Während des Betriebs eines Closed-Loop-Schrittmotors gibt der Treiber eine Positionsabweichungsmeldung aus, wenn der Encoder beschädigt wird. Dieser Artikel beschreibt die häufigsten Ursachen für Encoder-Schäden und wie der Encoder überprüft werden kann.
Häufige Ursachen für Encoder-Schäden
- Schwankungen der Encoder-Eingangsspannung und des Eingangsstroms
Der von unseren Standard-Encodern unterstützte Signalspannungsbereich beträgt 5 V ± 0,5 V. Wenn die am Encoder anliegende Spannung die maximal zulässige Nennspannung überschreitet, kann der Encoder beschädigt werden.
- Instabile Signalspannungsausgabe des Treibers
Normalerweise regeln interne Bauteile im Treiber die Ausgangssignalspannung und begrenzen Schwankungen. Wenn diese Bauteile jedoch beschädigt sind, kann die Ausgangssignalspannung des Treibers instabil werden. Überschreitet die Ausgangsspannung den Nennbereich des Encoders, kann dies die ESD-Schutzdiode des Encoders beschädigen.
- Defektes Encoder-Kabel oder defekter Steckverbinder
Mögliche Probleme umfassen: Kabelbruch am Steckverbinder, schlechter Kontakt zwischen zusammengehörigen Steckverbindern, kalte Lötstellen zwischen Steckverbinder und Leiterplatte oder lokale Kurzschlüsse. Jeder dieser Zustände kann die ordnungsgemäße Funktion des Encoders beeinträchtigen.
- Umgebungsbedingte Schäden am Encoder
Wird der Motor in einer Umgebung mit statischer Aufladung eingesetzt, kann der Encoder durch elektrostatische Entladung (ESD) beschädigt werden.
- Verschlechterung der Lötstellen im Encoder
Alle Motoren werden vor dem Versand einer Werksprüfung unterzogen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Encoder-Defekten minimiert wird. Eine längere Einwirkung hoher Umgebungstemperaturen während des Betriebs kann jedoch dazu führen, dass sich die Lötstellen an den Encoder-Bauteilen verschlechtern oder kalte Lötstellen entstehen, was zum Ausfall des Encoders führt.
Prüfmethoden
- Prüfen, ob der Encoder-Sensor angeschlossen ist
Messen Sie die Encoder-Pins wie in der Abbildung dargestellt, um das A-Signal bzw. das B-Signal zu prüfen.
- Prüfen, ob die ESD-Schutzdiode durchgebrannt ist
Prüfen Sie die Diode visuell auf Anzeichen eines Durchbrennens. Alternativ können Sie mit einem Multimeter den Widerstand der Diode messen: Verbinden Sie zunächst die Messspitzen des Multimeters mit den in der Abbildung markierten Positionen und notieren Sie den Widerstandswert; tauschen Sie dann die Positionen der Messspitzen und messen Sie erneut. Zeigt ein Messwert einen niedrigen Widerstand und der andere einen hohen Widerstand (oder einen offenen Stromkreis), funktioniert die Diode einwandfrei. Liegen beide Messwerte nahe 0 Ω, ist die Diode kurzgeschlossen und defekt. Zeigen beide Messwerte einen offenen Stromkreis (unendlicher Widerstand), ist die Diode unterbrochen und defekt.
- Prüfen des differenziellen Leitungstreiber-IC auf Durchbrennen
Das im folgenden Bild markierte IC ist der differenzielle Leitungstreiber-IC auf der Encoder-Platine.
- Durchgangsprüfung zwischen Steckverbinder-Pins und Kabel
Ein unterbrochenes Kabel oder eine kalte Lötstelle an den Pins kann sich ebenfalls als Encoder-Fehler äußern. Prüfen Sie mit einem Multimeter den Durchgang zwischen den Leiterplatten-Steckverbinder-Pins und dem Kabel.
