Инкрементные энкодеры определяют положение вращения, генерируя определенное количество импульсов на оборот (PPR) и подсчитывая эти импульсы по мере вращения энкодера. Значение PPR указывает на разрешение и обычно является наиболее важным фактором при выборе инкрементного кодера. Но как вы определяете, какой PPR необходим для конкретного приложения? К счастью, установить требуемый PPR несложно — просто следуйте нескольким рекомендациям.

При измерении линейного перемещения требуемое количество импульсов на оборот вычисляется путем деления хода винта на линейное разрешение, необходимое для конкретного применения. И наоборот, для энкодера с заданным PPR результирующее линейное разрешение вычисляется путем деления хода винта на PPR. Имейте в виду, что если Кодировка X2 или X4 используется, это должно быть учтено в номере PPR. Например, если для желаемого линейного разрешения требуется PPR 5000 и используется кодировка X4, выбранный кодировщик должен иметь PPR 1250 (5000/4).

Если перемещение измеряется с помощью колеса или ролика, может потребоваться постоянная калибровки, в зависимости от требуемого разрешения дисплея. Калибровочная константа рассчитывается путем деления окружности колеса или ролика на PPR энкодера, умноженного на используемое передаточное отношение (если таковое имеется). Затем это значение умножается на любое преобразование, необходимое для перевода единиц измерения окружности колеса / ролика в нужные единицы измерения для отображения. (Например, умножьте на 1000, чтобы преобразовать длину окружности в метрах в единицы отображения в миллиметрах.)

K = калибровочная константа

C = окружность колеса или ролика (обычно в дюймах или метрах)

G = передаточное отношение

N = кодировщик PPR

Недостатком использования калибровочной константы или коэффициента масштабирования является ошибка округления, которая будет накапливаться в течение многих циклов работы энкодера. Чтобы избежать этого, выберите кодер, PPR которого четно кратен измеряемому значению. Например, если один оборот энкодера равен 12 дюймам, выберите энкодер 1200 PPR.

Другим важным фактором при определении требуемых импульсов на оборот является максимальная скорость энкодера — как механическая, так и электрическая. Механическое ограничение скорости основано на максимальной скорости, которая может быть достигнута без потенциального повреждения энкодера. Ограничение электрической скорости определяется максимальной частотной характеристикой электроники энкодера — то есть тем, насколько быстро электроника может переключаться между “включением” и “выключением”. Меньшее из двух значений — механическая скорость или электрическая скорость — указывает на максимальную скорость, которую может вращать энкодер. Чтобы преобразовать электрическую скорость в обороты в минуту, частотная характеристика делится на значение PPRand, умноженное на 60 (секунды в минуту). Опять же, если используется кодировка X2 или X4, PPR должен быть умножен на 2 или 4 соответственно.

Например, рассмотрим энкодер, рассчитанный на 100 PPR с максимальной механической частотой вращения 3000 об/мин и максимальной частотной характеристикой 100 кГц. Электрическая скорость составляет 60 000 оборотов в минуту, поэтому механическая скорость при 3000 оборотах в минуту является ограничивающим фактором.

Энкодер — это всего лишь одна часть полной электромеханической системы, поэтому важно также убедиться, что максимальная скорость энкодера не превышает максимальную входную частоту устройства, которым управляет энкодер.