Systèmes de mesure pour entraînements électriquesdetec.automatismes.free.fr/heidenhain/documents/Codeur/systeme de... · digital de position et de vitesse) Systèmes de mesure

Décembre 2005

Systèmes de mesurepour entraînementsélectriques

2

Autres catalogues par produits

Juli 2005

Winkelmessgeräte

April 2005

Drehgeber

September 2005

Längenmessgerätefür gesteuerte Werkzeug-maschinen

August 2005

OffeneLängenmessgeräte

CatalogueERM 200

Contenu:Systèmes de mesure incrémentauxmagnétiques encastrables

September 2005

ERM 280Einbau-Messgerät

Les systèmes de mesure cités dans ce ca-talogue ne représentent pas l’ensemble duprogramme de fabrication HEIDENHAIN.Ce catalogue ne propose qu’une sélectionde systèmes de mesure destinés auxentraînements électriques.

Dans les tableaux récapitulatifs, voustrouverez la totalité des systèmes de me-sure HEIDENHAIN destinés aux entraîne-ments électriques avec leurs principalescaractéristiques techniques. La descriptiondes particularités techniques contientdes informations fondamentales relatives àl’utilisation des capteurs rotatifs, systèmesde mesure angulaire et systèmes de me-sure linéaire sur les entraînements élec-triques.

Les consignes de montage ainsi que lescaractéristiques techniques détailléesconcernent les capteurs rotatifs spéciale-ment développés pour les techniquesd’entraînement. Autres capteurs rotatifs:cf. catalogue Capteurs rotatifs.

Pour les systèmes de mesure linéaireet angulaire également cités dans lestableaux récapitulatifs, reportez-vous auxcatalogues des produits correspon-dants qui vous fourniront des descrip-tions détaillées, notamment lesconsignes de montage, caractéristiquestechniques et dimensions.

CatalogueSystèmes de mesure angulaire

Contenu:Systèmes de mesure angulaire incrémentauxERA, ERP, ERO, RON, RPN, RODSystèmes de mesure angulaire absolusRCN

CatalogueSystèmes de mesure linéairepour machines-outils à commande numériqueContenu:Systèmes de mesure linéaire incrémentauxLB, LF, LSSystèmes de mesure linéaire absolusLC

CatalogueSystèmes de mesure linéaire à règle nue

Contenu:Systèmes de mesure linéaire incrémentauxLIP, PP, LIF, LIDA

CatalogueCapteurs rotatifs

Contenu:Capteurs rotatifs incrémentauxERN, RODCapteurs rotatifs absolusECN, EQN, ROC, ROQ

Toutes les éditions précédentes perdentleur validité avec la sortie de ce catalogue.Pour commander les matériels auprès deHEIDENHAIN, seule est valable la versiondu catalogue qui est d'actualité au momentde la passation de la commande.

Les normes (EN, ISO, etc.) ne sont valablesque si elles sont citées explicitement dansle catalogue.

Table des matières

Vue d'ensemble

Précisions relatives aux tableaux récapitulatifs 6Capteurs rotatifs pour montage sur les moteurs 8Capteurs rotatifs pour montage dans les moteurs 10Systèmes de mes. angulaire/capteurs rotatifs pour moteurs encastr. à arbre creux 12Systèmes de mesure linéaire à règle nue pour entraînements linéaires 14Systèmes de mesure linéaire étanches pour entraînements linéaires 16

Particularités techniques et consignes pour le montage

Capteurs rotatifs/systèmes de mes. angul. pour moteurs à courant continu/triphasé 18Systèmes de mesure linéaire pour entraînements linéaires 20Principes de la mesure Support de la mesure 22

Procédé de balayage 23Commutation électronique avec systèmes de mesure de positions 24

Précision de la mesure 25Versions de la méca-nique des appareils,montage et accessoires

Capteurs rotatifs avec roulement et accouplement statorique 28Capteurs rotatifs sans roulement 30

Alignement des capteurs rotatifs sur la force électromotrice du moteur 33Généralités relatives aux caractéristiques mécaniques 34

Caractéristiques techniques

Capteurs rotatifsavec roulement

Série ERN/ECN/EQN 1100 36Série ECN/EQN 1300 38Série ERN 1300 40

Capteurs rotatifssans roulement

Série ECI/EQI 1100 42Série ECI/EQI 1300 44Série ERO 1200 46Série ERO 1300 48Série ERO 1400 50

Syst. de mesure angul. cf. catalogue Systèmes de mesure angulaire

Systèmes de mesurelinéaire

cf. catalogues Systèmes de mesure linéaire à règle nueet Systèmes de mesure linéaire pour machines-outils à CN

Raccordement électrique

Interfaces Signaux incrémentaux 52Signaux de commutation 56Valeurs absolues de position EnDat 58

Connecteurs et câbles 65Généralités relatives aux caractéristiques électriques 68Appareils de mesure et électroniques d'exploitation HEIDENHAIN 70

4

Asservissement digital de position et de vitesse

Capteurs rotatifs

Les dispositifs d’asservissement destinésaux entraînements électriques impliquentl’utilisation de systèmes de mesure ca-pables de délivrer des valeurs de mesureaussi bien pour l’asservissement de posi-tion et de vitesse que pour la commutationélectronique.

Systèmes de mesure pour entraînements électriques

Aussi bien pour les moteurs rotatifs quepour les moteurs linéaires et pour desapplications variées, HEIDENHAIN apportela solution qui convient:

• capteurs rotatifs incrémentaux avec ousans pistes de commutation et codeursrotatifs absolus

• systèmes de mesure angulaire incrémen-taux et absolus

• systèmes de mesure linéaire incrémen-taux et absolus

Les particularités du système de mesureont une influence déterminante sur lescaractéristiques importantes de l’entraîne-ment, par exemple:• précision de positionnement• synchronisme• largeur de bande, et de fait, comporte-

ment de guidage et comportementparasite de l’entraînement

• perte de puissance• taille• formation de bruit

Asservisse-ment deposition

Asservisse-ment devitesse

Calcul vitessede rotation

Découplage

Capteur rotatif (position effective,vitesse de rotation effective,signal de commutation)

Asservisse-ment decourant

Variateur

Subdivision

5

Moteur pour systèmes d’entraînement „digitaux“ (asservissementdigital de position et de vitesse)

Systèmes de mesure angulaire

Systèmes de mesure linéaire

Vue

d’en

sem

ble

Tous les systèmes de mesureHEIDENHAIN cités dans ce catalogue sedistinguent par le fait que les frais engagéspar le motoriste pour le montage et lecâblage sont ainsi restreints. La longueurd’encastrement sur les moteurs rotatifs estréduite. La structure spéciale de certainssystèmes de mesure permet même derenoncer à des dispositifs de sécurité –commutateurs de fin de course, parexemple.

Capteur rotatif

6

Les systèmes de mesure adaptés aux différentes formes de mo-teurs sont cités dans les tableaux récapitulatifs suivants. Chacundes tableaux présente un choix de systèmes de mesure de diffé-rentes dimensions et délivrant divers signaux de sortie (moteursà courant continu ou moteurs à courant triphasé).

Capteurs rotatifs encastrables dans les moteursSur les moteurs sans ventilation forcée, le capteur rotatif est inté-gré dans le carter du moteur. On n’exige donc pas énormément ducapteur rotatif au niveau de son indice de protection. En revanche,des températures élevées susceptibles de dépasser 100 °C ré-sident à l’intérieur du carter du moteur.

Vous trouverez dans le tableau récapitulatif:• Capteurs rotatifs incrémentaux pour plages de température

jusqu’à 120 °C, capteurs rotatifs absolus pour plages de tempéra-ture jusqu’à 115 °C

• Capteurs rotatifs avec accouplement statorique intégré,fréquence propre élevée. La largeur de bande de l’entraînementest pratiquement illimitée

• Capteurs rotatifs incrémentaux pour asservissement digital devitesse avec signaux de sortie sinusoïdaux de grande qualité –y compris pour des températures de travail élevées

• Capteurs rotatifs absolus avec signaux incrémentaux sinusoïdauxen option

• Capteurs rotatifs incrémentaux avec signal de commutationsupplémentaire pour moteurs synchrones

• Capteurs rotatifs incrémentaux avec signaux de sortiecompatibles TTL

Tableau récapitulatif: cf. page 10

Capteurs rotatifs pour montage sur les moteursLes capteurs rotatifs destinés aux moteurs à ventilation forcéesont montés soit sur le carter du moteur, soit intégrés à l’intérieurde celui-ci. Ces capteurs sont donc souvent soumis au flux d’airnon purifié et destiné au refroidissement du moteur; de ce fait, ilsdoivent avoir un indice de protection élevé de IP 64 ou plus. Latempérature de travail admissible dépasse rarement 100 °C.

Vous trouverez dans le tableau récapitulatif:• Capteurs rotatifs avec accouplement statorique intégré,

fréquence propre élevée. La largeur de bande de l’entraînementest pratiquement illimitée

• Capteurs rotatifs pour accouplements d’arbre séparés particu-lièrement bien conçus pour un montage avec isolation

• Capteurs rotatifs incrémentaux avec signaux de sortie sinusoï-daux de grande qualité pour l'asservissement digital de vitesse

• Capteurs rotatifs absolus avec signaux incrémentaux sinusoïdauxsupplémentaires

• Capteurs rotatifs incrémentaux avec signaux de sortiecompatibles TTL ou HTL


Précisions relatives aux tableaux récapitulatifs

7

Capteurs rotatifs et systèmes de mesure angulaire pourmoteurs encastrables et moteurs à arbre creuxLes capteurs rotatifs et systèmes de mesure angulaire destinésà ces moteurs disposent d’un arbre creux traversant afin, parexemple, de passer les lignes d’alimentation au travers de l’arbrecreux du moteur – et par conséquent, au travers du système demesure lui-même. En fonction des conditions d’utilisation, lessystèmes de mesure peuvent avoir l’indice de protection élevéIP 66 à moins qu’il ne soit nécessaire de les protéger des salis-sures par une conception adéquate de la structure de la machine– dans le cas notamment des systèmes de mesure encastrablesfonctionnant selon le principe de balayage optique.

Vous trouverez dans le tableau récapitulatif:• Capteurs rotatifs avec support de la mesure situé sur des

tambours en acier, pour vitesses de rotation jusqu’à40000 tours/min.

• Systèmes de mesure avec roulement et accouplement stato-rique ou versions encastrables

• Systèmes de mesure avec signaux de sortie absolus et/ouincrémentaux de grande qualité

• Systèmes de mesure manifestant un excellent comportementd’accélération, pour grandes largeurs de bande dans la boucled'asservissement


Systèmes de mesure linéaire pour moteurs linéairesLes systèmes de mesure linéaire qui équipent les moteurs linéairesdélivrent la valeur effective aussi bien pour l’asservissement de posi-tion que pour l’asservissement de vitesse. Ils ont donc une influencedéterminante sur les propriétés d’asservissement de l’entraînementlinéaire. Les systèmes de mesure linéaire conseillés pour ce typed’application• manifestent de faibles écarts de positions pour une accélération

exercée dans le sens de la mesure• sont insensibles aux accélérations ou aux vibrations dans le sens

transversal• sont conçus pour des vitesses élevées• délivrent des signaux incrémentaux sinusoïdaux de qualité élevée

Systèmes de mesure linéaire à règle nue se distinguent par• de très grandes précisions• des vitesses de déplacement très élevées• un balayage sans contact, par conséquent sans frottement entre la

tête captrice et la règle de mesure.Les systèmes de mesure linéaire à règle nue sont conçus pour desconditions d’environnement „propres“ – machines de mesure oudispositifs de production dans l’industrie des semi-conducteurs, parexemple.


Systèmes de mesure linéaire étanches se distinguent par• un indice de protection élevé• leur simplicité de montageLes systèmes de mesure linéaire étanches sont donc adaptés à desapplications dans un environnement pollué – sur machines-outils, parexemple.


8

Série Dimensions principales Vitesse derotation adm.mécan. (max.)

Fréquencepropre accouple-ment statorique

Températurede travail max.

Tensiond'alimentation

Capteurs rotatifs avec roulement et accouplement statorique intégré

ECN/ERN 100 D � 30 mm:6000 t/min.

D � 50 mm:4000 t/min.

� 1100 Hz 100 °C 5 V ± 5 %

3,6 à 5,25 V

5 V ± 10 %

85 °C 10 à 30 V

100 °C 5 V ± 10 %

ECN/EQN/ERN 400 12000 t/min. Accouplementstatorique:� 1500 HzAccouplementstatoriqueuniversel:� 1400 Hz

100 °C 5 V ± 5 %

3,6 à 5,25 V

5 V ± 5 %

3,6 à 5,25 V

5 V ± 10 %

10 à 30 V

70 °C

100 °C 5 V ± 10 %

ERN 1000 10000 t/min. � 950 Hz 100 °C 5 V ± 10 %

70 °C 10 à 30 V

100 °C 5 V ± 10 %

5 V ± 5 %

Capteurs rotatifs avec roulement, pour accouplement d'arbre séparé

ROC/ROQ/ROD 400 12000 t/min. – 100 °C 5 V ± 5 %

3,6 à 5,25 V

5 V ± 5 %

3,6 à 5,25 V

16000 t/min. 5 V ± 10 %

10 à 30 V

70 °C

100 °C 5 V ± 10 %

ROD 1000 10000 t/min. – 100 °C 5 V ± 10 %

70 °C 10 à 30 V

100 °C 5 V ± 10 %

Tableau récapitulatifCapteurs rotatifs pour montage sur les moteursIndice de protection jusqu'à IP 64 (EN 60529)

Accouplement statorique

Accouplement statorique universel

9

Signaux incrémentaux Valeurs absolues de positions Type Autresinfor-mationsSignaux de sortie Périodes de

signal/tourPositions/tour Rotations

distinctesInterface dedonnées

� 1 VCC 2048 8192 – EnDat 2.2 / 01 ECN 113 CatalogueCapteursrotatifs– – 33554432 EnDat 2.2 / 22 ECN 125

� TTL 1000 à 5000 – ERN 120

� HTL ERN 130

� 1 VCC ERN 180

� 1 VCC 512/2048 8192 – EnDat 2.2 / 01 ECN 413 CatalogueCapteursrotatifs– – 33554432 EnDat 2.2 / 22 ECN 425

� 1 VCC 512/2048 8192 4096 EnDat 2.2 / 01 EQN 425

– – 33554432 EnDat 2.2 / 22 EQN 437

� TTL 250 à 5000 – ERN 420

� HTL ERN 430

� TTL ERN 460

� 1 VCC 1000 à 5000 ERN 480

� TTL 100 à 3600 – ERN 1020 CatalogueCapteursrotatifs� HTL ERN 1030

� 1 VCC ERN 1080

512/2048 Piste Z1 pour commutation sinus ERN 1085 Info Produit

� 1 VCC 512/2048 8192 – EnDat 2.2 / 01 ROC 413 CatalogueCapteursrotatifs– – 33554432 EnDat 2.2 / 22 ROC 425

� 1 VCC 512/2048 8192 4096 EnDat 2.2 / 01 ROQ 425

– – 33554432 EnDat 2.2 / 22 ROQ 437

� TTL 50 à 10000 – ROD 426

� HTL 50 à 5000 ROD 436

� TTL 50 à 10000 ROD 466

� 1 VCC 1000 à 5000 ROD 486

� TTL 100 à 3600 – ROD 1020 CatalogueCapteursrotatifs� HTL ROD 1030

� 1 VCC ROD 1080

10

Tableau récapitulatifCapteurs rotatifs à encastrer dans les moteursIndice de protection jusqu'à IP 40 (EN 60529)

Série Dimensions principales Diamètre Vitesse derotation adm.mécan. (max.)



Capteurs rotatifs avec roulement et accouplement statorique intégré

ECN/EQN/ERN 1100

– 12000 t/min. � 1500 Hz 115 °C

100 °C

115 °C

ECN/EQN/ERN 1300

– 15000 t/min. � 2000 Hz 115 °C

12000 t/min.

15000 t/min. 120 °C

Capteurs rotatifs sans roulement

ECI/EQI 1100 D: 6 mm 12000 t/min. – 100 °C

ECI/EQI 1300 – 15000 t/min. – 115 °C

12000 t/min.

ERO 1200 D: 10/12 mm 25000 t/min. – 100 °C

ERO 1300 D: 20/30 mm 16000 t/min. – 70 °C

85 °C

ERO 1400 D: 4/6/8 mm 30000 t/min. – 70 °C

1) Interpolation par 5/10/20/25

��

��

�

ERN: L = 52,2ECN/EQN:L = 54,75

��

11

Tensiond'alimenta-tion

Signaux incrémentaux Valeurs absolues de positions Type Autresinfor-mationsSignaux de

sortiePériodes designal/tour

Positions/tour Rotationsdistinctes

Interface dedonnées

5 V ± 5 % � 1 VCC 512 8192 – EnDat 2.1 / 01 ECN 1113 Page 36

4096 EQN 1125

5 V ± 10 % � TTL 1024/2048/3600 – ERN 1120

� 1 VCC ERN 1180

5 V ± 5 % 512/2048 Piste Z1 pour commutation sinus ERN 1185

5 V ± 5 % � 1 VCC 512/2048 8192 – EnDat 2.2 / 01 ECN 1313 Page 38

3,6 à 5,25 V � – 33554432 EnDat 2.2 / 22 ECN 1325

5 V ± 5 % � 1 VCC 512/2048 8192 4096 EnDat 2.2 / 01 EQN 1325

3,6 à 5,25 V � – 33554432 EnDat 2.2 / 22 EQN 1337

5 V ± 5 % � TTL 1024/2048/4096 – ERN 1321 Page 40

3 signaux de commutation par blocs ERN 1326

� 1 VCC 512/2048/4096 – ERN 1381

2048 Piste Z1 pour commutation sinus ERN 1387

5 V ± 5 % – – 65536 – EnDat 2.1 / 21 ECI 1116 Page 42

4096 EQI 1128

5 V ± 5 %/7 à 10 V

� 1 VCC 32 131072 – EnDat 2.1 / 01 ECI 1317 Page 44

131072 4096 EQI 1329

5 V ± 10 % � TTL 1024/2048 – ERO 1225 Page 46

� 1 VCC ERO 1285

5 V ± 10 % � TTL 1024/2048/5000 – ERO 1324 Page 48

� 1 VCC ERO 1384

5 V ± 10 % � TTL 512/1000/1024 – ERO 1420 Page 50

� TTL1) 1000/1500 ERO 1470

� 1 VCC 512/1000/1024 ERO 1480

12

Série Dimensions principales Diamètre Vitesse derotation adm.mécan. (max.)



Systèmes de mesure angulaire avec roulement et accouplement statorique intégré

RCN/RON 200 – 3000 t/min. � 1200 Hz 70 °C

50 °C

RCN/RON 700 RCN: D 60 mmD 100 mm

RON: D 60 mmRPN: D 60 mm

1000 t/min. � 60 mm:� 1000 Hz

� 100 mm:� 900 Hz

RPN: � 500 Hz

50 °C

RON/RPN 800

Systèmes de mesure angulaire et capteurs encastrables sans roulement

ERM 200Capteurencastrableà balayagemagnétique

D1: 40 à295 mm

D2: 75,44 à326,9 mm

40000 t/min.à 7000 t/min.

– 100 °C

ERA 180Tambour enacier avecréseau axial

D1: 40 à512 mm

D2: 80 à562 mm

40000 t/min.à 6000 t/min.

– 80 °C

ERA 700Montage surdiamètre intérieur

D1: 458,62 mm573,20 mm1146,1 mm

500 t/min. 50 °C

D1: 318,58 mm458,62 mm573,20 mm

ERA 800Montage surdiamètre extérieur

D1: 458,04 mm572,63 mm

100 t/min.

D1: 317,99 mm458,04 mm572,63 mm

Tableau récapitulatifSystèmes de mesure angulaire et capteurs encastrablespour moteurs à encastrer ou à arbre creux

�

13



sortiePériodes designal/tour

Positions/tour Interface de données

5 V ± 5 % � 1 VCC 16384 67108864 � 26 bits EnDat 2.1 / 01 RCN 226 CatalogueSystèmesde mesureangulaire

5 V ± 10 % � TTL 180001) – RON 225

1800002) RON 275

� 1 VCC 18000 RON 285

RON 287

3,6 à 5,25 V � 1 VCC 32768 536870912 � 29 bits EnDat 2.2 / 02 RCN 729

– – EnDat 2.2 / 22 RCN 729

5 V ± 10 % � 1 VCC 18000 36000 – RON 786

36000 RON 886

180000 RPN 886

5 V ± 10 % � TTL 600 à 2600 – ERM 220 CatalogueERM 200

� 1 VCC ERM 280

5 V ± 10 % � 1 VCC 6000 à 36000 – ERA 180 CatalogueSystèmesde mesureangulaire

Cercle entier36000/45000/90000

– ERA 780C

Segment25000/36000/45000

ERA 781C

Cercle entier36000/45000

– ERA 880C

Segment25000/36000/45000

ERA 881Cavectendeurs

ERA 882Csanstendeurs

1) après interpolation interne par 2 2) après interpolation interne par 10

14

Tableau récapitulatifSystèmes de mesure linéaire à règle nue pour entraînements linéaires

Série Dimensions principales Vitesse dedéplacementmax.

Accélérationdans le sensde la mesure

Longueurs demesure

LIP 400 30 m/min. � 200 m/s2 70 à420 mm

LIF 400 72 m/min. � 200 m/s2 70 à1020 mm

LIDA 400 480 m/min. � 200 m/s2 140 à30040 mm

240 à6040 mm

PP 200Système de mesureen 2D

60 m/min. � 200 m/s2 Plage de mesure68 mm x 68 mm

1) après compensation linéaire des défauts

15

Tensiond'alimentation

Signaux incrémentaux Valeurs absoluesde positions

Type Autresinfor-mationsSignaux

de sortiePériode du signal/classe de précision

Fréquence limite–3dB

5 V ± 5 % � 1 VCC 2 µm/jusqu'à ± 0,5 µm

� 250 kHz – LIP 481 CatalogueSystèmesde mesurelinéaire àrègle nue

5 V ± 5 % � 1 VCC 4 µm/± 3 µm � 300 kHz Piste HohmingFins de course

LIF 481

5 V ± 5 % � 1 VCC 20 µm/± 5 µm � 400 kHz Fins de course LIDA 485

20 µm/± 5 µm1) LIDA 487

5 V ± 5 % � 1 VCC 4 µm/± 2 µm � 250 kHz – PP 281

16

Tableau récapitulatifSystèmes de mesure linéaire étanches pour entraînements linéairesIndice de protection: IP 53 à IP 641) (EN 60529)

Série Dimensions principales Vitesse dedéplacementmax.

Accélérationdans le sensde la mesure

Fréquencepropred'accouple-ment

Longueursde mesure

Systèmes de mesure linéaire cartérisés avec règle de petit profil

LF 30 m/min. � 30 m/s2 � 2000 Hz 50 à1220 mm

LC 180 m/min. � 100 m/s2 � 2000 Hz 70 à2040 mm

LS 120 m/min. � 100 m/s2 � 2000 Hz

Systèmes de mesure linéaire cartérisés avec règle de gros profil

LF 60 m/min. � 100 m/s2 � 780 Hz 140 à3040 mm

LC 180 m/min. � 100 m/s2 � 2000 Hz 140 à4240 mm

LS 120 m/min. � 60 m/s2 140 à3040 mm

LB 120 m/min.(180 m/min.sur demande)

� 650 Hz 440 à30040 mm

1) avec montage conforme aux Instructions de montage2) en fonction du câble adaptateur3) disponibilité prévue à partir de 2006

�

��

��

��

��

17



sortiePériode du signal/classe de précision

Fréquencelimite (–3dB)

Résolution Interface dedonnées

5 V ± 5 % � 1 VCC 4 µm/jusqu'à ± 3 µm

� 200 kHz – LF 481 CatalogueSystèmesde mesurelinéairepourmachines-outils à CN20 µm/

jusqu'à ± 3 µm� 150 kHz 0,1 µm EnDat 2.1 LC 481

3,6 à 5,25 V � 1 VCC2) jusqu'à0,005 µm

EnDat 2.2 LC 4833)

5 V ± 5 % � 1 VCC � 160 kHz – LS 487

5 V ± 5 % � 1 VCC 4 µm/jusqu'à ± 2 µm

� 200 kHz – LF 183 CatalogueSystèmesde mesurelinéairepourmachines-outils à CN20 µm/

jusqu'à ± 3 µm� 150 kHz 0,1 µm EnDat 2.1 LC 182

3,6 à 5,25 V � 1 VCC2) jusqu'à0,005 µm

EnDat 2.2 LC 1833)

5 V ± 5 % � 1 VCC � 160 kHz – LS 186

LS 1873)

40 µm/jusqu'à ± 5 µm

� 250 kHz LB 382

18

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Diagramme 1:Périodes de signal par tour et nombre de pas de mesure par tour qui en résultent enfonction du facteur de subdivision

Pas

dem

esur

epa

rto

ur

Transmission des signaux de mesurePour obtenir un bon comportement dyna-mique de l’entraînement dans l’asservisse-ment digital de vitesse, il est souhaitableque la durée de balayage de l’asservisse-ment de vitesse ne dépasse pas 256 µs.En outre, les valeurs effectives pour lesasservissements de vitesse et de positiondoivent être disponibles si possible sansretard dans le dispositif d’asservissement.Pour respecter ces contraintes strictes dedurée au niveau du transfert des valeurs depositions entre le système de mesure et ledispositif d’asservissement par l’intermé-diaire d’une transmission de données série,il faut disposer de fréquences d’horlogesélevées (cf. également Interfaces; valeursabsolues de positions).Les systèmes de mesure HEIDENHAINpour entraînements électriques délivrentgénéralement par conséquent des signauxincrémentaux dont dispose sans retardl'électronique consécutive pour l'asservis-sement de position et de vitesse.De tous les systèmes de mesureHEIDENHAIN destinés aux entraînementsstandard – moteurs à courant continu àexcitation permanente avec signaux decommutation supplémentaires – on utilisesurtout les capteurs absolus sans roulement(ECI/EQI) ou capteurs rotatifs délivrant dessignaux compatibles TTL ou HTL.

L’asservissement digital de vitesse surles machines qui sollicitent énormémentla dynamique implique un nombre élevé(généralement supérieur à 500000) de pasde mesure par tour.Les applications qui mettent en œuvre desentraînements standard – analogues auresolver – ont assez de 60000 pas demesure par tour.Les systèmes de mesure HEIDENHAINdestinés aux entraînements avec asservis-sement digital de vitesse et de positiondélivrent donc des signaux sinusoïdauxincrémentaux d’amplitude 1 VCC quipeuvent subir une forte interpolation dansl’électronique consécutive (diagramme 1)en raison de leur qualité élevée.Ainsi, par exemple, avec un capteur rotatifà 2048 périodes de signal par tour et aprèssubdivision par 1024 (ou 4096) dans le dis-positif d'asservissement, on peut atteindreenviron 2 (ou 8) millions de pas de mesurepar tour, ce qui correspond à une résolutionde 23 bits.Lors de la transmission du signal et même àdes vitesses de rotation de 12000 tours/min.,on peut obtenir pour le circuit d'entrée dudispositif d'asservissement des fréquencesd'environ seulement 400 kHz (diagramme 2).Les signaux incrémentaux 1 VCC permettentdes longueurs de câble jusqu’à 150 m. (cf.également Signaux incrémentaux – 1 VCC).

Capteurs rotatifs et systèmes de mesure angulaire pour moteursà courant continu et moteurs à courant triphaséGénéralités

SynchronismePour que l’entraînement ait un bon syn-chronisme, le système de mesure doitavoir un grand nombre de pas par tour.C’est pourquoi la gamme HEIDENHAINrenferme des appareils capables de délivrerle nombre de périodes de signal par tourcorrespondant au synchronisme recherché.

Le comportement des capteurs rotatifset systèmes de mesure angulaire avecroulement et accouplement statorique deHEIDENHAIN est particulièrement favo-rable: Les erreurs d’alignement de l’arbrecomprises dans une plage de tolérancedonnée (cf. caractéristiques techniques)n’entraînent pas d’écart de position et n’ontaucune répercussion sur le synchronisme.

A vitesses de rotation réduites, les écartsde positions du système de mesure àl’intérieur d’une période de signal serépercutent sur la qualité du synchronisme.Sur les systèmes de mesure équipés d’unetransmission de données série, le LSB(Least Significant Bit) intervient dans laqualité du synchronisme (cf. égalementPrécision de la mesure).

Périodes de signal par tour

Facteur de subdivision

19

Diagramme 2:Vitesse de rotation et fréquence de sortie qui en résulte enfonction du nombre de périodes de signal par tour

Fréq

uenc

ede

sort

ie[k

Hz]

Les systèmes de mesure absolus deHEIDENHAIN pour entraînements „digi-taux“ délivrent aussi des signaux incrémen-taux sinusoïdaux supplémentaires dotésdes mêmes propriétés.Les systèmes de mesure absolus deHEIDENHAIN sont équipés de l’interfaceEnDat (Encoder Data) permettant unetransmission de données série des valeurscodées de positions et autres informationsdestinées à une mise en route automa-tique, à la surveillance et au diagnostic(cf. Valeurs absolues de positions – EnDat).Ainsi, en implantant des appareilsHEIDENHAIN, vous pouvez conserver lamême électronique consécutive et lamême technique de câblage.

Certains systèmes de mesure absolus telsque les ECI/EQI, ECN/EQN 1300 ou bienencore le RCN 226 ou le RCN 727 subdivisenten interne les signaux de balayage sinusoï-daux avec un facteur de 4096 ou mêmesupérieur à cette valeur. Avec ces systèmesde mesure, si la transmission des valeursabsolues de positions est suffisammentrapide (par exemple avec EnDat 2.2 et unefréquence d'horloge de 8 MHz), on peutalors se passer de l'exploitation des signauxincrémentaux.

Part

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ge

Largeur de bandeLes facteurs d'amplification possibles desboucles d'asservissement de position et devitesse et, par conséquent, la largeur debande de l’entraînement, peuvent être limi-tées au niveau des perturbations et du gui-dage par la rigidité d’accouplement del’arbre du capteur sur l’arbre moteur et parla fréquence propre de l’accouplement sta-torique. De ce fait, HEIDENHAIN proposedes capteurs rotatifs et systèmes de me-sure angulaire pour accouplements d'arbretrès rigides. Les accouplements statoriquesmontés sur le capteur ont des fréquencespropres élevées pouvant atteindre 2 kHz(cf. également Versions de la mécaniquedes appareils et montage).

TailleA couple de rotation équivalent, plus latempérature de travail admissible estélevée et plus la taille du moteur peutêtre réduite. Comme la température dumoteur se répercute sur la températuredu système de mesure, HEIDENHAINpropose des capteurs rotatifs pour plagesde température admissibles jusqu’à120 °C. Ceci permet donc de concevoirdes moteurs de taille plus réduite.

Perte de puissance et formation de bruitLes écarts de positions du système demesure à l’intérieur d’un période de signalinfluent sur la perte de puissance du moteuret l’échauffement qui en résulte ainsi quesur la formation de bruit lorsque le moteurtourne. Il est donc conseillé d’utiliser descapteurs rotatifs ayant une qualité de signalélevée (supérieure à ± 1% de la période designal).(cf. également Précision de la mesure)

Vitesse de rotation [t/min.]

Périodes de signal par tour

20

Période de signal et pas de mesure qui en résulte en fonction dufacteur de subdivision

Facteur de subdivision

Pas

dem

esur

e[µ

m]

Période de signal [µm]

Systèmes de mesure linéaire pour entraînements linéairesGénéralités

SynchronismeSelon la plage de vitesse et pour que lesentraînements linéaires aient un bon syn-chronisme, la résolution du système demesure linéaire doit être suffisammentfine:• Sur les appareillages de manutention,

des résolutions de plusieurs microns sontsuffisantes.

• Les entraînements sur machines-outilsrequièrent des résolutions de 0,1 µm etmême inférieures à cette valeur.

• Sur les appareillages de production dansl’industrie des semi-conducteurs, on abesoin de résolutions limitées à seule-ment quelques nanomètres.

A faible vitesse de déplacement, les écartsde position à l’intérieur d’un période designal ont une influence importante surle synchronisme de l’entraînement linéaire(cf. également Précision de la mesure).

Critères de choix pour les systèmes demesure linéaireSi la machine ne contient pas de saletésrisquant d’êtres néfastes aux systèmesoptiques et si l’on recherche des précisionsélevées, HEIDENHAIN conseille l’utilisationde systèmes de mesure linéaire à règlenue, par exemple, sur machines d’usinageà haute précision, dispositifs de mesure ouappareillages de fabrication et de contrôledans l’industrie des semi-conducteurs.

HEIDENHAIN préconise l’implantation desystèmes de mesure linéaire étanches,notamment sur les machines-outils àenlèvement de copeaux qui utilisent desgraisses et liquides de refroidissement.Dans ce cas, les contraintes relatives auxsurfaces de montage et à la précision duguidage de la machine sont inférieures àcelles que l’on rencontre avec les systèmesde mesure linéaire à règle nue. Il en résultepar conséquent des temps de montageplus réduits.

Vitesses de déplacementLes systèmes de mesure linéaire à règlenue fonctionnent sans contact mécaniqueentre la tête captrice et la règle de mesure.La vitesse de déplacement max. admissiblen’est limitée que par la fréquence limite(–3dB) des signaux de sortie.

Sur les systèmes de mesure linéaireétanches, la tête captrice est guidée le longde la règle de mesure par un roulement àbilles. Des lèvres d’étanchéité protègent larègle et la tête captrice contre les salis-sures. Le roulement à billes et les lèvresd’étanchéité autorisent mécaniquementdes vitesses de déplacement jusqu’à120 m/minute.

21

Vitesse de déplacement et fréquence de sortie qui en résulte enfonction de la période de signal

Vitesse de déplacement [m/min]

Fréq

uenc

ede

sort

ie[k

Hz]

Période de signal

Largeur de bandeUn accouplement lâche du système demesure linéaire à la machine peut provo-quer sur les moteurs linéaires une limitationde la largeur de bande de la boucle d’asser-vissement. Le montage du système demesure linéaire sur la machine a donc uneinfluence considérable (cf. Versions méca-niques des appareils et montage).

Sur les systèmes de mesure linéaireétanches, la tête captrice est guidée le longde la règle de mesure. Un accouplementrelie le chariot de balayage au socle demontage et compense les écarts d’aligne-ment entre la règle de mesure et le chariotde la machine. On bénéficie donc de largestolérances de montage. L’accouplementest très rigide dans le sens de la mesure etmobile dans le sens transversal par rapportau sens de la mesure. Si la rigidité de cetaccouplement dans le sens de la mesure esttrop peu importante, dans le sens inverse,cela peut provoquer des fréquences propresbasses dans la boucle d’asservissement deposition et de vitesse susceptibles de limiterla largeur de bande de l’entraînement.

En général, les systèmes de mesure linéaireétanches préconisés par HEIDENHAIN pourles moteurs linéaires ont des fréquencespropres d'accouplement dans le sens dela mesure supérieures à 2 kHz. Grâce àcela, ils sont de 5 à 10 fois supérieurs à lapremière oscillation propre de la machine etaussi supérieurs à la largeur de bande de laboucle d'asservissement de vitesse.Ainsi, la largeur de bande de la boucled'asservissement de position et de vitesseest pratiquement illimitée sur les systèmesde mesure linéaire HEIDENHAIN destinésaux moteurs linéaires.

Transmission des signaux de mesurePour l’essentiel, les remarques énoncéespour les capteurs rotatifs et systèmes de me-sure angulaire sont également valables pourla transmission des signaux de mesure.Par exemple, avec une durée de balayage de250 µs, une vitesse min. de 0,01 m/min. ets’il se produit une altération d’au moins unpas de mesure par cycle de balayage, on doitalors disposer d’un pas de mesure d’environ0,04 µm. Pour maintenir une faible commu-tation dans l’électronique consécutive, il fauttendre vers une fréquence d’entrée inférieureà 1 MHz. C’est pourquoi les systèmes demesure linéaire avec signaux de sortiesinusoïdaux sont les mieux adaptés à desvitesses de déplacement élevées et despas de mesure faibles.Les signaux de tension sinusoïdauxd’amplitude 1 VCC autorisent notammentune fréquence limite à –3dB d’environ200 kHz et plus sur des longueurs de câblejusqu’à 150 m.La relation entre la fréquence de sortie, lavitesse de déplacement et la période designal du système de mesure linéaire estillustrée par la figure ci-dessous. Même unepériode de signal de 4 µm et une vitesse dedéplacement de 120 m/min. permettent delimiter la fréquence à 500 kHz.

Vous découvrirez d’autres informations sur les systèmes demesure linéaire pour entraînements linéaires dans les cata-logues Systèmes de mesure linéaire à règle nue et Systèmes demesure linéaire pour machines-outils à commande numérique.

22

Divisions circulaires sur capteurs rotatifs incrémentaux

Divisions circulaires sur capteurs rotatifs absolus

Principes de la mesureSupport de la mesure

Les systèmes de mesure HEIDENHAINà balayage optique utilisent des supports demesure constitués de structures régulières –en d’autres termes, des réseaux de divi-sions.Des substrats en verre ou en acier serventde supports à ces réseaux de divisions. Surles systèmes de mesure de grands dia-mètres, le réseau de divisions est déposésur un ruban en acier.

Les divisions très fines sont réalisées aumoyen de divers procédés de photolitho-graphie. Elles sont constituées de:• couches de chrome extrêmement résis-

tantes déposées sur verre ou sur destambours gradués recouverts d’unedorure,

• traits dépolis sur des rubans en acierrecouverts d’une dorure,

• structures en 3D déposées sur dessubstrats en verre ou en acier.

Ces procédés de fabrication par photo-lithographie développés par HEIDENHAINpermettent généralement d’obtenir despériodes de divisions de 40 µm à 4 µm.

Ces procédés permettent, d'une part, d'ob-tenir des périodes de divisions extrême-ment fines et, de l'autre, une très grandenetteté des bords traits ainsi qu'une par-faite homogénéité de la gravure. Toutcomme le balayage photoélectrique, ceciest d'ailleurs déterminant pour obtenir unequalité élevée des signaux de sortie.

HEIDENHAIN réalise les matrices de la gra-vure sur les machines de très haute préci-sion qu'elle fabrique pour ses propresbesoins.

Sur les systèmes de mesure magnétiques,le support de la gravure est constitué d’unalliage d’acier magnétisé dans lequel ontété générées à partir des pôles nord et suddes divisions avec une période type de400 µm. En raison de la faible portée desinteractions électromagnétiques et dufaible gap de balayage qui en résulte, desdivisions magnétiques plus fines ne sontplus conciliables avec la pratique.

Sur les systèmes de mesure fonctionnantselon le principe de balayage inductif, onutilise des réseaux de divisions ayant pourbase le cuivre/nickel.

Les systèmes de mesure absolussont munis de plusieurs pistes graduéesou codées. Leur disposition fournit uneinformation absolue de position disponibleimmédiatement après la mise sous ten-sion. La piste où se trouve la structure dedivisions la plus fine est interpolée pour lavaleur de position et utilisée simultanémentpour générer de manière optionnelle unsignal incrémental (cf. Valeurs absolues depositions EnDat).

Sur les systèmes de mesure incrémen-taux, les divisions sont constituées d’unepiste incrémentale et d’une piste suppor-tant les marques de référence. L’informa-tion relative à la position est obtenue par lecomptage des différents incréments (pasde mesure) à partir d’un point de référenceinitialisé à n’importe quel endroit. Aprèsune coupure d’alimentation, la marque deréférence permet de retrouver le dernierpoint de référence sélectionné.Certains capteurs rotatifs disposent de pistesde commutation supplémentaires permettantde déterminer la position du rotor à la misesous tension (cf. Signaux de commutation).

23

Procédé de balayage

Balayage photoélectrique avec principe de mesure par projection

Source lumineuseLED

Condenseur

Réticule debalayage

Balayage photoélectriqueLa plupart des systèmes de mesureHEIDENHAIN fonctionnent selon le prin-cipe de balayage photoélectrique. Ce ba-layage s’effectue sans contact et donc sansusure. Il détecte des traits de divisions ex-trêmement fins d’une largeur de quelquesmicrons et génère des signaux de sortieavec des périodes de signal très faibles.

Les capteurs rotatifs ERN, ECN, EQN, EROet ROD, RCN, RQN fonctionnent selon leprincipe de mesure par projection.

Considéré de manière simplifiée, le principede mesure par projection génère le signalpar projection de lumière: Deux réseauxde traits – disque gradué et réticule debalayage – avec, par exemple, la mêmepériode de division sont déplacés l’un parrapport à l’autre. Le support du réticule debalayage est transparent; le réseau detraits du support de la mesure peut êtredéposé sur un matériau également transpa-rent ou bien sur un matériau réflecteur.Lorsque la lumière parallèle traverse unestructure avec réseau de traits, des champsclairs/obscurs se forment à une distancedonnée. A cet endroit, on trouve un réseaude traits en opposition qui a la mêmepériode de division. Lors d’un déplacementrelatif des deux réseaux de traits l’un parrapport à l’autre, la lumière passante estmodulée: Si les interstices entre les traitssont en face les uns des autres, la lumièrepasse; si les traits recouvrent les inter-stices, on obtient l’ombre. Les élémentsphotoélectriques convertissent ces varia-tions d’intensité lumineuse en signauxélectriques sinusoïdaux. Sur un systèmede mesure avec principe de mesure parprojection, le montage est praticable dansles tolérances si la période de division estd’au moins 10 µm.

Autres principes de balayageCertains systèmes de mesure fonctionnentavec d’autres procédés de balayage. Surles capteurs ERM, le support de la mesureest constitué d’un réseau de divisions àmagnétisation permanente MAGNODURbalayé par des détecteurs magnéto-résis-tifs.

Les capteurs rotatifs ECI/EQI fonctionnentselon le principe de mesure inductif. Dansce cas, un signal à haute fréquence estmodulé dans son amplitude et sa positionde phases par le déplacement des réseauxde divisions.

Elémentsphotoélectriques

ElémentsphotoélectriquesI90° et I270°non représentés

Support de lamesure

24

Représentationschématisée d’undisque gradué avecréseau de divisionsabsolues

Représentationschématisée d’undisque gradué avecpiste Z1

Représentationschématisée d’undisque gradué avecpistes de commuta-tion par bloc

Commutation électronique avec systèmes de mesure de positions

Commutation avec moteurs à couranttriphasé à excitation permanenteAvant le démarrage des moteurs triphasésà excitation permanente, on doit disposer,pour la commutation électronique, de laposition du rotor sous forme d’une valeurabsolue. Certains capteurs rotatifsHEIDENHAIN sont conçus avec différentsmodes de détection de la position du rotor:

• Les capteurs rotatifs absolus en ver-sions simple tour et multitours four-nissent l’information relative à la positionabsolue immédiatement après la misesous tension. De cette manière, la posi-tion exacte du rotor est aussitôt définieet utilisée pour la commutation électro-nique.

• Les capteurs rotatifs incrémentauxéquipés d’une deuxième piste connuesous le nom de piste Z1 délivrent en plusun signal sinus et cosinus (C et D) pourchaque tour de l’arbre moteur. Pour lacommutation sinus, il suffit de disposerd’une électronique de subdivision et d’unmultiplexeur de signal pour récupéreraussi bien sur la piste Z1 la positionabsolue du rotor avec une précision de± 5° que l’information de position pourl’asservissement de vitesse et de positionsur la piste incrémentale (cf. égalementInterfaces – Signaux de commutation).

• Les capteurs rotatifs incrémentauxavec pistes de commutation par blocfournissent en outre trois signaux decommutation I, II et III qui permettent decommander directement l'électroniquede puissance. Ces capteurs rotatifs sontdisponibles avec différents signaux decommutation. Les versions classiquesont 3 périodes de signal (120° méc.) ou4 périodes de signal (90° méc.) par com-mutation et par tour. Indépendammentde cela, les signaux incrémentaux rectan-gulaires sont utilisés pour l’asservissementde vitesse et de position (cf. égalementInterfaces – Signaux de commutation).

Commutation des moteurs linéairessynchronesTout comme les capteurs rotatifs etsystèmes de mesure angulaire absolus,les systèmes de mesure linéaire absolusde la série LC fournissent la position exactede la partie mobile du moteur immédiate-ment après la mise sous tension. Mêmeà l’arrêt, on dispose ainsi d’une force derétention maximale.

25

Période de signal360 °él.

Ecar

tde

posi

tion

Ecar

tde

posi

tion

Niv

eau

dusi

gnal

Précision de la mesure

Les valeurs d’influence qui caractérisent lessystèmes de mesure linéaire sont indi-quées dans les catalogues Systèmes demesure linéaire pour machines-outils àcommande numérique et Systèmes demesure linéaire à règle nue.

La précision de la mesure angulaire estprincipalement fonction:1. de la qualité du réseau de traits2. de la qualité du balayage3. de la qualité de l’électronique de traite-

ment des signaux4. de l’excentricité de la gravure par rapport

au roulement5. du défaut de concentricité du roulement6. de l’élasticité de l’arbre du système de

mesure et de son accouplement surl’arbre à mesurer

7. de l’élasticité de l’accouplement stato-rique (RON, RPN, RCN) ou de l’accouple-ment d’arbre (ROD)

Lors des opérations de positionnement, laprécision de la mesure angulaire déterminela précision du positionnement d’un axerotatif. La précision du système indiquéedans les caractéristiques techniques estdéfinie de la manière suivante:Les valeurs extrêmes des erreurs totalessur une position donnée sont situées – parrapport à la valeur moyenne – dans la préci-sion du système ± a.

• Pour les capteurs rotatifs avec roulementet accouplement statorique intégré, cetteindication tient compte des défauts del’accouplement sur l’arbre.

• Pour les capteurs rotatifs avec roulementet accouplement d’arbre séparé, il fauttenir compte en plus de l’erreur angulairede l’accouplement.

• Sur les capteurs rotatifs sans roulement,en plus de la précision du système, il fauttenir compte des erreurs résultant dumontage, des erreurs du roulement del’arbre à mesurer ainsi que du réglage dela tête captrice (cf. page suivante).

La précision du système inclut les erreursde position sur un tour et les erreurs de po-sition à l’intérieur d’une période de signal.

Les erreurs de position sur un tour pro-duisent leur effet lors de déplacementsangulaires importants.

Les erreurs de position sur une périodede signal sont répercutées même sur lesfaibles courses rotatives et mesures répé-tées. Elles induisent aussi – notammentdans la boucle de vitesse – des fluctuationsde la vitesse de rotation. Les capteursHEIDENHAIN avec roulement autorisentune interpolation des signaux sinusoïdauxavec des précisions de subdivision infé-rieures à ±1% de la période du signal.

Ecart de positionà l’intérieur d’unepériode de signal

Ecart de position à l’intérieur d’une période de signal

Position

Ecarts de position à l’intérieur d’un tour

ExempleCapteur rotatif avec 2048 périodes designal sinusoïdal par tour: Une période designal correspond à environ 600".Il en résulte des erreurs de position max.sur une période de signal d’environ ± 6".Lors du calcul de la vitesse de rotationeffective à partir des positions effectivesde deux cycles de balayage successifs, lesécarts de position des systèmes de me-sure se manifestent toujours à l’intérieurd’une période de signal. Les écarts de posi-tion sur un tour ne sont significatifs pour laboucle de vitesse que lorsqu’il ne reste àcalculer que quelques positions effectivessur un tour: par exemple si l’on a seule-ment 10 balayages sur un tour pour unedurée de balayage de 250 µs et une vitessede rotation n � 24000 tours/minute.

Sur les systèmes de mesure HEIDENHAIN– y compris à de fortes températures jus-qu’à 120 °C souvent constatées sur lesmoteurs – seuls des écarts de positionextrêmement faibles sont autorisés.

Sur les appareils avec signaux carrés, lesécarts de position sont d’env. ± 3 % de lapériode du signal. Ces signaux sont adap-tés à une subdivision PLL (boucle à verrouil-lage de phase) par 100 max.

26

Erreurs de mesureconstatées �� à lasuite de différentesexcentricités e en rela-tion avec le diamètrede division moyen D

Diamètre de division moyen D [mm]

Erre

urde

mes

ure

��

[sec

onde

sd’

arc]

Précision de la mesureCapteurs rotatifs sans roulement

Sur les capteurs rotatifs sans roulement,le montage ainsi que le réglage de la têtecaptrice ont – avec la précision du systèmeindiquée – une incidence notable sur la pré-cision totale visée. Le montage excentriquede la gravure et les défauts de circularité del’arbre à mesurer jouent un rôle important.

ExempleCapteur rotatif ERM 280 avec 1024 traitset diamètre de division moyen de 130 mm(� diamètre extérieur):Un défaut de circularité de l’arbre à mesu-rer de 0,02 mm génère un écart de positionsur un tour de ± 31 secondes d’arc.

Pour juger de la précision des capteursrotatifs encastrables sans roulement(ERM et ERO), il convient d’observer uneà une les composantes d’erreurs.

1. Erreurs au niveau du sens de lagravureERM et ERO: Par rapport à leur valeurmoyenne, les valeurs extrêmes des erreursde sens sont indiquées dans les caractéris-tiques techniques à la rubrique Précision dela gravure. La précision de la gravure et l’er-reur de position à l’intérieur d’une périodede signal indiquent ensemble la précisiondu système.

2. Ecarts d’excentricité de la gravure parrapport au montage de l’arbre moteurLors du montage du disque gradué avecson moyeu (ERO) ou du tambour gradué(ERM), il faut s’attendre à ce que le mon-tage de l’arbre moteur ait des défauts decircularité et de forme. Lors du centrage àl’aide du collier de centrage du moyeu oudu tambour, il faut tenir compte du faitqu’HEIDENHAIN garantit pour les capteurscités dans ce catalogue une excentricité dela gravure inférieure à 5 µm par rapport aucollier de centrage. Avec les systèmes demesure angulaire encastrables, cette indi-cation de précision implique un écart dediamètre de zéro entre l'arbre d'appui etl'arbre „étalon“.Si le collier est centré par rapport au montagede l'arbre moteur, les deux vecteursd'excentricité peuvent se cumuler dans lecas le plus défavorable.

27

�

�

�

��

�

��

L'erreur de mesure ��est fonction du diamètremoyen de la gravure Det de l'excentricité e.

M centre de la gravure� angle „véritable“�‘ angle visualisé

Tête captrice

4. Ecarts de position à l’intérieur d’unepériode de signal ��uLes têtes captrices de tous les appareils sontalignées chez HEIDENHAIN de manière à ceque les erreurs de position max. indiquéesci-dessous soient situées à l’intérieur d’unepériode de signal et sans qu’il soit nécessairepour cela de procéder à un autre réglageélectrique lors du montage.

Type Nombrede traits

Erreur de position àl’intérieur d’unepériode de signal ��u

TTL 1 VCC

ERO 5000204810241000

512

� ± 8,0"� ± 19,0"� ± 38,0"� ± 40,0"� ± 76,0"

� ± 2,7"� ± 6,5"� ± 13,0"� ± 14,0"� ± 25,0"

Ces valeurs indiquées pour les erreurs deposition à l’intérieur d’une période de signalsont déjà prises en compte dans la précisiondu système. Des erreurs plus importantespeuvent être constatées si les tolérancesde montage ne sont pas respectées.

3. Ecart de circularité du montage del’arbre moteurLa relation indiquée ci-dessus pour l’erreurde mesure �� est également valable pourl’erreur de circularité du montage de l’arbremoteur lorsque e a pour valeur la moitié del’erreur de circularité (moitié de la valeurd’affichage).

L’affaissement du montage de l’arbre mo-teur sous l’influence d’une charge radialede l’arbre provoque des erreurs de mêmenature.

Entre l’excentricité e, le diamètre moyen dela gravure D et l’écart de mesure ��, ontrouve la relation suivante (cf. figure ci-des-sous):

��= ± 412 ·e

D

��= écart de mesure en " (sec. d’arc)e = excentricité exprimée en µm du

réseau de traits radial par rapport aumontage de l’arbre moteur

D = diamètre moyen de la gravure (ERO)ou diamètre extérieur du tambour(ERM) en mm

Type Diamètremoyen de lagravure D

Erreur pour1 µm d’ex-centricité

ERO 1420ERO 1470ERO 1480

D = 24,85 mm ± 16,5"

ERO 1225ERO 1285

D = 38,5 mm ± 10,7"

ERO 1324ERO 1384

D = 60,5 mm ± 6,8"

28

ERN/ECN/EQN 1300

ERN 1000

ERN/ECN/EQN 1100accouplement statorique� 45 mm

ECN/EQN 1100accouplementstatorique� 37 mm

Versions de la mécanique des appareils et montageCapteurs rotatifs avec roulement et accouplement statorique

Les capteurs rotatifs ECN/EQN/ERN sontéquipés d’un roulement et d’un accouple-ment statorique intégré.L’arbre de ces systèmes de mesure est re-lié directement à l’arbre moteur à mesurer.Lorsque l’arbre est soumis à une accéléra-tion angulaire, l’accouplement statoriquen’a à enregistrer que le couple de rotationrésultant du frottement des coussinets. Dece fait, les capteurs rotatifs ECN/EQN/ERNont un excellent comportement dynamiqueet sont dotés de fréquences propres éle-vées.

Avantages de l’accouplement statorique• Pas de tolérance de montage axiale entre

l’arbre et le boîtier de stator sur lesExN 1300 et les ExN 1100

• Fréquence propre élevée d’accouplement• Grande rigidité de l’accouplement sur

l’arbre• Réduction de l’espace d’encastrement ou

de montage• Simplicité de montage

Montage des ECN/EQN/ERN 1100 etECN/EQN/ERN 1300L’arbre creux ouvert sur un côté ou bienl’arbre conique du capteur rotatif est reliédu côté de sa face frontale à l’arbre moteurpar une vis centrale. L’arbre creux ou l’arbreconique assurent le centrage sur l’arbremoteur. Côté stator, le capteur rotatif estserré dans l’alésage d’appui au moyen d’unevis axiale ou, dans le cas des ECN/EQN 1100de 37 mm, à l'aide d'une vis d'expansionradiale.

Montage des ERN 1000Du côté de son arbre creux ouvert sur uncôté, le capteur rotatif est glissé sur l’arbremoteur, puis serré côté rotor à l’aide dedeux vis. La fixation côté stator s’effectuesur une surface plane, sans bride de cen-trage, à l’aide de quatre vis ou bien de deuxvis et de pièces de pression.

Accessoire de montage

Pièce de pressionpour augmenter la fréquence propre fEdans le cas d’une fixation à l’aide de deuxvis seulementId.-Nr. 334 653-01 (2 pièces)

29

Accessoires de montage

Embout de tournevispour accouplements d'arbre HEIDENHAIN,pour serrage des ExN 100/400/1000 surl'arbre pour serrage des ERO sur l'arbre

Largeurd'ouverture

Longueur Id.-Nr.

2 (têtesphérique)

70 mm 350378-04

3 (têtesphérique)

350378-08

1,5 350378-01

2 350378-03

2,5 350378-05

4 350378-07

TX8 89 mm152 mm

350378-11350378-12

TournevisCouple réglable0,2 Nm à 1 Nm Id.-Nr. 350379-010,5 Nm à 5 Nm Id.-Nr. 350379-02

30

Versions de la mécanique des appareils et montageCapteurs rotatifs sans roulement

ERO 1200

ERO 1300

ERO 1400

Montage descapteurs rotatifsencastrablesERO

Accessoire demontageERO 1400

Les capteurs rotatifs sans roulement ERO,ECI/EQI sont constitués des élémentssuivants: tête captrice et disque gradué quisont alignés entre eux lors du montage.Un réglage précis est déterminant pour laprécision de la mesure visée.

Les capteurs rotatifs encastrables ERO sontconstitués d'un disque gradué avec moyeu etd'une tête captrice. Ils sont particulièrementadaptés à des conditions d'implantationréduites ne tolérant que de faibles déplace-ments axiaux et défauts de circularité ouencore, à des applications où tout frotte-ment doit être évité.

Avec la série ERO 1200, le disque graduéavec moyeu est glissé sur l'arbre, puis ajustésur la tête captrice. Celle-ci est alignée surun collier de centrage et fixée sur la surfacede montage.

Avec la série ERO 1300, la tête captrice peutêtre montée par le côté. De cette manière,le montage peut aussi être réalisé sur desarbres traversants.

La série ERO 1400 comprend des capteursrotatifs encastrables miniaturisés. Ces cap-teurs disposent d'un accessoire de mon-tage destiné à centrer le disque gradué parrapport à la tête captrice et à régler la distanceentre le disque et le réticule de balayage.Ceci permet une installation très rapide ducapteur. La fourniture comprend égalementun capot de protection contre l'éclairageextérieur.

Accessoire de montageOutil pour démonter l'étrier afin d'optimiserle montage du capteur.Id.-Nr. 510175-01

AccessoireCapot pour ERO 14xx avec connecteur deplatine axial et trou centralId.-Nr. 331727-23

31

Les capteurs rotatifs inductifs ECI/EQI 1100sont compatibles sur le plan du montageavec les capteurs rotatifs ExN 1100 fonction-nant selon le principe de balayage photoélec-trique: L'arbre creux ouvert sur un côté estfixé au moyen d'une vis centrale. Côté stator,le capteur rotatif est serré sur l'alésaged'appui à l'aide d'une vis radiale.

Montage desECI/EQI 1100

Nécessaire au montage:

Vis de réglage M8pour régler la distance fonctionnelleId.-Nr. 377567-05

Câble de raccordementpour IK 115, y compris câble adaptateurId.-Nr. 528703-02

Logiciel (pour Windows 2000/XP)pour vérifier les signaux de sortie à l'aide dela carte d'acquisition des valeurs absoluesIK 215 (cf. Appareils de mesureHEIDENHAIN).

AdaptateurTrois prises pour rechangeId.-Nr. 528694-01

32

Les capteurs rotatifs inductifs ECI/EQI 1300sont compatibles sur le plan du montageavec les capteurs rotatifs ExN 1300 fonction-nant selon le principe de balayage photoélec-trique: L'arbre conique – à noter qu'il existeune version avec arbre creux ouvert sur uncôté – est fixé au moyen d'une vis centrale.Côté stator, le capteur rotatif est serré surl'alésage d'appui à l'aide d'une vis axiale.

Nécessaire au réglage:

Jeu de pièces pour le montage:Id.-Nr. 539862-xxcomprenant:

Outil de réglage pour régler la distancefonctionnelleOutil de montage pour régler la position durotor en fonction de la force électromotricedu moteur

Logiciel (pour Windows 2000/XP)pour vérifier les signaux de sortie à l'aide dela carte d'acquisition des valeurs absoluesIK 215 (cf. Appareils de mesureHEIDENHAIN).

Câble de raccordement pour IK 215

Montage desECI/EQI 1300

Outil de réglage

Outil de montage

33

Réglage des capteurs rotatifs sur la force électromotricedu moteur

Dès la mise sous tension, les moteurs syn-chrones ont besoin de disposer d'une infor-mation sur la position absolue du rotor. Ondispose à cet effet des capteurs rotatifs avecsignaux de commutation supplémentairesdélivrant une information de position relative-ment grossière ainsi que des capteurs rota-tifs absolus simple tour ou multitours quidélivrent immédiatement la position angu-laire exacte avec une précision de quelquessecondes d'arc seulement (cf. égalementCommutation électronique avec systèmesde mesure de positions). Lors du montagede ces systèmes de mesure, les positionsde rotor du moteur doivent être alignées surcelles du capteur rotatif de manière à obtenirdes courants de moteur aussi constantsque possibles. Un réglage insuffisant parrapport à la force électromotrice du moteurentraîne la formation de bruit sur le moteuret de fortes dissipations de puissance.

Capteurs rotatifs avec roulementLe rotor du moteur est tout d'abord mis enposition optimale par l'adjonction de courantcontinu. Les capteurs rotatifs avec signauxdecommutation sont alors alignés grossière-ment – par exemple, en utilisant les traits derepère situés sur le capteur rotatif ou bien lesignal de référence – et montés sur l'arbre dumoteur. Le réglage précis est réalisé toutsimplement à l'aide du phasemètre PMW 9(cf. Appareils de mesure HEIDENHAIN): Onfait tourner le stator du capteur rotatif jusqu'àce que le PMW 9 affiche approximativementla valeur zéro comme distance par rapport àla marque de référence.Les capteurs rotatifs absolus sont toutd'abord montés entièrement. Puis, on alignela position optimale du moteur sur la valeur„zéro“ en effectuant un décalage du pointzéro. On utilise pour cela la carte IK 215 pourPC avec l'ensemble logiciel correspondant(cf. Appareils de mesure HEIDENHAIN).Cette carte dispose de toutes les fonctionsEnDat, elle permet d'effectuer le décalagedu point zéro et d'activer une protection àl'écriture pour éviter toute modification dela valeur enregistrée. En outre, elle disposede fonctions de contrôle.

Capteurs rotatifs sans roulementLes capteurs rotatifs ECI/EQI sont montésentièrement, puis réglés à l'aide de la carteIK 215 pour PC et de l'ensemble logicielcorrespondant. Pour les ECI/EQI 1300, onretire ensuite la vis centrale et, avec l'outil demontage, on fait tourner le rotor du capteurrotatif à la position souhaitée jusqu'à ce queles données de positions indiquent une valeurabsolue d'environ zéro, par exemple. Pourles ECI/EQI en mode série pure (EnDat 21),on peut aussi réaliser une compensationélectronique: La valeur de correction calculéeest mémorisée dans le capteur rotatif etpeut être utilisée par l'électronique d'asser-vissement pour calculer la valeur de position.

Courant du moteur avec capteur rotatif réglé et fortement déréglé

Alignement manuel avec ECI/EQI 1300

Capteur rotatif aligné

Capteur rotatif fortement déréglé

Alignement des capteurs rotatifs en fonction de la force électromotricedu moteur à l'aide du logiciel de réglage et de contrôle pour IK 215

34

Généralités relatives aux caractéristiques mécaniques

Certification ULTous les capteurs rotatifs et câbles citésdans ce catalogue sont conformes auxrègles de sécurité „ “ pour les USAet „CSA“ pour le Canada. Ces matérielsont le „file number“ E205635.

AccélérationsEn service et pendant le montage, les sys-tèmes de mesure sont soumis à des accé-lérations de types divers:• Les valeurs limites de la tenue aux vibra-

tions sont valables pour des fréquencesde 55 à 2000 Hz à température ambiante(EN 60068-2-6). Si la température de travailest plus importante, il convient de réduireles charges de vibrations (cf. Caractéris-tiques techniques).Une accélération dont les valeurs admis-sibles sont outrepassées (en présence derésonances émanant de l'application oudu montage, par exemple) peut endom-mager le système de mesure. Par consé-quent, il convient de tester le systèmecomplet de manière approfondie.

• Les valeurs limites de l'accélération admis-sible (coup semi-sinusoïdal) par rapport àla résistance aux chocs et aux coupssont valables pour une durée de 6 ms(EN 60068-2-27).Il faut éviter impérativement de porterdes coups de maillet ou autres outils, parexemple, lors de l'alignement du sys-tème de mesure.

• Sur tous les capteurs rotatifs et systèmesde mesure angulaire, l'accélérationangulaire admissible est supérieure à105 rad/s2.

Les valeurs limites relatives à la résistanceaux chocs et aux vibrations indiquent jusqu'àquelles valeurs le système de mesure peutfonctionner sans crainte de panne. Pours'assurer qu'un système de mesure ait laprécision max., il convient de tenir comptedes conditions d'environnement et de fonc-tionnement précisées à la rubrique Précisionde la mesure.Si l'application est soumise à des contraintesplus importantes en matière de chocs et devibrations, nous vous conseillons de prendrecontact avec HEIDENHAIN.

Fréquence d'accouplement fELes capteurs rotatifs ou systèmes de mesureangulaire forment avec l'accouplementséparé sur l'arbre ou avec l'accouplementstatorique un ensemble résonnant (ressortélastique/masse) dont la fréquence propredoit être la plus élevée possible.Sur les ROC, ROQ, ROD la fréquencepropre fE dépend du moment d'inertie durotor et aussi surtout de la constanted'élasticité à la torsion C de l'accouple-ment d'arbre utilisé.

fE = ·

fE: Fréquence propre d'accouplement en HzC: Constante d'élasticité à la torsion de

l'accouplement d'arbre en Nm/radI: Moment d'inertie du rotor en kgm2

Sur les systèmes de mesure avec accouple-ment statorique ECN, EQN, ERN et RCN,RPN, RON la fréquence propre d'accouple-ment est déterminée par l'accouplementstatorique et le stator.

Si des accélérations radiales et/ou axialesse surajoutent à ce phénomène, la rigiditédu roulement et du stator du système demesure se répercutent. Si vous rencontrezce type de contraintes dans vos applications,nous vous conseillons de prendre contactavec HEIDENHAIN.

Protection contre les contacts accidentels(EN 60529)Une fois le montage effectué, les parties enrotation doivent être protégées de manièresatisfaisante afin d'éviter tous contactsaccidentels.

Indice de protection (EN 60529)L'indice de protection des systèmes demesure angulaire cités dans ce catalogues'applique aux conditions de montageusuelles. Vous trouverez les valeurs corres-pondant à chaque appareil dans les Carac-téristiques techniques. Si l'indice de protec-tion indiqué est insuffisant, par exemple sile capteur rotatif est monté verticalement,il faut alors mettre en œuvre des mesuresadaptées (capot de protection, joints enlabyrinthe, etc.).Les eaux de projection ne doivent pas avoird'effet néfaste sur les composants del'appareil.

12 · �

CI

Pièces d'usureLes systèmes de mesure de HEIDENHAINcontiennent des composants soumis à uneusure résultant de l'utilisation et de la mani-pulation. Il s'agit notamment des piècessuivantes:• Source lumineuse LED• Câble avec courbure fréquenteet en plus sur les systèmes de mesureavec roulement:• Roulement• Anneaux d'étanchéité de l'arbre sur les

capteurs rotatifs et systèmes de mesureangulaire

• Lèvres d'étanchéité sur les systèmes demesure linéaire étanches

Tests-systèmeEn règle générale, les systèmes de me-sure HEIDENHAIN sont des composantsintégrés à l'intérieur de systèmes com-plets. Dans ce cas et indépendammentdes caractéristiques du système de me-sure, il convient de tester le systèmecomplet de manière approfondie.Les valeurs techniques indiquées dans cecatalogue portent plus particulièrementsur le système de mesure et non pas surle système complet. L'utilisateur engagesa propre responsabilité dans le cas d'unemise en oeuvre du système de mesureen dehors de la plage de valeurs spéci-fiées ou dans le cadre d'une utilisationnon conforme à la destination de l'appa-reil. Sur les systèmes orientés vers leconcept de sécurité, vérifier la valeur deposition du système de mesure après lamise sous tension du système hiérarchi-quement supérieur.

MontageSeule la brochure des instructions demontage livrée avec l'appareil est valablepour les étapes et cotes à respecter lorsdu montage. Toutes les données relativesau montage évoquées dans ce cataloguesont provisoires et ne constituent pas unengagement; elles ne sont pas contrac-tuelles.

35

Plages de températurePour l'appareil dans son emballage, laplage de température de stockage est de–30 à 80 °C.La plage de température de travail in-dique la température que le capteur rotatifpeut atteindre en fonctionnement dans lesconditions réelles d'implantation. Le fonc-tionnement du capteur rotatif est garanti(DIN 32878) à l'intérieur de cette plage detempérature. La température de travail estmesurée sur la face frontale de la bride ducapteur (cf. plan d'encombrement) et nedoit pas être mise au niveau de la tempéra-ture ambiante.

La température du capteur rotatif est fonc-tion de:• la situation d'implantation du capteur• la température ambiante• l'échauffement intrinsèque du capteur

rotatif

L'échauffement intrinsèque du capteur ro-tatif dépend non seulement de ses caracté-ristiques structurelles (accouplement destator/arbre plein, garniture d'étanchéité del'arbre, etc.) mais aussi des paramètres defonctionnement (vitesse de rotation, ten-sion d'alimentation). Plus l'échauffementintrinsèque du capteur est élevé et plus latempérature ambiante doit être maintenueà un faible niveau de manière à ne pasdépasser la température de travail max.admissible.Les tableaux indiquent les échauffementsdu capteur rotatif approximativementescomptés. Dans le cas le plus défavo-rable, plusieurs paramètres de fonctionne-ment viennent influer simultanément surl'échauffement du capteur, par exempleune tension d'alimentation 30 V avec unevitesse de rotation maximale. Si le capteurrotatif fonctionne aux limites des valeursadmissibles, la température de travail réelledoit être mesurée directement sur l'appareil.Des mesures appropriées (ventilateurs, tôlesdéflectrices, etc.) doivent permettre de ré-duire la température de manière à ne pasdépasser la température travail admissible,même en fonctionnement continu. Pourun fonctionnement à vitesses de rotationélevées et à température de travail max.,HEIDENHAIN propose à la demande descapteurs rotatifs en versions spéciales avecindice de protection réduit (sans garnitured'étanchéité de l'arbre et donc sansl'échauffement de friction qui en résulte).

Echauffement intrinsèqueà tension d'alimentation

15 V 30 V

ERN/ROD env. + 5 K env. + 10 K

ECN/EQN/ROC/ROQ env. + 5 K env. + 10 K

Echauffement intrinsèque classique du capteur rotatif à tensions d'alimentation de 10 à 30 V.Avec les versions 5 V, l'échauffement intrinsèque est négligeable.

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Température de travail réelle mesurée directement sur le capteur rotatif

Echauffement intrinsèque à vitesse de rotation nmax

Arbre plein ROC/ROQ/ROD env. + 5 K avec indice de protection IP 64env. + 10 K avec indice de protection IP 66

Arbre creux ouvertsur un côté

ECN/EQN/ERN 400 env. + 30 K avec indice de protection IP 64env. + 40 K avec indice de protection IP 66

ERN 1000 env. + 10 K

Arbre creuxtraversant

ECN/ERN 100ECN/EQN/ERN 400

env. + 40 K avec indice de protection IP 64env. + 50 K avec indice de protection IP 66

Echauffement intrinsèque classique du capteur rotatif en fonction de ses caractéristiquesstructurelles et à la vitesse de rotation max. admissible. Le rapport entre la vitesse derotation et l'échauffement est presque linéaire.

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36

Série ERN/ECN/EQN 1100Capteurs rotatifs avec roulement pour montage à l'intérieur des moteurs• accouplement statorique intégré � 45 mm ou � 37 mm (avec ECN/EQN)• dimensions compactes• arbre creux ouvert sur un côté

ECN/EQN

ECN/EQN

� = Roulement� = Encombrement client� = Point de mesure température de travail� = serrer l'anneau d'accouplement, tourner la vis excentrique (M4)

d'env. 90° vers la droite. Couple de serrage 2±0.1 Nm� = Fixation pour câble avec douille crimp � 4.3±0.3 – long. 7� = Vis ISO 4762 SW2.5 ERN/ECN: M3 x 10, EQN: M3 x 25. Couple de serrage 1.2 ±0.1 Nm� = Vis de freinage interne ISO 4762 SW2.5 avec frein filet, ECN: M3 x 16, EQN: M3 x 30. Couple de serrage 1.2 ±0.1 Nm� = Vis sans tête spéciale M4 x 7.8 pour serrer l'anneau d'accouplement SW2. Couple de serrage 0.45±0.05 Nm

Avant de monter l'accouplement, la vis est insérée de manière à dépasser d'environ 0.8 mmSens de rotation de l'arbre pour signaux de sortie conformes à la description d'interface

Dimensions en mm

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ERN

L1 L2 L3

ERN 39.9 (37.3) 4.8

ECN/EQN 42.45 (37.55) 3.9

*) autres cotes pourECI/EQI 1100, cf. page 42

37

absolus incrémentaux

ECN 1113 EQN 1125 ERN 1120 ERN 1180 ERN 1185

Signaux incrémentaux � 1 VCC1) � TTL � 1 VCC � 1 VCC1)

Nombre de traits*/précision système

512/± 60 1024/± 64"2048/± 32"3600/± 18"

512/± 60"2048/± 40"

Marque de référence – une

Fréquence de balayageEcart entre les fronts aFréquence limite –3dB

––� 200 kHz

� 300 kHz� 0,39 µs–

––� 180 kHz

––512 traits:� 100 kHz2048 traits:� 400 kHz

Val. absolues de positions EnDat 2.1 – � 1 VCC1)

Désignation à lacommande

EnDat 01

Valeurs positions/tour 8192 (13 bits) – Piste Z1 2)

Rotations – 4096 (12 bits) –

Vitesse rot. max. élect./précision système

4000 t/min./± 1 LSB12000 t/min./± 16 LSB

–

Durée de calcul tcal � 0,25 µs –

Tension d'alimentation 5 V ± 5% 5 V ± 10% 5 V ± 5%

Consommation sans charge � 160 mA � 200 mA � 150 mA

Raccordement électrique sur connecteur de platine 12 plots sur connecteur de platine 12 plots 14 plots

Arbre arbre creux ouvert sur un côté � 6 mm arbre creux ouvert sur un côté � 6 mm

Accouplement statorique* � 45 mm ou � 37 mm � 45 mm

Vitesse rot. adm. méc. n 12000 t/min. 12000 t/min.

Couple au démarrage � 0,001 Nm (à 20 °C) � 0,001 Nm (à 20 °C)

Moment d'inertie du rotor env. 0,4 · 10–6 kgm2 env. 0,3 · 10–6 kgm2

Fréquence propre del'accouplement statorique

� 1500 Hz � 1500 Hz

Déplacement axial adm.de l'arbre moteur

± 0,5 mm ± 0,5 mm

Vibrations 55 à 2000 HzChocs 6 ms

� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

� 100 m/s2 (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Temp. de travail max. 115 °C 100 °C 115 °C

Temp. de travail min. –40 °C –30 °C –30 °C

Indice de protectionEN 60529

IP 40 (situation après montage) IP 40 (situation après montage)

Poids env. 0,1 kg env. 0,1 kg

* à définir lors de la passation de la commande1) restriction des tolérances: Amplitude du signal: 0,75 à 1,2 VCC

Ecart de symétrie: 0,05Rapport de signal: 0,9 à 1,1Angle de phase: 90° ± 5° él.Ecart de commutation E, F: 100 mV

2) pour commutation sinus: un signal sinus et cosinus par tour

Car

acté

rist

ique

ste

chni

ques

38

� = Roulement de l'arbre moteur = Roulement du capteur� = Encombrement client� = Point de mesure température de travail� = Vis de serrage pour l'anneau d'accouplement – SW2

Couple de serrage 1.25 Nm� = ERN/ECN/EQN: barrette 12 plots (et 4 plots pour sonde de température, avec ECN 1325/EQN 1337)

ERN avec piste Z1, barrette 14 plotsERN avec commutation par bloc, barrette 16 plots

� = Vis de fermeture SW3 et SW4Couple de serrage 5+0,5 Nm

� = Couvercle en fonte� = Vis de freinage interne M5 x 50 DIN 6912 SW4

Couple de serrage 5+0.5 Nm

= Filetage de dégagement M10

Sens de rotation de l'arbre pour signaux de sortie conformes à la description d'interface

Dimensions en mm

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*) � 65+0.02 pour ECI/EQI 13xx

Série ECN/EQN 1300Capteurs rotatifs avec roulement pour montage à l'intérieur des moteurs• accouplement statorique intégré• diamètre d'encastrement 65 mm• arbre conique

39

absolus

ECN 13131) ECN 13251) EQN 13251) EQN 13371)

Signaux incrémentaux � 1 VCC2) – � 1 VCC2) –


512/± 60"2048/± 20"

2048/± 20" 512/± 60"2048/± 20"

2048/± 20"

Fréquence limite –3 dB 2048 traits: � 200 kHz512 traits: � 100 kHz

– 2048 traits: � 200 kHz512 traits: � 100 kHz

–

Val. absolues de positions EnDat 2.2 EnDat 2.2 EnDat 2.2 EnDat 2.2


EnDat 01 EnDat 22 EnDat 01 EnDat 22

Valeurs positions/tour 8192 (13 bits) 33554432 (25 bits) 8192 (13 bits) 33554432 (25 bits)

Rotations – 4096 (12 bits)

Vitesse rot. max. élect./précision système

512 traits:5000 t/min./± 1 LSB

12000 t/min./± 100 LSB2048 traits:1500 t/min./± 1 LSB

12000 t/min./± 50 LSB

� 12000 t/min.(pour valeur de positionconstante)

512 traits:5000 t/min./± 1 LSB

12000 t/min./± 100 LSB2048 traits:1500 t/min./± 1 LSB

12000 t/min./± 50 LSB

� 12000 t/min.(pour valeur de positionconstante)

Durée de calcul tcal � 0,25 µs � 5 µs � 0,25 µs � 5 µs

Tension d'alimentation 5 V ± 5% 3,6 à 5,25 V 5 V ± 5% 3,6 à 5,25 V

Consommation sans charge � 160 mA � 150 mA � 200 mA � 180 mA

Raccordement électriquesur connecteur de platine

12 plots Capteur rotatif: 12 plotsSonde de temp.3): 4 plots

12 plots Capteur rotatif: 12 plotsSonde de temp.3): 4 plots

Arbre Arbre conique � 9,25 mm; conique 1:10

Vitesse rot. adm. méc. n � 15000 t/min. � 12000 t/min.

Couple au démarrage � 0,01 Nm (à 20 °C)

Moment d'inertie du rotor 2,6 · 10–6 kgm2


� 1800 Hz


± 0,5 mm

Vibrations 55 à 2000 HzChocs 6 ms/2 ms

� 300 m/s2 4) (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 / � 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

� 150 m/s2 (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 / � 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Temp. de travail max. 115 °C

Temp. de travail min. –40 °C


IP 40 (situation après montage)

Poids env. 0,25 kg

* à définir lors de la passation de la commande1) version précédente: cf. catalogue Systèmes de mesure pour entraînements électriques Décembre 20022) restriction des tolérances: Amplitude du signal: 0,75 à 1,2 VCC


3) exploitation optimisée pour KTY 84N'utiliser que des sondes avec isolation double ou renforcée. Les lignes doivent être guidées exclusivement à l'intérieur du carter du moteur.

4) valable en fonction de la norme, à température ambiante; valeurs s'appliquant à la température de travail: jusqu'à 100 °C: � 300 m/s2

jusqu'à 115 °C: � 150 m/s2

40

Série ERN 1300Capteurs rotatifs avec roulement pour montage à l'intérieur des moteurs• accouplement statorique intégré• diamètre d'encastrement 65 mm• arbre conique

� = Roulement de l'arbre moteur = Roulement du capteur� = Encombrement client� = Point de mesure température de travail� = Vis de serrage pour l'anneau d'accouplement – SW2

Couple de serrage 1.25 Nm� = ERN/ECN/EQN: barrette 12 plots (et 4 plots pour sonde de température, avec ECN 1325/EQN 1337)

ERN avec piste Z1, barrette 14 plotsERN avec commutation par bloc, barrette 16 plots

� = Vis de fermeture SW3 et SW4Couple de serrage 5+0,5 Nm

� = Couvercle en fonte� = Vis de freinage interne M5 x 50 DIN 6912 SW4

Couple de serrage 5+0.5 Nm

= Filetage de dégagement M10


Dimensions en mm

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*) � 65+0.02 pour ECI/EQI 13xx

41

incrémentaux

ERN 13211) ERN 13811) ERN 13871) ERN 13262)

Signaux incrémentaux � TTL � 1 VCC3) � TTL


1024/± 64"2048/± 32"4096/± 16"

512/± 60"2048/± 20"4096/± 16"

2048/± 20" 1024/± 64"2048/± 32"4096/± 16"

Marque de référence une

Fréquence de balayage/Ecart entre les fronts aFréquence limite –3 dB

� 300 kHz/� 0,35 µs–

–

� 210 kHz

� 300 kHz/� 0,35 µs–

Valeurs absoluesde positions

– � 1 VCC3) � TTL

Valeurs positions/tour – Piste Z14) 3 x � TTL5)

Tension d'alimentation 5 V ± 10% 5 V ± 5% 5 V ± 10%

Consommation sans charge � 120 mA � 130 mA � 150 mA

Raccordement électriquesur connecteur de platine

12 plots 14 plots 16 plots

Arbre Arbre conique � 9,25 mm; conique 1:10

Vitesse rot. adm. méc. n � 15000 t/min.

Couple au démarrageà 20 °C

� 0,01 Nm

Moment d'inertie du rotor 2,6 · 10–6 kgm2


� 1800 Hz


± 0,5 mm

Vibrations 55 à 2000 HzChocs 6 ms/2 ms

� 300 m/s2 6) (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 / � 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Température de travailmax.

120 °C;4096 traits: 80 °C

120 °C 120 °C;4096 traits: 80 °C

Température de travailmin.

–40 °C



Poids env. 0,25 kg

* à définir lors de la passation de la commande1) version précédente: cf. catalogue Systèmes de mesure pour entraînements électriques Décembre 20022) livrable à partir du premier trimestre 20063) restriction des tolérances: Amplitude du signal: 0,75 à 1,2 VCC


4) un signal sinus et un signal cosinus par tour5) trois signaux rectangulaires avec périodes de signal de déphasage méc. 90° et 120°6) valable en fonction de la norme, à température ambiante; valeurs s'appliquant à la température de travail: jusqu'à 100 °C: � 300 m/s2

jusqu'à 120 °C: � 150 m/s2

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Série ECI/EQI 1100Capteurs rotatifs sans roulement pour montage à l'intérieur des moteurs• diamètre d'encastrement 38 mm• arbre creux ouvert sur un côté

Dimensions en mm

� !"#��$��%�&��%�&��'��(��)��

� = Roulement� = Encombrement client� = Point de mesure température de travail sous capot amovible sur surface métallique� = Vis de fixation du capot du câble, couple de serrage 1.2±0.1 Nm� = Barrette 12 plots� = Diamètre de serrage� = Capot amovible� = Vis de freinage interne M3 x 20 ISO 4762 SW2.5, couple de serrage 1.2±0.1 Nm

= Vis sans tête M4 SW2, couple de serrage 1.2±0.1 Nm� = Longueur de filetage admissible pour


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absolus

ECI 1116 EQI 1128

Valeurs absoluesde positions

EnDat 2.1


EnDat 21

Valeurs positions/tour 65536 (16 bits)

Rotations – 4096 (12 bits)

Vitesse rot. max. élect. � 12000 t/min. pour valeur de position constante

Précision système ± 480“ (± 310“ typ.)

Durée de calcul tcal � 8 µs

Tension d'alimentation 5 V ± 5%

Consommation sans charge � 200 mA � 260 mA

Raccordement électrique sur connecteur de platine FCI Berg, 12 plots

Compatibilité champmagnétique

– � 30 mT1)

Arbre arbre creux ouvert sur un côté � 6 mm, serrage axial

Vitesse rot. adm. méc. n � 12000 t/min.

Moment d'inertie du rotor 0,76 x 10–6 kgm2


± 0,2 mm

Vibrations 55 à 2000 HzChocs 6 ms

� 300 m/s2 (EN 60068-2-6)� 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Température de travailmax.

100 °C

Température de travailmin.

–20 °C



Poids env. 0,1 kg

1) Valeur de référence à l'intérieur du volume ou est monté le capteur (air). En cas de dépassement de cette valeur, il serait nécessaire declarifier avec HEIDENHAIN les détails du montage avec capteur multitours.

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Documents

Systèmes de mesure pour entraînements électriquesdetec.automatismes.free.fr/heidenhain/documents/Codeur/systeme de... · digital de position et de vitesse) Systèmes de mesure