Encoder letto e alimentato su un unico cavo di campo, fino a ~100 m a ≤ 1 MHz
NEXOR DAUGHTERBOARD · INTERFACCIA
Bliss Interfaccia SSI per encoder e sensori assoluti
Bliss è la daughter board di interfaccia SSI per il carrier Nexor. Dà al nodo un collegamento differenziale RS-422 verso un encoder assoluto o un trasduttore con uscita SSI, e alimenta quel dispositivo sullo stesso cavo di campo: nessuna alimentazione locale al sensore, un solo cavo dal nodo alla macchina.
Si salda sul carrier Nexor: alimentazione, elaborazione e CAN sono già a bordo. Scopri la piattaforma
OVERVIEW
Rende Nexor un lettore di encoder SSI
Bliss non converte SSI in CAN: è l'interfaccia di livello fisico e di potenza fra il cavo di campo e il carrier. Il carrier Nexor genera il clock sul proprio bus SPI, Bliss lo porta sulla coppia differenziale, riceve il dato del dispositivo e lo restituisce al carrier, che applica la configurazione e pubblica il valore sul bus CAN. La scheda non esegue firmware proprio e si salda su una faccia del carrier tramite pad castellati.
Il passaggio di alimentazione è protetto da un e-Fuse con limite di corrente a 200 mA, clamp a 37.5 V tipici, protezione contro l'inversione di polarità e flag di guasto verso il carrier. Le linee di campo sono protette da soppressori TVS e da transceiver con tenuta ESD oltre ±15 kV, e tutti i componenti sono specificati da -40°C a +125°C. All'avvio il carrier riconosce Bliss tramite la memoria di identificazione a bordo: quando sulla stessa macchina serve anche una misura ambientale, la copre la daughter board Aeris montata sulla faccia opposta.
01 / Integrazione
Come lavora con Nexor
Divisione dei ruoli: il modulo adatta il campo, il carrier interroga e pubblica
Bliss Interfaccia
Adatta le linee di campo e alimenta il dispositivo collegato
Nexor CARRIER
Alimenta, interroga il dispositivo e pubblica su CAN
Risorse usate sulla faccia del carrier
Clock SSI Clock SPI (SCLK) Clock del carrier, portato al dispositivo come clock differenziale RS-422
Dato SSI Dato SPI (MISO) Dato differenziale del dispositivo, ricevuto a bordo e restituito al carrier
Abilitazione interfaccia 2x GPIO Abilita o mette in alta impedenza il driver di clock e il ricevitore dati
Alimentazione sensore GPIO Accende e spegne l'alimentazione del dispositivo (enable dell'e-Fuse)
Segnalazione guasto GPIO Flag di guasto dell'e-Fuse: sovracorrente, sovratemperatura, inversione
Identificazione scheda Bus ID condiviso Memoria di identificazione e configurazione, indirizzo impostato dalla faccia di montaggio
Alimentazione Tensione di nodo, +3.3 V, GND Fornita dal carrier; la scheda non usa il rail +5 V
02 / Caratteristiche
Caratteristiche Principali
Cosa rende unico questo modulo
Segnalazione differenziale RS-422: sensibilità ±200 mV, isteresi 80 mV
Alimentazione del sensore protetta da e-Fuse: limite 200 mA, clamp 37.5 V tip.
Cavo aperto o in corto letto come stato sicuro, senza bias esterni sul campo
Linee di campo protette: ESD oltre ±15 kV HBM e ±12 kV IEC 61000-4-2
Componenti da -40°C a +125°C, con memoria ID e soppressori TVS AEC-Q100
03 / Specifiche
Specifiche Tecniche
01 · INTERFACCIA
Segnalazione
RS-422 differenziale, come richiesto da SSI
Clock SSI
100 kHz - 2 MHz tip. · transceiver fino a 50 Mbit/s
Sensibilità dato
±200 mV differenziali, isteresi 80 mV
Modo comune
-7 / +12 V fra nodo e dispositivo
Lunghezza cavo
fino a ~100 m a ≤ 1 MHz
Linea aperta o in corto
Livello alto stabile, stato fail-safe
02 · ELETTRICO
Alimentazione sensore
9 - 28 V, passante dal nodo
Limite di corrente
200 mA tip. · latch-off entro 0.5 s
Clamp di sovratensione
37.5 V tip. (36 - 40 V)
Protezioni
Inversione fino a -60 V · IEC 61000-4-4 e -4-5
ESD linee di campo
±15 kV HBM · ±12 kV IEC 61000-4-2
03 · FISICO
Dimensioni
26 x 28 mm · PCB 4 layer, 1.6 mm
Montaggio
16 pad castellati, passo 2.27 / 3.30 mm
Connettore di campo
6 vie passo 3.81 mm, opzionale di fabbrica
Temperatura
-40 / +125 °C · stoccaggio fino a +150 °C
Conformità
RoHS · lead-free · ID e TVS AEC-Q100
04 / Applicazioni
Applicazioni
Dove viene utilizzato
- 01 Encoder
Posizione e angolo da encoder assoluti SSI, rotativi o lineari
- 02 Trasduttori
Sensori magnetostrittivi, a filo e inclinometri con uscita SSI
- 03 Motion control
Posizione, angolo e spostamento nei sistemi di movimentazione
- 04 Cavo singolo
Sensore remoto alimentato e letto sullo stesso cavo di campo
- 05 Ambienti gravosi
Fino a +125°C, con linee esposte a rumore, ESD e surge
- 06 Dual-function
Nodo CAN a due funzioni con una seconda daughter board
05 / Galleria
Galleria
06 / FAQ
Bliss: le domande dei nostri clienti
Bliss converte il protocollo SSI in CAN?
Bliss non esegue la conversione da SSI a CAN: è l'interfaccia di livello fisico e di potenza fra il cavo di campo e il carrier, e non esegue firmware proprio. È il carrier Nexor a fare da master SSI – genera il clock sul bus SPI, acquisisce la trama, applica la configurazione del dispositivo e pubblica il valore sul bus CAN. Lunghezza della trama, frequenza di clock, codifica Gray o binaria, identificatori CAN e frequenza di aggiornamento sono definiti dal firmware del carrier, non da questa scheda.
Che tensione riceve l'encoder alimentato da Bliss?
L'encoder riceve la tensione del nodo così com'è: a bordo di Bliss non c'è alcuna regolazione, l'alimentazione del carrier passa attraverso un e-Fuse, quindi il dispositivo vede 9-28 V meno circa 0.1 V di caduta sullo stadio di protezione a 200 mA. Il dispositivo collegato deve perciò accettare la tensione di alimentazione dell'impianto. Il limite di corrente è 200 mA tipici: oltre quella soglia l'uscita resta al limite e si spegne entro 0.5 s, segnalando il guasto al carrier.
Cosa succede se il cavo dell'encoder si scollega o va in corto?
Il ricevitore dati di Bliss è polarizzato internamente, quindi una coppia aperta, in corto o non pilotata viene letta come un livello logico alto stabile invece che come rumore. Il carrier riconosce lo stato di riposo e può segnalare il dispositivo come assente, anziché pubblicare sul bus CAN un valore privo di significato, e non servono resistenze di bias esterne sul cablaggio di campo. Dopo un sovraccarico l'alimentazione del sensore resta spenta finché il carrier non ricicla la linea di enable.
La coppia dati va terminata sulla scheda o sull'encoder?
La coppia di clock esce già terminata a 120 Ω sulla scheda, mentre la coppia dati ha a bordo la stessa predisposizione ma è fornita non montata: così la terminazione può essere collocata all'estremità del dispositivo, dove serve davvero su una tratta lunga. Bliss tollera inoltre una differenza di potenziale di terra da -7 V a +12 V fra nodo e dispositivo: è questo margine a rendere pratiche le tratte fino a circa 100 m a 1 MHz o meno.
Come si collegano Bliss, il carrier e il cavo di campo?
Bliss si salda su una faccia del carrier Nexor tramite 16 pad castellati (due colonne laterali da 6 a passo 2.27 mm e una fila inferiore da 4 a passo 3.30 mm), con saldatura reflow lead-free IPC/JEDEC J-STD-020 eseguita in Nexilica: la scheda arriva già montata sul nodo, senza saldature o rilavorazioni a carico dell'utente. Sul lato campo ci sono le due coppie differenziali, l'alimentazione protetta e il ritorno, su un connettore a 6 vie passo 3.81 mm disponibile come opzione di fabbrica; nella versione standard il cavo è attestato ai pad della scheda. Il cavo di campo va cablato con il dispositivo non alimentato.
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