MT系列

MT 5V2 双端口通讯磁编码器 (24mm)

产品说明书

Version: 1V0  |  Ø24mm / 4-6VDC / 17bit分辨率 / 双端口级联 / 多摩川 & Modbus协议

1 简介

1.1 产品概述

MT 5V2 (24mm) 是一款基于磁电传感技术的高精度绝对值编码器,通过RS485总线差分方式输出位置数据。

核心特色:配备两个独立通讯端口(Port A 和 Port B),支持一进一出级联连接,可通过总线串联多个编码器,大幅简化多轴系统的布线复杂度,降低线缆成本。

可广泛应用于多关节机器人、伺服电机群控、自动化生产线、精密仪器多轴角度测量等需要多个编码器协同工作的场景。

1.2 产品特性

2 规格参数

参数 说明
产品系列 MT 5V2 24mm双端口通讯磁编码器
通讯接口 RS485 半双工 × 2(Port A + Port B)
双端口独立接口
通讯协议 多摩川协议 / Modbus RTU
根据型号选择
传输速率 RS485: 2.5Mbps (多摩川) / 9600bps~2.5Mbps (Modbus, 默认38400)
接口响应时间 25μs
输出驱动器 RS485总线差分
级联方式 Port A 进 / Port B 出,总线并联
支持菊花链级联
主电源电压 4~6VDC
工作电流消耗 <50mA
传感器技术 磁电
单圈分辨率 14位硬件分辨率,8倍过采样扩展为17位有效(131072) · 17位格式输出(角度当量≈0.0027°/LSB)
码制 二进制码
工作温度 -40°C~+105°C
存储温度 -40°C~+125°C
湿度 98%相对湿度, 无凝结状态
安装方式 在电机轴末端固定径向充磁圆饼磁铁或磁环
产品直径 Ø24mm
安装孔 Ø2mm
产品厚度 5mm (含接线端子)
最高旋转速度 12000 rpm
重量 20g
连接方式 GH1.25mm 5P端子 × 2(Port A + Port B)

3 硬件说明

3.1 Port A 引脚定义(输入端 / 上行端口)

Port A 通常连接至主控制器或上一级编码器的 Port B,作为数据输入端口。

引脚 定义 说明
1 VCC 主电源 DC 4~6V
2 GND 电源共用地
3 RS485A RS485接口A
4 RS485B RS485接口B
5 NC 预留接口

3.1 Port B 引脚定义(输出端 / 下行端口)

Port B 通常连接至下一级编码器的 Port A,作为数据输出端口,实现级联扩展。

引脚 定义 说明
1 VCC 电源输出(与Port A直通) DC 4~6V(直通)
2 GND 电源共用地
3 RS485A RS485接口A(与Port A直通)
4 RS485B RS485接口B(与Port A直通)
5 NC 预留接口
注意:Port A 和 Port B 的 RS485 信号线在模块内部是并联直通的,两个端口在电气上等价,共同挂载在同一条 RS485 总线上。级联时只需注意为每个编码器设置不同的站号即可。

3.2 状态指示灯

PWR:电源指示灯;D2:通讯指示灯,闪烁表示正在通讯读取数据

3.3 尺寸图

MT 5V2A 外形尺寸:直径 Ø30mm,含双 GH1.25 端子接口。

尺寸参数数值
产品直径Ø30mm
安装孔直径Ø2mm
安装孔间距28.18mm
端子接口GH1.25 5Pin × 2(Port A + Port B)

详细尺寸请参考 MT_5V2A 尺寸图。

4 级联功能

4.1 级联拓扑结构

MT 5V2A 的双端口设计支持菊花链(Daisy Chain)级联方式,多个编码器通过 RS485 总线串联,只需从主控制器引出一组 RS485 线缆即可访问总线上所有编码器。

主控制器
(MCU/PLC)
编码器 #1站号1
Port A ← 主控 | Port B → 下一级
编码器 #2站号2
Port A ← 上一级 | Port B → 下一级
编码器 #N站号N
Port A ← 上一级 | Port B → (终端)

级联要点:

  • 主控制器连接至第一个编码器的 Port A
  • 第一个编码器的 Port B 连接至第二个编码器的 Port A
  • 以此类推,最后一个编码器的 Port B 可悬空或接终端电阻
  • 每个编码器必须设置不同的站号,否则会发生总线冲突

4.2 级联 vs 星型接线对比

对比项传统星型接线MT 5V2A 级联方式
线缆数量每个编码器独立走线到主控只需一组总线贯穿所有编码器
布线复杂度高,线束多而乱低,一根总线串联即可
扩展便利性需重新拉线到主控直接接入总线末端
适合场景编码器分散布置多轴集中布置(如机械臂关节)

4.3 级联注意事项

  • 站号唯一:级联前请确保每个编码器已通过通讯协议写入不同的站号地址,默认站号均为 1,需要逐一修改后再级联
  • 总线终端:长距离传输(>5m)建议在总线末端(最后一个编码器的 Port B)并联 120Ω 终端电阻,以抑制信号反射
  • 供电能力:级联多个编码器时,VCC/GND 通过端子直通,需确保电源能提供足够电流(每个编码器约 30mA),建议级联数量不超过 10 个或使用独立供电
  • 波特率一致:同一 RS485 总线上的所有设备必须使用相同的波特率和数据格式
  • 线缆选择:建议使用双绞屏蔽线,长距离传输时信号线和电源线分开走
首次使用建议步骤:
① 先单独连接一个编码器,通过通讯协议修改站号为 2
② 再连接第二个编码器(默认站号 1),两个一起上电
③ 主机分别向站号 1 和站号 2 发送读角度命令,确认都能正常读取
④ 确认无误后再增加更多编码器

5 使用说明

5.1 安装步骤

  1. 在电机轴末端固定径向充磁圆饼磁铁或磁环,确保居中安装
  2. 将编码器模块固定在磁铁正上方,保持磁铁表面到芯片表面 1~3mm 间距
  3. 将主控制器的 RS485 线缆连接至第一个编码器的 Port A
  4. 如有多编码器,用短排线将 Port B 连接至下一个编码器的 Port A
  5. 上电前确认所有接线正确,无短路或反接
  6. 上电,确认 PWR 指示灯亮起
  7. 通过通讯协议读取各站号编码器的角度数据

5.2 磁铁安装要求

  • 使用径向充磁(磁力方向垂直于圆面)的圆片状永磁铁
  • 推荐规格:直径Φ5mm × 厚度3mm,N35级以上钕铁硼磁铁
  • 磁铁中心应与编码器传感器中心对准
  • 磁铁表面到传感器表面的距离建议保持在1mm ~ 3mm
  • 确保磁铁固定牢固,旋转时不得松动或偏移
磁铁安装注意事项:
• 磁铁必须居中安装,偏心会导致测量误差增大
• 磁铁的N极或S极均可使用,但需垂直朝向芯片表面
• 安装后请手动旋转轴,观察输出数据变化是否平滑连续
编码器与磁铁安装示意图

编码器与磁铁安装示意图

5.3 多编码器接线示例

以 3 个编码器级联为例:

连接源端口目标端口说明
连接 1主控制器 RS485编码器#1 Port A总线入口
连接 2编码器#1 Port B编码器#2 Port A第一级级联
连接 3编码器#2 Port B编码器#3 Port A第二级级联
连接 4编码器#3 Port B(悬空或 120Ω 终端电阻)总线末端

6 多摩川通讯协议

6.1 协议概述

本编码器兼容常规伺服协议(多摩川通讯协议),通过RS485总线差分方式通讯。

  • 接口:RS485 半双工
  • 传输速率:2.5Mbps
  • 接口响应时间:25μs
  • 输出驱动器:RS485总线差分

6.2 读取编码器位置数据

主控端发送请求命令帧:

0x02

主控端接收来自编码器的数据帧:

0x02 0x00 0x34 0x12 0x00 0x24
字节含义说明
0x02起始字节固定值
0x00状态一直为0
0x34 0x12 0x00编码器位置值= 0x001234 = 4660 (max. 131072, 17bit有效)
0x24CRC校验= 0x02 XOR 0x00 XOR 0x34 XOR 0x12 XOR 0x00

6.3 位置置零操作

主控端发送位置置零请求命令帧:

0xAA
编码器不会回复数据,等待1秒后编码器自动设置单圈位置为0位,掉电可记忆这个零位设置。