編碼器技術規格詳解
在選型與整合編碼器時，正確解讀其資料表（Datasheet）至關重要。資料表不僅展示產品性能指標，也明確測試條件和使用範圍。以下是一份極為詳細且專業的規格欄位指南，協助工程師在海量產品中精準篩選與比較。
1. 規格表結構與閱讀指引
- 產品概述（Product Overview）：Model Number、Series Name、用途、結構形式
- 電氣特性（Electrical Characteristics）：Supply Voltage、Output Types、Current Consumption、保護功能
- 機械特性（Mechanical Characteristics）：Resolution、Accuracy、Shaft Diameter、安裝方式、Bearing Life、Mass & Moment of Inertia
- 環境與可靠性（Environmental & Reliability）：Operating Temp、Humidity、IP Rating、Vibration、Shock、EMC Emission/Immunity
- 通信與接口（Communication & Interface）：Incremental Output、Absolute Interface、Fieldbus Protocols、Ethernet Protocols
- 功能安全與認證（Functional Safety & Approvals）：Safety Level、Diagnostics、CE/UL/ATEX 等 Approvals
- 附件與選配（Accessories & Options）：電纜、連接器、法蘭、聯軸器、安裝套件
- 尺寸與配線圖（Dimensions & Wiring Diagrams）：外形尺寸圖、安裝示意圖、wiring schematic
提示：務必確認資料表中的 Test Conditions（溫度、負載、掃描速率等），以防因條件不同造成數據誤讀。
2. 核心規格欄位詳解
2.1 產品識別
| Field | 範例 | 說明 |
|---|---|---|
| Model Number | ENC‑X12‑2048‑T | Series (ENC‑X12)、Resolution (2048 PPR)、Interface (TTL) |
| Series Name | X12 | 同系列產品識別 |
2.2 電氣特性
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Supply Voltage | VDC | 5 ± 5 % | 推薦電源電壓及允許誤差 |
| Start‑Up Voltage | VDC | ≥ 4.5 | 最低啟動電壓 |
| Current Consumption | mA | ≤ 100 | 工作電流（不含外部負載） |
| Ripple & Noise | % pp | ≤ 5 % | 電源紋波與雜訊 |
| Reverse Polarity Prot. | — | Yes | 逆接保護 |
2.3 信號輸出
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Output Type | — | TTL Push‑Pull | Incremental 方波輸出，推挽驅動 |
| Logic Levels | V | Low 0–0.8 / High 2.4–5 | TTL 電平標準 |
| Output Impedance | Ω | 100 | 推挽輸出阻抗 |
| Differential Output | — | RS422 | 差動信號 |
| Zero Pulse Width | µs | 10 | Z 相脈衝寬度 |
2.4 功耗與熱管理
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Operating Power | W | 0.5 | 正常運行時平均功耗 |
| Peak Power | W | 1.0 | 啟動或高負載時瞬時最大功耗 |
| Thermal Resistance | °C/W | 50 | Junction‑to‑Case 或 Junction‑to‑Ambient 熱阻 |
2.5 機械特性
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Resolution | PPR | 2048 PPR / 13 bit | Incremental / Absolute 分辨率 |
| Accuracy | arcsec | ± 30 | 最大角度誤差 |
| Repeatability | arcsec | ± 5 | 重複定位精度 |
| Shaft Diameter | mm | 6 | 實心軸直徑 |
| Shaft Tolerance | h6/h7 | 6h6 | 機械公差 |
| Radial Load | N | 20 | 最大徑向載荷 |
| Axial Load | N | 10 | 最大軸向載荷 |
| Bearing Life | hours | ≥ 1 × 10⁷ | L₁₀ 壽命（基於額定載荷與速度） |
| Mass (Weight) | g | 120 | 質量 |
| Moment of Inertia | g·cm² | 10 | 慣性矩 |
2.6 環境與可靠性
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Operating Temp | °C | -20 ～ +85 | 工作溫度範圍 |
| Storage Temp | °C | -40 ～ +100 | 儲存/運輸溫度範圍 |
| Humidity | % RH | 5 ～ 95 | 結露前提下的相對濕度 |
| Vibration | g, Hz | 10 g, 10–2000 Hz | 隨機振動測試 |
| Shock | g | 50 | 衝擊耐受度 |
| IP Rating | — | IP65 / IP67 | 防塵防水等級 |
| EMC Emission | dBµV | CISPR 22 Class B | 電磁輻射 |
| EMC Immunity | kV, V/m | IEC 61000‑4‑2, 4 kV | 抗靜電 / 抗電磁場 |
2.7 通信與接口
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Incremental Output | — | A/B/Z | 標準增量信號 |
| Absolute Interface | — | SSI, BiSS‑C | 同步串行協議 |
| Fieldbus Protocols | — | CANopen, EtherCAT | 現場匯流排網路 |
| Connector Type | — | M12 8‑pin | 連接器類型 |
| Cable Length | m | 2 / 5 / Custom | 標配及可選長度 |
2.8 功能安全與認證
| Field | 單位 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| Safety Level | — | SIL2 / PL d | 功能安全等級 |
| Diagnostics | % | 99 | 診斷覆蓋率 |
| Approvals | — | CE, UL, RoHS | 各種合規與認證 |
2.9 附件與選配項
- 標準電纜：PVC/PUR 護套，長度 2 m
- 可選法蘭套件：同步法蘭、伺服夾緊法蘭、多孔安裝板
- 連接器：M12、M23 或定制防水航空接頭
- 韌體預設：Resolution、Rotation Direction、Filtering 等可軟體調整
3. 對比與參考要點
- Test Conditions：規格值基於特定環境與負載測量，務必查閱註釋或 “Test Conditions” 欄。
- 定格 vs 峰值：區分可長期連續使用的定格值與短時耐受的峰值。
- 動態 vs 靜態：運行中與停止時，Accuracy、Thermal Drift、Shaft Run‑out 等可能不同。
- 多廠商比較：使用統一模板列出多款產品，快速比對核心參數。
4. 完整規格範本示例
| 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 |
運用以上詳細欄位說明與範本，您可在任何編碼器資料表中快速定位並理解各項參數含義，確保在工業自動化系統中精準選型、可靠整合與長期穩定運行。