | DATA+ | DATA- | DIR | MID P | 屏蔽 |
颜色 | 棕色 | 白色 | 绿色 | 黄色 | 灰色 | 粉色 | 蓝色a | 黑色b | (粗红色） |
a. DIR—旋转方向，低电平时，默认为面对转轴顺时针数据增加，加工作电源高电平时，方向改变为逆时针数据增加； b. MID P—零点定位，当与高电平短触时，当前位置数据输出为零度位置；正常工作时，与电源0V连接。 c. Clock/Data为四线的RS422模式，±5V,一对时钟触发、一对数据输出； | |||||||||
SSI协议说明：
SSI为同步串联信号，实际的两对RS422，一对时钟触发，一对数据发送。
如右图所示，编码器的觉队位置值由接收设备的时钟信号触发,从格雷码高位(MSB)开始，输出与时钟信号同步的串行信号。时钟信号从接收设备发出，以编码器的总位数输出N个中断的脉冲，当不传送信号时,时钟和数据位均是高位,在时钟信号的地一个下降沿,当前值开始贮存,从时钟信号上升沿开始,数据信号开始传送，一个时钟脉冲同步一位数据。
其中：t3为恢复信号,等待下次传送；N=13；16；25；28。根据编码器总位数。
T=4—11us； t1=1—5.5us； t2≤1us； t3=11—15.5us (Clock-及Date-省略未画)。
实际使用中，为保证信号的稳定与较远的传输距离，推荐参数如下：
T=8us（125KHz）； t1=4us； t2′(实际读数延迟时间)=3~4us； t3=15us。
数据处理：
编码器输出为格雷循环码，接收后先以异或的方式，从高位开始解码为二进制码。由于格雷码为循环码，经过蕞大值码值循环到0，即在蕞大值与0间有突变，因此，为避免工作行程出现突变数据，建议采用编码器数据值的中间位置作为工作起始位，当编码器安装完毕后，旋转到实际工作起始点，将编码器电缆芯线的MIDP线与电源正短触，当前信号输出即为编码器总位数输出值的中值，MIDP线回到电源0。以后接收到的当前测量值转为二进制码后，应做如下处理：
实际位置值＝（C－MidP）×Dir +起始点值
上式中，C为编码器输出的当前测量值；MidP为中间位置值，为2n-1，13位时为4096，16位时为32768；25位为2048x8192、28位为2048x65536。Dir为编码器旋转方向系数，与计算方向相同为1，与计算方向相反为－1,也可通过编码器上的DIR线，连接高低电平改变。
起始点并非就是0，可由用户自行确定标定位置，由于多圈编码器可以有4096圈的连续测量，从起始点开始，正传反转均可有2048圈连续工作行程。
注意事项：（如未仔细阅读注意事项，而造成编码器的损坏，不在质保范围内。）
* 编码器属精密仪器,请勿敲击、撞击或跌落编码器,尤其在转轴端，请轻拿轻放,小心使用。
* 保证编码器电源在10-30Vdc范围内,并做好隔离,防止电网内大型起动电气对编码器产生冲击。
* 在强电磁干扰的环境下,延长信号线应使用推荐的专用线,如对绞屏蔽电缆。
* 编码器信号线应做到良好接地：2米之内的近距离,电缆里面的屏蔽网两端均应接地；较远距离,编码器金属外壳接地,编码器自带电缆屏蔽网悬空,信号延长电缆屏蔽网在信号接收端单端接地；若信号电缆较长或在户外使用时,应将信号电缆套上金属铁管,并且金属管两端接地使用。
* SSI信号线是带电压的，使用时应防止信号线短接或与电源短接；禁止带电插拔，通电时确保电缆各芯线同时接通。编码器必须断电并无静电焊接或连接，先焊接或连接0V线；排线时，请勿猛力拉拽电缆。
* 编码器的防护等级为IP65,可防水使用，但编码器转轴处请勿浸水。
* 编码器轴与机械连接应选用专用的柔性联轴器，推荐使用ZH69401。
附：推荐的SSI仪表
SSI信号可连接以下推荐的仪表，以用于信号转换和数值显示：
型号 | 结构形式 | 信号转换 | 数码显示 |
ZHM1312-EJ ZHM1312-CJ | 35毫米导轨式模块 96x48数显仪表 | SSI串行信号转4—20mA和RS485通讯，两个预设开关点。 | 6位数显示 |
ZHM1312-XJ | 160x80数显仪表 闸门开度仪 | SSI串行信号转4—20mA和RS485通讯，4-8个预设开关点,24位并行输出信号可选。 |
上海自横自动化科技有限公司技术部