Detaillierte Erläuterung der technischen Spezifikationen von Encodern
Bei der Auswahl und Integration von Encodern ist das korrekte Verständnis des Datenblatts (Datasheet) von entscheidender Bedeutung. Das Datenblatt zeigt nicht nur die Leistungsdaten des Produkts, sondern definiert auch Prüfbedingungen und Einsatzbereiche. Im Folgenden finden Sie einen äußerst detaillierten und professionellen Leitfaden zu den Spezifikationsfeldern, der Ingenieuren hilft, aus einer Vielzahl von Produkten präzise auszuwählen und schnell vergleichend gegenüberzustellen.
1. Aufbau des Datenblatts und Lesetipps
- Produktübersicht (Product Overview): Typenbezeichnung, Serie, Anwendungsbereiche, Bauform
- Elektrische Eigenschaften (Electrical Characteristics): Versorgung, Signalausgang, Leistungsaufnahme, Schutzschaltungen
- Mechanische Eigenschaften (Mechanical Characteristics): Auflösung, Genauigkeit, Wellendurchmesser, Montagemethode, Lagerlebensdauer, Masse & Trägheitsmoment
- Umgebung & Zuverlässigkeit (Environmental & Reliability): Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich, IP-Schutzart, Vibration, Schock, EMC/ESD-Konformität
- Kommunikation & Schnittstellen (Communication & Interface): Inkremental-/Absolute-Ausgang, Pegelstandards, serielle Busse, Ethernet-Protokolle
- Funktionale Sicherheit & Zulassungen (Functional Safety & Approvals): SIL/PL-Klassen, CE/UL/ATEX etc.
- Zubehör & Optionen (Accessories & Options): Kabel, Steckverbinder, Flansche, Kupplungen, Montagezubehör
- Abmessungen & Anschlusspläne (Dimensions & Wiring Diagrams): Gehäuseabmessungen, Einbauzeichnung, Anschluss-Schema
Tipp: Achten Sie stets auf die Prüfbedingungen (Temperatur, Last, Abtastrate etc.), um Fehlinterpretationen durch abweichende Rahmenbedingungen zu vermeiden.
2. Detaillierte Spezifikationsfelder
2.1 Produktkennung
| Feld | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|
| Model Number | ENC‑X12‑2048‑T | Serie (ENC‑X12), Auflösung (2048 PPR), Schnittstelle (TTL) |
| Series Name | X12 | Produktfamilie, für schnelle Unterscheidung von Leistung und Abmessungen |
2.2 Elektrische Eigenschaften
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Supply Voltage | VDC | 5 ± 5 % | Nenn-Versorgungsspannung und Toleranz |
| Start‑Up Voltage | VDC | ≥ 4.5 | Minimale Einschaltspannung |
| Current Consumption | mA | ≤ 100 | Betriebsstrom ohne externe Last |
| Ripple & Noise | % pp | ≤ 5 % | Spannungsripple und Störpegel |
| Reverse Polarity Prot. | — | Yes | Verpolschutz |
2.3 Signalausgang
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Output Type | — | TTL Push‑Pull | Inkrementale Rechteckausgabe, Push‑Pull |
| Logic Levels | V | Low 0–0.8 / High 2.4–5 | TTL‑Pegelstandard |
| Output Impedance | Ω | 100 | Ausgangsimpedanz (Push‑Pull) |
| Differential Output | — | RS422 | Differenzielle Ausgabe (störsicher) |
| Zero Pulse Width | µs | 10 | Breite des Index‑Impulses (Z) |
2.4 Leistungsaufnahme & Thermisches Verhalten
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Operating Power | W | 0.5 | Dauerleistungsaufnahme |
| Peak Power | W | 1.0 | Spitzenleistung (Start‑/Lastspitzen) |
| Thermal Resistance | °C/W | 50 | Thermischer Widerstand (Junction‑to‑Case / to‑Ambient) |
2.5 Mechanische Eigenschaften
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Resolution | PPR | 2048 PPR / 13 bit | Inkremental‑/Absolute‑Auflösung |
| Accuracy | arcsec | ± 30 | Maximale Winkelabweichung |
| Repeatability | arcsec | ± 5 | Reproduzierbarkeit |
| Shaft Diameter | mm | 6 | Wellendurchmesser (Vollwelle) |
| Shaft Tolerance | h6/h7 | 6h6 | Wellentoleranz |
| Radial Load | N | 20 | Maximale Radiallast |
| Axial Load | N | 10 | Maximale Axiallast |
| Bearing Life | hours | ≥ 1×10⁷ | L₁₀‑Lebensdauer unter Nennbedingungen |
| Mass (Weight) | g | 120 | Gewicht |
| Moment of Inertia | g·cm² | 10 | Trägheitsmoment |
2.6 Umgebung & Zuverlässigkeit
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Operating Temp | °C | -20 ～ +85 | Betriebstemperaturbereich |
| Storage Temp | °C | -40 ～ +100 | Lager-/Transporttemperaturbereich |
| Humidity | % RH | 5 ～ 95 | Relative Luftfeuchtigkeit (ohne Tau) |
| Vibration | g, Hz | 10 g, 10–2000 Hz | Schüttel-/Vibrationstest |
| Shock | g | 50 | Stoßfestigkeit |
| IP Rating | — | IP65 / IP67 | Schutzart gemäß IEC 60529 |
| EMC Emission | dBµV | CISPR 22 Klasse B | Elektromagnetische Abstrahlung |
| EMC Immunity | kV, V/m | IEC 61000‑4‑2, 4 kV | EM‑Immunität (ESD, E‑Feld etc.) |
2.7 Kommunikation & Schnittstellen
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Incremental Output | — | A/B/Z | Inkrementale Signale |
| Absolute Interface | — | SSI, BiSS‑C | Synchrone serielle Protokolle |
| Fieldbus Protocols | — | CANopen, EtherCAT | Feldbussysteme |
| Connector Type | — | M12 8‑pin | Steckverbindertyp |
| Cable Length | m | 2 / 5 / kundenspez. | Standard- und Wunschlängen |
2.8 Funktionale Sicherheit & Zulassungen
| Feld | Einheit | Beispiel | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Safety Level | — | SIL2 / PL d | Funktionale Sicherheitsklasse |
| Diagnostics | % | 99 | Diagnoseabdeckung |
| Approvals | — | CE, UL, RoHS | Zertifizierungen und Normen |
2.9 Zubehör & Optionen
- Standardkabel: PVC/PUR‑Mantel, Länge 2 m
- Flansch‑Kit (optional): Festflansch, Servo‑Klemmflansch, Mehrloch‑Montageplatte
- Steckverbinder: M12, M23 oder kundenspezifisch wasserdichter Flugzeugstecker
- Firmware‑Einstellungen: Auflösung, Drehrichtung, Filterparameter
3. Vergleichs- und Evaluierungshinweise
- Prüfbedingungen: Spezifikationswerte gelten nur unter angegebenen Bedingungen – Hinweise und Fußnoten beachten.
- Nenn‑ vs. Grenzwerte: Dauerhaft zulässige Nennwerte von kurzzeitigen Maximalwerten unterscheiden.
- Dynamisch vs. Statisch: Während des Betriebs vs. im Stillstand können sich Präzision, Temperaturdrift und Wellenflattern unterscheiden.
- Multi‑Vendor‑Vergleich: Mehrere Produkte im einheitlichen Template abbilden und Kernwerte gegenüberstellen.
4. Beispiel: Komplettes Spezifikations-Template
| 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 |
Mit diesen detaillierten Spezifikationsfeldern und dem Beispiel‑Template können Sie die entscheidenden Parameter in jedem Encoder‑Datenblatt schnell identifizieren, vergleichen und so eine zuverlässige, langlebige und passgenaue Integration in Ihre Automatisierungssysteme sicherstellen.