Podrobná interpretace technických specifikací enkodéru
Při výběru a integraci enkodérů je správné pochopení jejich datasheetu (datasheet) zásadní. Datasheet nejen zobrazuje výkonové parametry produktu, ale také upřesňuje podmínky testování a oblast použití. Níže je uveden velmi podrobný a profesionální přehled položek v datasheetu, který pomůže inženýrům přesně vybírat a porovnávat produkty v široké nabídce.
1. Struktura datasheetu a návod k orientaci
- Produktový přehled (Product Overview): Model Number, Series Name, účel, konstrukční provedení
- Elektrické vlastnosti (Electrical Characteristics): Supply Voltage, Output Types, Current Consumption, ochranné funkce
- Mechanické vlastnosti (Mechanical Characteristics): Resolution, Accuracy, Shaft Diameter, způsob montáže, Bearing Life, Mass & Moment of Inertia
- Provozní prostředí a spolehlivost (Environmental & Reliability): Operating Temp, Humidity, IP Rating, Vibration, Shock, EMC Emission/Immunity
- Komunikace a rozhraní (Communication & Interface): Incremental Output, Absolute Interface, Fieldbus Protocols, Ethernet Protocols
- Funkční bezpečnost a schválení (Functional Safety & Approvals): Safety Level, Diagnostics, CE/UL/ATEX a další Approvals
- Příslušenství a volitelné doplňky (Accessories & Options): kabely, konektory, příruby, spoje, montážní doplňky
- Rozměry a schémata zapojení (Dimensions & Wiring Diagrams): výkres rozměrů, montážní nákres, wiring schematic
Tip: Vždy si ověřte Test Conditions (teplota, zatížení, skenovací rychlost apod.), aby se předešlo nesprávné interpretaci hodnot vlivem odlišných podmínek.
2. Podrobný popis klíčových položek
2.1 Identifikace produktu
| Field | Příklad | Popis |
|---|---|---|
| Model Number | ENC‑X12‑2048‑T | Series (ENC‑X12), Resolution (2048 PPR), Interface (TTL) |
| Series Name | X12 | název rodiny produktů pro rychlou orientaci |
2.2 Elektrické vlastnosti
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Supply Voltage | VDC | 5 ± 5 % | doporučené napájecí napětí a tolerance |
| Start‑Up Voltage | VDC | ≥ 4,5 | minimální spouštěcí napětí |
| Current Consumption | mA | ≤ 100 | provozní proud (bez zátěže) |
| Ripple & Noise | % pp | ≤ 5 % | napěťové kolísání a šum |
| Reverse Polarity Prot. | — | Yes | ochrana proti opačné polaritě |
2.3 Výstupní signály
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Output Type | — | TTL Push‑Pull | TTL Push‑Pull Incremental výstup |
| Logic Levels | V | Low 0–0,8 / High 2,4–5 | standard TTL úrovní |
| Output Impedance | Ω | 100 | výstupní impedance |
| Differential Output | — | RS422 | diferenciální výstup pro vyšší odolnost |
| Zero Pulse Width | µs | 10 | šířka Z‑pulzu |
2.4 Spotřeba a tepelný management
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Operating Power | W | 0,5 | průměrná spotřeba při normálním provozu |
| Peak Power | W | 1,0 | maximální krátkodobá spotřeba při startu nebo špičce |
| Thermal Resistance | °C/W | 50 | Junction‑to‑Case nebo Junction‑to‑Ambient tepelný odpor |
2.5 Mechanické vlastnosti
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Resolution | PPR | 2048 PPR / 13 bit | Incremental / Absolute rozlišení |
| Accuracy | arcsec | ± 30 | maximální úhlová odchylka |
| Repeatability | arcsec | ± 5 | opakovatelnost polohy |
| Shaft Diameter | mm | 6 | průměr pevné hřídele |
| Shaft Tolerance | h6/h7 | 6h6 | mechanická tolerance |
| Radial Load | N | 20 | maximální radiální zatížení |
| Axial Load | N | 10 | maximální axiální zatížení |
| Bearing Life | hours | ≥ 1 × 10⁷ | životnost L₁₀ při jmenovitém zatížení a rychlosti |
| Mass (Weight) | g | 120 | hmotnost |
| Moment of Inertia | g·cm² | 10 | moment setrvačnosti |
2.6 Provozní prostředí a spolehlivost
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Operating Temp | °C | -20 ～ +85 | rozsah provozních teplot |
| Storage Temp | °C | -40 ～ +100 | rozsah skladovacích/transportních teplot |
| Humidity | % RH | 5 ～ 95 | relativní vlhkost (bez kondenzace) |
| Vibration | g, Hz | 10 g, 10–2000 Hz | test náhodné vibrace |
| Shock | g | 50 | odolnost vůči rázům |
| IP Rating | — | IP65 / IP67 | stupeň krytí proti vniknutí prachu/vody |
| EMC Emission | dBµV | CISPR 22 Class B | elektromagnetické vyzařování |
| EMC Immunity | kV, V/m | IEC 61000‑4‑2, 4 kV | odolnost vůči ESD / elektromagnetickým polím |
2.7 Komunikace a rozhraní
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Incremental Output | — | A/B/Z | standardní inkrementální signál |
| Absolute Interface | — | SSI, BiSS‑C | synchronní sériový protokol |
| Fieldbus Protocols | — | CANopen, EtherCAT | průmyslové sběrnicové protokoly |
| Connector Type | — | M12 8‑pin | typ konektoru |
| Cable Length | m | 2 / 5 / Custom | standardní a volitelné délky kabelů |
2.8 Funkční bezpečnost a schválení
| Field | Jednotka | Příklad | Popis |
|---|---|---|---|
| Safety Level | — | SIL2 / PL d | úroveň funkční bezpečnosti |
| Diagnostics | % | 99 | diagnostické pokrytí |
| Approvals | — | CE, UL, RoHS | schválení a certifikace |
2.9 Příslušenství a volitelné doplňky
- Standardní kabel: opláštění PVC/PUR, délka 2 m
- Volitelné příruby: synchronní příruba, sevření pro servomotor, univerzální montážní deska
- Konektory: M12, M23 nebo vodotěsný letecký konektor na míru
- Přednastavení firmwaru: Resolution, Rotation Direction, Filtering atd. lze upravit softwarově
3. Klíčové body pro srovnání a kontrolu
- Test Conditions: hodnoty jsou naměřeny za specifických podmínek (teplota, zatížení), vždy si ověřte poznámky nebo část “Test Conditions”.
- jmenovité vs. špičkové hodnoty: rozlišujte mezi dlouhodobě udržitelnými hodnotami a krátkodobými špičkami.
- dynamické vs. statické: během provozu a v klidu se mohou lišit parametry jako Accuracy, Thermal Drift, Shaft Run‑out.
- srovnání více výrobců: použijte jednotný vzor, aby bylo možné rychle porovnat klíčové parametry.
4. Vzor kompletní šablony specifikací
| Parameter | Unit | Value / Notes | Description |
|---|---|---|---|
| Model Number | — | ENC‑X12‑2048‑T | 2048 PPR, TTL Incremental Encoder |
| Supply Voltage | VDC | 5 ± 5 % | TTL standard |
| Operating Current | mA | ≤ 100 | |
| Output Type | — | TTL Push‑Pull, RS422 | Incremental A/B/Z |
| Resolution | PPR | 2048 | |
| Accuracy | arcsec | ± 30 | Over full temperature range |
| Repeatability | arcsec | ± 5 | |
| Max. Speed | RPM | 6000 | |
| Shaft Diameter | mm | 6 | Solid shaft |
| Radial Load | N | 20 | |
| Axial Load | N | 10 | |
| Bearing Life | hours | ≥ 1×10⁷ | L₁₀ @ rated load & speed |
| IP Rating | — | IP67 | |
| Operating Temperature | °C | -20 to +85 | |
| Interface | — | SSI, CANopen | |
| Safety Level | — | SIL2 / PL d | |
| Approvals | — | CE, RoHS, UL |
Pomocí výše uvedených detailních položek a vzorů můžete v kterémkoli enkodérovém datasheetu rychle najít a pochopit význam jednotlivých parametrů, zajistit správný výběr, spolehlivou integraci a dlouhodobě stabilní provoz v průmyslových automatizačních systémech.