標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字或模擬信號滿足了絕大部分應(yīng)用。但是，就像IP20的應(yīng)用一樣，用戶越來越多地要求提供特殊信號類型。如果不能把所有的信號通過總線傳送給控制器，那么使用分布式I/O的優(yōu)勢就不明顯。Beckhoff 的正弦/余弦接口總線端子盒IP5209-Bxxx就是一個特殊功能模塊，可通過總線傳送所有的信號。

正弦/余弦接口介紹
　　這種接口在許多地方都有應(yīng)用，例如轉(zhuǎn)軸編碼器或探針測量器。與數(shù)字方波信號相比，在分辨率不變的情況下輸入信號的頻率有明顯的降低。相對于傳輸率為MHz，速度為6000rpm，正弦信號只需要100kHz。正弦信號A和B相位差90?，因此叫正弦/余弦接口。信號電壓典型值為1 Vss電流為11 ?Ass。

正弦/余弦編碼器信號

　　根據(jù)正弦/余弦輸出信號，探針也提供一個參考標(biāo)記。測量探針的標(biāo)記位于測量范圍上升的前面或下降的后面。當(dāng)?shù)竭_或經(jīng)過一個標(biāo)記，會產(chǎn)生一個信號給下一個電子設(shè)備，作為下一步的控制參考。

傳送數(shù)據(jù)到控制器
　　正弦/余弦測量傳感器的輸出通常連接在一個連續(xù)的電子系統(tǒng)中，采樣信號最初轉(zhuǎn)換成方波信號，然后通過帶增量型編碼器I/O端子的總線端子耦合器經(jīng)現(xiàn)場總線傳給PLC。

　　使用Beckhoff的模塊不需要其他的連續(xù)電子設(shè)備。IP5209-Bxxx總線端子盒，其插補電子和總線接口集成在同一個設(shè)備中。測量傳感器通過防水的M23接頭直接連接到IP67總線端子盒。所有的信號，包括傳感器的工作電源，都通過此接頭傳輸。

　　為符合更為廣泛的應(yīng)用要求，總線端子盒系列為所有的通用總線系統(tǒng)所設(shè)計。IP5209-B310具備一個Profibus從站接口。當(dāng)系統(tǒng)啟動后，例如，當(dāng)系統(tǒng)連接到安裝有Profibus主站卡的工控機，相關(guān)軟件運行后，就可通過Profibus得到測量傳感器的當(dāng)前計數(shù)值。該總線端子盒計算傳感器的正弦/余弦信號，把這些類增量信號加到內(nèi)部的32位計數(shù)器中。這樣，這個系統(tǒng)就獨立于上位控制器和總線。并且，計數(shù)值可以直接轉(zhuǎn)換為傳感器的物理位置。

測量信號的轉(zhuǎn)換和比例
　　信號通過零點交叉和震動插補計算出來。零點交叉計算完成傳感器1/4精度測量。例如：測量傳感器的信號周期是2?m，其精度就為0.5?m。

總線端子盒IP5209-Bxxx 插補電路和現(xiàn)場總線接口都集成在同一個設(shè)備里面

　　震動插補提供了完整的11位鏡像，例如2048步。理論上，系統(tǒng)的精度能夠達到1nm(2?m/2048)，事實上，系統(tǒng)的精度受限于測量傳感器和整個系統(tǒng)。把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實際值
可以通過右移或除以2的方式得到。例如，測量傳感器以一個信號2?m來測量12mm的長度，得到的數(shù)據(jù)為12mm/2 ?m * 2048 = 12,288,000。

　　該領(lǐng)域發(fā)展趨勢顯而易見，設(shè)備變得越來越緊湊，其外觀尺寸和成本變得越來越重要。具備各種特殊功能的IP67實用現(xiàn)場總線端子盒使得成本效益實現(xiàn)最優(yōu)化。