1 简介
1.1 产品概述
MT 7V4 (20mm) 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。
支持多摩川通讯协议和Modbus RTU协议，可广泛应用于伺服电机反馈、关节机器人、自动化定位设备、精密仪器角度测量等领域。
1.2 产品特性
- 超微型设计，直径仅20mm，厚度3.14mm
- 适合空间极度受限的应用场景
- 17位有效(131072) · 17位格式输出
- 支持多摩川通讯协议（含0x1A扩展读命令），兼容主流伺服驱动器
- 支持Modbus RTU协议，便于工业控制集成
- RS485差分通讯，抗干扰能力强
- 最高转速25000rpm
- 工作温度-40°C～+105°C，适应恶劣环境
- 低功耗设计，工作电流<50mA
- 支持位置置零并掉电记忆
2 规格参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 产品系列 | MT 7V4 20mm微型通讯磁编码器 |
| 通讯接口 | RS485 半双工 |
| 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 | 5μs |
| 输出驱动器 | RS485总线差分 |
| 主电源电压 | 4～6VDC |
| 工作电流消耗 | <50mA |
| 传感器技术 | 磁电 |
| 每圈分辨率 | 17位有效(131072) · 17位格式输出（角度当量≈0.0027°/LSB） |
| 角度误差 (INL) | 出厂典型 ±0.5°，最大 ±1.0° |
| 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 | Ø20mm |
| 安装孔 | Ø2mm |
| 产品厚度 | 3.14mm (含接线端子) |
| 最高旋转速度 | 25000 rpm |
| 重量 | 10g |
| 连接方式 | 焊线 |
3 硬件说明
3.1 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
4 使用说明
4.1 安装步骤
- 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
- 将编码器模块固定在磁铁正上方，保持适当间距
- 按照引脚定义连接电源和通讯线缆
- 上电，确认电源指示灯亮起
- 通过RS485发送通讯指令读取编码器位置数据
4.2 安装示意图
编码器与磁铁安装示意图（编码器固定在磁铁正上方，与磁铁保持 1~3mm 间距）
4.3 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
• 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
4 多摩川通讯协议
4.1 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：5μs
- 输出驱动器：RS485总线差分
4.2 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) |
| 0x24 | CRC校验 | = 0x02 XOR 0x00 XOR 0x34 XOR 0x12 XOR 0x00 |
4.3 位置置零操作
主控端发送位置置零请求命令帧：
0xAA 或 0xC2
重要：置零命令必须连续发送10次才能生效
- 命令字节：
0xAA或0xC2均可触发置零 - 发送次数：连续发送 10次
- 间隔要求：每次发送之间的间隔时间 > 50μs
- 响应：编码器不会回复数据
- 生效时间：第10次命令发送完成后，等待约1秒，编码器自动将单圈位置设为0位
- 掉电保持：置零设置会保存到非易失性存储器中，掉电不丢失
时序示例：
发送序列：0xAA → (>50μs) → 0xAA → (>50μs) → ... (共10次) → 等待1秒 → 置零生效
若未满足连续10次或间隔不足50μs的要求，置零操作将被忽略。
发送序列：0xAA → (>50μs) → 0xAA → (>50μs) → ... (共10次) → 等待1秒 → 置零生效
若未满足连续10次或间隔不足50μs的要求，置零操作将被忽略。
4.4 扩展读取 (0x1A 读命令)
除标准 0x02 读命令外，本编码器额外支持 0x1A 扩展读命令，可一次性读取单圈绝对位置、编码器ID、多圈计数、报警状态等完整数据：
主控端发送请求命令帧：
0x1A
主控端接收来自编码器的数据帧（共11字节）：
0x1A [SF] [ABS0] [ABS1] [ABS2] [ENID] [ABM0] [ABM1] [ABM2] [ALMC] [CRC]
| 字节位置 | 名称 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Byte 0 | CF | 命令标识 | 0x1A，与发送的命令一致 |
| Byte 1 | SF | Status Field 状态域 | 正常时为 0x00，非零表示异常 |
| Byte 2~4 | ABS0 / ABS1 / ABS2 | 单圈绝对位置数据(3字节) | 17位有效 (max. 131072)，LSB低位在前 |
| Byte 5 | ENID | 编码器设备ID | 固定值，由厂商决定 |
| Byte 6~8 | ABM0 / ABM1 / ABM2 | 多圈计数数据(3字节) | 旋转圈数记录，LSB低位在前（本型号为单圈编码器，此字段为0或保留） |
| Byte 9 | ALMC | Alarm Code 报警错误码 | 0x00 = 正常，非零表示有报警 |
| Byte 10 | CRC | CRC校验 | 前10字节的XOR校验和 |
数据拼接示例：
假设收到：
• 单圈位置 = 0x011234 = 70324 (17bit有效值)
• 编码器ID = 0x05
• 多圈计数 = 0x000000 = 0 圈
• 报警码 = 0x00（无报警）
• CRC = 0xA6 = 前10字节XOR校验结果
假设收到：
1A 00 34 12 01 05 00 00 00 00 A6• 单圈位置 = 0x011234 = 70324 (17bit有效值)
• 编码器ID = 0x05
• 多圈计数 = 0x000000 = 0 圈
• 报警码 = 0x00（无报警）
• CRC = 0xA6 = 前10字节XOR校验结果
0x1A 与 0x02 读命令的区别：
• 0x02 命令：标准多摩川读命令，返回6字节（CF+SF+3字节位置+CRC），仅包含16位格式位置数据
• 0x1A 命令：扩展读命令，返回11字节，包含完整单圈位置(17bit有效)、设备ID、多圈计数及报警信息，适用于需要更高精度和更丰富诊断信息的场景
• 0x02 命令：标准多摩川读命令，返回6字节（CF+SF+3字节位置+CRC），仅包含16位格式位置数据
• 0x1A 命令：扩展读命令，返回11字节，包含完整单圈位置(17bit有效)、设备ID、多圈计数及报警信息，适用于需要更高精度和更丰富诊断信息的场景