ENX 10 QUAD. Encoder. Produkt-Information. Dokument-ID:

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1 ENX Encoder Ausgabe März 2014 ENX 10 QUAD Encoder Dokument-ID: ag Brünigstrasse 220 P.O.Box 263 CH-6072 Sachseln Phone Fax

2 INHALTSVERZEICHNIS 1 ENX 10 QUAD Technische Daten Absolute Grenzdaten Elektrische Daten Winkelmessung Masse Diagramm Definitionen Typische Messergebnisse Massbilder Anschlussbelegung Dokument-ID: Encoder ENX 10 QUAD Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

3 1 ENX 10 QUAD Abbildung 1 ENX 10 QUAD Der maxon QUAD-Encoder nutzt zwei digitale Hall-Schalter um inkrementale Rechtecksignale zu generieren. Verfügbar sind zwei Kanäle (A, B) mit Single-Ended-Signalen. Die Auflösung beträgt 1 Impuls pro Umdrehung. Durch Verwendung von Quadratur-Dekodierung sind zur Erfassung von Drehzahl, Drehrichtung und Postion vier Zustände pro Umdrehung verfügbar. Grösse und Abmessungen sind mit anderen Ø10 mm ENX Encodern kompatibel. Die Schaltungsanordnung bietet einen Verpolungsschutz an der Versorgungsspannung, ESD-Schutzschaltungen und einen Tiefpassfilter am Ausgang der Kanäle A und B, was in reduzierter Flankensteilheit und dadurch minimierten elektromagnetischen Emmissionen resultiert. Angeschlossen wird der Encoder mittels 4-adrigem 1.27 mm Flachbandkabel mit 6- oder 10-poligem Steckverbinder nach EN /DIN Hinweis Die aufgeführten Daten sind rein für Informationszwecke bestimmt. Keine der angegebenen Werte oder Angaben können als Indikator einer garantierten Leistung herangezogen werden. Encoder ENX 10 QUAD Dokument-ID: Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

4 1.1 Technische Daten Absolute Grenzdaten Parameter Bedingungen Min. Max. Einheit Versorgungsspannung (V CC ) Verpolungsschutz durch Diode V Versorgungsstrom (I CC ) Kontrollwert ohne externe Lastwiderstände 0 14 ma Signalausgangsstrom (I signal ) Ausgang A und B 0 12 ma ESD-Spannung (V esd ), alle Pins >2 kv Betriebstemperatur (T amb ) C Lagertemperatur (T store ) C Luftfeuchtigkeit Nicht kondensierend %rh Elektrische Daten Parameter Bedingungen Min. Typ. Max. Einheit Versorgungsspannung (V CC ) Typische Werte V Versorgungsstrom (I CC ) Last an den Ausgängen >10 kω ma HIGH-Pegel Ausgangsstrom (I OH ) V CC =5.0 V, V OH =3.0 V 50 μa LOW-Pegel Ausgangsstrom (I OL ) 10 ma HIGH-Pegel Ausgangsspannung (V OH ) V CC =5.0 V, I OH =50 μa V LOW-Pegel Ausgangsspannung (V OL ) V CC =5.0 V, I OL <10 ma 0.5 V Anstiegszeit LOW nach HIGH (t LH ), Ausgangspegel 10 90% Abfallzeit HIGH nach LOW (t HL ), Ausgangspegel 10 90% Winkelmessung Masse Definitionen auf Seite 6 V CC =5.0 V, R pull-down = 1 MΩ, C L 100 pf, R pull-up = V CC =5.0 V, R pull-down = 1 MΩ, C L 100 pf, R pull-up = Tabelle 1 Technische Daten 100 μs μs Parameter Bedingungen Min. Typ. Max. Einheit Anzahl Kanäle 2 Pulsfrequenz (f pulse ) Maximale Ausgangs-Pulsfrequenz 2 >5 khz Auflösung (N) Impulse pro Umdrehung 1 cpt Zustandslänge (L state ) n=5000 min-1, T=25 C el Integrale Nichtlinearität (INL) Maximaler mittlerer Winkelfehler bei einer Umdrehung 45 m Differentielle Nichtlinearität (DNL) Maximale Abweichung der durchschnittlichen Zustandsdauer bei einer 1 LSB Umdrehung Wiederholgenauigkeit (Jitter) n=5000 min-1, T=25 C 2 m Parameter Bedingungen Wert Einheit Abmessungen (D x L) ohne Flansch ( Abbildung 3) Ø10.0 x mm Trägheitsmoment (Jt) Motorwelle Ø1 6 mm g cm2 Standard-Kabellänge (Lc) 150 mm 4 Dokument-ID: Encoder ENX 10 QUAD Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

5 1.2 Diagramm Das Diagramm zeigt die Ausgangsbeschaltung beider Kanäle (Ch A, Ch B). Dabei sind ESD-Schutzbauelemente nicht dargestellt. Bezogen auf das Last-Netzwerk ist R pull-up so zu dimensionieren, dass er den Eingangsstrom in Pin 3/4 auf 10 ma limitiert. Ein Pull-down-Widerstand (R pull-down ) am Ausgang ist im Hinblick auf den internen Pull-up-Widerstand von 10 kω entsprechend gross zu wählen. Generell wird entweder ein hochohmiges Netzwerk (CMOS Eingang o.ä.) oder ein externer Pull-up-Widerstand vorgeschlagen. Abbildung 2 Ausgangsbeschaltung Encoder ENX 10 QUAD Dokument-ID: Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

6 1.3 Definitionen Winkelfehler [ m] Messwert Definition Illustration Mittlerer Winkelfehler [ m] Integrale Nichtlinearität (INL) [ m] Jitter (Wiederholgenauigkeit) [ m] oder [LSB] Differenz zwischen gemessener und echter Winkelposition des Rotors bei jeder Position. Mittelwert des Winkelfehlers über Anzahl Umdrehungen. Spitze-Spitze-Wert des mittleren Winkelfehlers. Sechs Standard-Abweichungen des Winkelfehlers pro Umdrehung (über eine Umdrehung, bei bestimmter Anzahl Umdrehungen). Jitter [ m] ist typischerweise unabhängig der Auflösung und gibt die maximal verwendbare Wiederholgenauigkeit für Positionierungsaufgaben an. Jitter [LSB] ist auflösungsabhängig. Bei definiertem Jitter [ m] ist der Wert ungefähr proportional zur Auflösung. Bit mit dem niedrigsten Stellenwert (LSB) Zustandsfehler [LSB] Mittlerer Zustandsfehler [LSB] Differentielle Nichtlinearität [DNL] Minimale messbare Differenz zwischen zwei Winkelwerten bei gegebener Auflösung (= Quadcount, = Zustand). Differenz zwischen tatsächlicher Zustandslänge und durchschnittlicher Zustandslänge. Mittelwert des Zustandsfehlers über eine Anzahl Umdrehungen für jeden Zustand der Umdrehung. Maximaler positiver oder negativer mittlerer Zustandsfehler. Minimale Zustandslänge [ el] Maximale Zustandslänge [ el] Minimale Zustandsdauer [ns] Minimal gemessene Zustandslänge innerhalb einer Anzahl Umdrehungen bezogen auf die Pulslänge. Maximal gemessene Zustandslänge innerhalb einer Anzahl Umdrehungen bezogen auf die Pulslänge. Durch Chip begrenzter minimaler Abstand zwischen zwei A/B-Flanken. Hinweis: Für ENX 10 QUAD nicht anwendbar. Tabelle 2 Definitionen 6 Dokument-ID: Encoder ENX 10 QUAD Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

7 1.4 Typische Messergebnisse Parameter Diagramm Analyse Winkelfehler pro Umdrehung 5000 min-1, 100 Umdrehungen, 25 C: INL = 5.7 m Zustandsfehler pro Umdrehung 5000 min-1, 100 Umdrehungen, 25 C: DNL = 0.04 LSB Min State = 0.96 LSB = 86 el Max State = 1.07 LSB = 96 el Oszilloskop- Kurve bei min-1 2 ms/div, 2 V/div, 25 C, min-1, C1 = Ch A, C2 = Ch B Tabelle 3 Typische Messergebnisse 1.5 Massbilder Abbildung 3 Massbild [mm] ENX 10 QUAD mit Anschlussstecker 6-polig IDC (links) /mit Anschlussstecker 10-polig IDC (rechts) Encoder ENX 10 QUAD Dokument-ID: Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

8 1.6 Anschlussbelegung Maximal erlaubte Versorgungsspannung Stellen Sie sicher, dass die Versorgungsspannung innerhalb des angegebenen Bereichs liegt. Versorgungsspannungen ausserhalb des angegebenen Bereichs zerstören das Gerät. Gerät nur bei ausgeschalteter Versorgungsspannung (V cc =0) einstecken. Abbildung 4 Anschlussstecker 6-polig Pin Signal Beschreibung 1 nicht verbunden 2 V CC Anschlussspannung 3 Ch A Kanal A 4 Ch B Kanal B 5 GND Masse 6 nicht verbunden Tabelle 4 Anschlussstecker 6-polig Anschlussbelegung Spezifikationen Anschlussstecker Federleiste, Raster 2.54 mm, 3 x 2-polig Gegenstecker Stiftleiste, Raster 2.54 mm, 3 x 2-polig (EN /DIN 41651) Tabelle 5 Anschlussstecker 6-polig Spezifikationen 8 Dokument-ID: Encoder ENX 10 QUAD Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

9 Abbildung 5 Anschlussstecker 10-polig Pin Signal Beschreibung 1 nicht verbunden 2 V CC Anschlussspannung 3 Ch A Kanal A 4 Ch B Kanal B 5 GND Masse 6 nicht verbunden 7 nicht verbunden 8 nicht verbunden 9 nicht verbunden 10 nicht verbunden Tabelle 6 Anschlussstecker 10-polig Anschlussbelegung Spezifikationen Anschlussstecker Federleiste, Raster 2.54 mm, 5 x 2-polig Gegenstecker Stiftleiste, Raster 2.54 mm, 5 x 2-polig (EN /DIN 41651) Tabelle 7 Anschlussstecker 10-polig Spezifikationen Encoder ENX 10 QUAD Dokument-ID: Ausgabe: März Änderungen ohne Vorankündigung möglich.

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