HIPERFACE是高性能接口 (High Performance Interface) 的缩写，是SICK-STEGMANN 公司于1996年开发的伺服反馈系统的标准接口。该接口为用户提供标准化的机械和电气接口。2011年SICK推出新一代HIPERFACE DSL标准接口，采用单根线缆传输数据的伺服系统解决方案，掀起了一场新的技术革命！
HIPERFACE 接口概述
· 驱动器侧仅需一种电气接口即可适用于所有性能的应用。
· 驱动器和伺服反馈系统之间也只需使用一种8芯反馈电缆连接，且最大电缆长度为 100 m。
· 增量和绝对值复合信号采用数字和模拟量混合接口传输。通过RS485双向参数通道传输绝对值位置和诊断信息，并支持相位角的电子调节。正余弦模拟量信号通过进行差分传输，且几乎没有延迟。正余弦模拟量信号可用于速度控制，在低速应用时可提供较高分辨率，而在高速控制时可提供足够低的信号带宽。
· 具备电子标签功能，用于识别伺服反馈，可将电机参数等信息存储在伺服反馈系统中。
HIPERFACE 接口硬件
HIPERFACE 仅使用 8 芯电缆定义标准化电气接口
图： HIPERFACE 线芯定义
2x电源 7 … 12 V（不寻常的 8 V 供电电压保证了100m的长距离稳定传输）
4x正余弦增量信号接口（正余弦信号通过差分传输，无论在什么情况下，振幅变化都不会超过 20%）
2x数字双向 RS485 接口（该接口由一个 130 Ω 的终端电阻、两个偏压电阻器及一个标准 RS485 收发器构成）
屏蔽 – 第9芯（屏蔽至关重要，对整个系统的实际性能有着重要影响，完全屏蔽的 8芯双绞电缆可保证安全稳定地向控制器传输信号。屏蔽应进行保护接地）
HIPERFACE接口特点
在设备上电时，绝对位置信息通过标准的RS485接口与驱动器同步。驱动器内的增量计数器在这绝对位置值基础上，对模拟量正余弦信号进行增量计数。使用高线性的正余弦信号可获得速度控制所需的高分辨率（反正切运算在驱动器的控制器中完成）。然而，此时传输的信号频率仍然相对较低。例如：每转 512 周期，即使是在 12000 rpm 转速时频率也仅为 102.4 kHz，这样以来保证了信号长距离稳定传输。
图：HIPERFACE伺服反馈系统的构成
HIPERFACE伺服反馈系统同时使用了增量信号和绝对值信号，兼具两者的优点。
图：HIPERFACE伺服反馈系统的信号处理
增量型编码器的设计相对简单，仅可扫描几个轨道。增量型编码器可提供相对较高的分辨率，得益于其计数功能，可实时启用的接口（正交信号）非常适用于驱动器速度控制应用。由于绝对位置数据缺失，并且仅在轴旋转360°（定位零脉冲）后才能获得单圈内位置，所以不适合用作电子换相。
绝对型编码器始终可传输完整的位置数据，因此非常适用于位置控制应用。位置数据的数字传输需要电缆具备较高的传输带宽，并且仅在一定条件下才可实时启用。此外，由于传统的绝对型编码器需要投入大量成本，所以相对较贵。传统型可读取位于玻璃盘上的二进制数据代码，因此需要对每个二进制数字进行相应的光学扫描，所有的扫描都必须进行调整，以避免发生读取错误。
HIPERFACE接口厂商
图：HIPERFACE 接口厂商名单
图：HIPERFACE、BiSS、ENDAT接口比较
来源：编码器(myencoder)
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