Prinzip der Sinus/Cosinus Messung

Ein Positionsgeber mit Sinus/Cosinus-Schnittstelle 1 V_SS gibt zwei um 90° phasenversetzte Sinus-Signale als Analogspannung aus. Dabei werden beide Signale je auf zwei Leitungen differentiell als Signal und Gegensignal übertragen, die Spannungsdifferenz zwischen beiden Leitungen gibt das Nutzsignal in Volt Spitze-Spitze an. Üblich ist ein Pegel 1 V_SS. Ein voller 360°-Umlauf des Sinus-Signals wird als Periode bezeichnet. Bei rotatorischen Drehgebern sind bis zu 10.000 Perioden je mechanischer Umdrehung üblich.

Wird der Drehgeber/Lineargeber bewegt, entsteht somit eine mitunter hochfrequente Wechselspannung, die den in der Folgeelektronik bekannten dynamischen Grenzen, wie maximale Eingangsfrequenz und Amplitudendämpfung/-pegel, unterliegt.
In Erweiterung des Signals eines digitalen Inkrementalencoders, der nur diese Vollschritte/Perioden auswerten könnte, kann eine nachgeschaltete Elektronik die beiden phasenversetzten Sinus-Signale interpolieren und so auch innerhalb einer Periode eine um n-tausendfach genauere Positionsbestimmung vornehmen.

Für das EtherCAT-Steckmodul EJ5021 beträgt diese Periodenauflösung durch Interpolation je nach Einstellung 8 ... 13 Bit entsprechend 256 ... 8192-fache Mikroauflösung der Periode.

Microinkremente Das EtherCAT-Steckmodul EJ5021 verwendet zum selben Zweck ein zeitbasiertes Mikroinkrement-Verfahren, um auch digitale Encoder-Schritte in bis zu 256 Microinkremente aufzulösen.

Zusätzlich kann ein Reset/C-Signal vom Geber angeschlossen werden, um eine besondere Position zu markieren, z. B. die Nullstellung. Dieses Signal kann zum Reset oder Latchen verwendet werden.