인코더 케이블의 최대 길이가 있나요?

유르겐 바겐바흐(Juergen Wagenbach)는 긴 인코더 또는 홀 센서 케이블이 관련된 경우 주의해야 할 조치가 무엇인지 알고 있습니다.

모터 및 센서에 사용되는 표준 케이블의 길이는 단지 30cm~3m에 불과합니다. 이 길이는 특히 컨트롤러가 몇 미터 떨어져 있거나 다른 방에 배치될 수 있는 기계 캐비닛에 설치된 경우 충분하지 않습니다.

최대 케이블 길이에 대한 일반적인 답은 없습니다. 최대 10m의 케이블 길이는 몇 가지 특별한 조치를 취하여 문제 없이 처리할 수 있습니다. 케이블 길이가 최대 50m 또는 100m일지라도 완벽한 방법으로 설치되고 신호 품질이 초기 시운전 중에 점검 및 확인되었다면 성공적으로 사용된 것입니다.

케이블 길이가 긴 경우 고려해야 할 특별 조치

보통 처음하는 즉흥적인 생각은 긴 와이어에서 신호의 전압 강하가 임계점일 수 있다는 것입니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 왜냐하면 센서 신호는 보통 2.1V 이상의 전압 레벨에서 “높음” 신호를 수용하는 TTL 사양을 충족해야 하기 때문입니다. 필요한 신호 레벨은 인코더 및 홀 센서 입력에 대한 단원의 맥슨 컨트롤러의 “하드웨어 참조”에 지정되어 있습니다.

1) 센서의 공급 전압

인코더에는 일반적으로 공급 전압과 관련하여 엄격한 허용 오차가 있습니다. 5V +/-5% 사양의 경우에는 작동을 보장하기 위해 인코더의 공급 전압 입력에 최소 4.75V가 있어야 함을 의미합니다. 긴 케이블의 전압 강하는 공급 전압의 측면에서 치명적일 수 있습니다. 공급 전압이 충분하지 않으면 센서 신호가 존재하지 않거나, 잘못되거나, 또는 때때로 누락될 수 있습니다. 펄스 누락의 근본적인 원인은 보통 예상한 신호 레벨이 아니라 공급 전압입니다. 따라서 인코더 커넥터에 지정된 공급 전압이 있는지의 여부 확인이 중요합니다. 이는 케이블 내부에 더 두꺼운 와이어 게이지를 사용하여 개선시킬 수 있습니다. 실제로 이렇게 더 두꺼운 와이어는 공급 전압 및 GND 와이어에 필요합니다. 센서 와이어의 전압 강하는 위에서 언급한 것과 같이 그렇게 중요하지 않습니다.

일반적으로 더 두꺼운 와이어의 단점은 케이블의 유연성이 낮고 무거우며 더 비싸다는 것입니다. 혼합 와이어 게이지가 있는 케이블은 디자인이 매우 특별하며 훨씬 더 비쌉니다. 이러한 단점을 극복할 수 있는 간단한 솔루션이 있습니다.

전원 및 GND에 한 개 이상의 와이어 사용하기

실제 필요한 것보다 더 많은 와이어가 있는 케이블을 구매하십시오. 예를 들어, 일반적으로 인코더에 필요한 8개의 와이어 대신 10개 또는 12개의 와이어가 있는 케이블입니다. 전원 및 GND에 2 ~3개의 와이어를 사용하십시오. 이러한 케이블이 표준으로 가장 비용 효율적이며 두꺼운 와이어 게이지가 있는 케이블보다 여전히 유연합니다.

2) 센서의 신호 종류

일반적으로 잡음 내성을 개선하고 특히 위치 제어의 경우 잘못된 펄스 감지의 위험을 줄이기 위해 차동 신호 라인이 있는 인코더를 사용하는 것이 좋습니다. 이 일반 요구 사항은 긴 케이블의 경우 훨씬 더 중요합니다.

차동 신호 라인이 있는 인코더만 사용하기!

홀 센서는 보통 차동 신호 라인을 제공하지 않지만 잘못된 단일 펄스에 대해서는 그렇게 중요하지 않습니다. 어쨌든 홀 센서의 경우 신호 잡음 및 부정적인 영향에 대한 위험 역시 판단해야 하고 언급된 다른 조치에도 의존해야 합니다. 홀 센서 신호와 관련하여 컨트롤러에 의해 이 위험 또는 오류 상태가 있는 경우에는 홀 센서 신호 라인을 위해 모터 근처에 라인 드라이버를 설치하고 컨트롤러 근처에는 라인 수신기를 설치하는 것을 고려하십시오.

3) EMI의 영향 감소

EMI 교란의 위험은 긴 신호 라인의 경우 크게 증가합니다. 예를 들어, 다른 케이블이 기계 내부의 신호 케이블 근처에 있는지 완전히 분명하지 않은 경우가 많습니다. 이는 모터, 릴레이, 주 접촉기, 펌프, 팬과 같은 유도 부하의 모든 전력선에 차폐 케이블을 사용하는 것보다 훨씬 더 중요합니다.

• 하나의 케이블에 신호선과 모터 전력선을 혼용하지 마십시오!
• 플랫 케이블은 사용하지 마십시오! 이러한 케이블 유형은 EMI와 관련하여 더 중요하며 차폐 가능성이 낮습니다.
• 전원 및 모터 라인에 차폐 케이블을 사용하십시오!
• 긴 케이블의 양쪽 끝에 접지 클램프를 사용하여 차폐를 접지에 부착하십시오!
• 모터 케이블 및 신호 또는 센서 케이블은 분리하고 겹치지 않도록 하십시오(가능한 경우).
   

이러한 모든 조치를 수행하고 최종적으로 초기 시운전 중에 신호 품질을 확인하면 작동 중 긴 케이블의 단점과 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.