PPR, CPR, lines, pulses, counts en resolution worden in encoderdocumentatie niet altijd op dezelfde manier gebruikt. Daardoor kan een encoder met ogenschijnlijk dezelfde waarde toch een andere schaalfactor opleveren.
Bij vervanging moet u daarom vaststellen wat de fabrikant met de opgegeven waarde bedoelt én hoe de PLC, teller of drive de flanken verwerkt.
Kort antwoord
PPR kan pulsen of perioden per omwenteling betekenen. CPR kan counts per revolution of cycles per revolution betekenen. Bij een A/B-quadratuurencoder kan de besturing met x4-telling vier counts uit één volledige A/B-signaalperiode halen. Vertrouw daarom nooit alleen op de afkorting: controleer datasheet, uitgangssignalen en telmethode.
Wat is encoderresolutie?
Encoderresolutie beschrijft hoeveel onderscheidbare signaalstappen of positiewaarden beschikbaar zijn. Bij een incrementele encoder wordt dit vaak in pulsen, lijnen of perioden per omwenteling aangegeven. Bij een absolute encoder wordt resolutie meestal in bits of posities per omwenteling vermeld.
Resolutie is niet hetzelfde als nauwkeurigheid. Een encoder kan zeer veel stappen leveren, maar alsnog een grotere absolute meetfout hebben.
Wat betekent PPR?
PPR staat meestal voor Pulses Per Revolution. Het probleem is dat sommige fabrikanten hiermee het aantal signaalperioden op één kanaal bedoelen, terwijl andere bronnen PPR gebruiken voor het aantal counts na quadratuurdecodering.
Voorbeeld:
- encoder levert 1.000 perioden op kanaal A per omwenteling;
- bij x1-telling verwerkt de besturing 1.000 counts;
- bij x2-telling verwerkt de besturing 2.000 counts;
- bij x4-telling verwerkt de besturing 4.000 counts.
Wat betekent CPR?
CPR kan onder andere Counts Per Revolution of Cycles Per Revolution betekenen. Dat zijn niet automatisch dezelfde waarden.
| Gebruik van CPR | Mogelijke betekenis | Risico |
|---|---|---|
| Cycles per revolution | Aantal volledige A/B-signaalperioden | x4-besturing toont vier keer zoveel counts |
| Counts per revolution | Aantal verwerkte telstappen | Kan al na quadratuur zijn opgegeven |
| Fabrikantspecifieke term | Definitie in datasheet | Waarden van merken zijn niet direct vergelijkbaar |
PPR, CPR, lines en counts vergelijken
| Term | Kan verwijzen naar | Controle |
|---|---|---|
| PPR | Pulsen of perioden per omwenteling | Definitie van fabrikant |
| CPR | Cycles of counts per omwenteling | Voor of na quadratuur? |
| Lines | Fysieke of optische perioden | Elektronische interpolatie? |
| Counts | Door besturing verwerkte flanken | x1, x2 of x4? |
| Impulses | Vaak vergelijkbaar met PPR | Kanaal en telmethode |
Hoe werkt x4-quadratuurtelling?
Bij een A/B-encoder gebruikt x4-telling iedere stijgende en dalende flank van beide kanalen. Daardoor worden vier telmomenten per volledige signaalperiode verkregen.
| Encoderwaarde | Telling | Counts per omwenteling |
|---|---|---|
| 1.024 perioden | x1 | 1.024 |
| 1.024 perioden | x2 | 2.048 |
| 1.024 perioden | x4 | 4.096 |
Wanneer een oude machine 4.096 counts per omwenteling verwacht, kan de fysieke encoder dus 1.024 perioden leveren. Een nieuwe encoder met werkelijk 4.096 perioden zou bij dezelfde x4-telling 16.384 counts opleveren.
Hoe berekent u de hoekresolutie?
De theoretische hoekstap wordt bepaald door 360 graden te delen door het aantal verwerkte counts per omwenteling.
| Counts per omwenteling | Theoretische hoekstap |
|---|---|
| 1.000 | 0,36° |
| 4.096 | circa 0,0879° |
| 10.000 | 0,036° |
| 65.536 | circa 0,00549° |
Dit is de digitale stapgrootte, niet automatisch de totale nauwkeurigheid van de mechanische meetketen.
Hoe berekent u de uitgangsfrequentie?
Voor één incrementeel kanaal geldt in veel gevallen:
frequentie = signaalperioden per omwenteling × toerental / 60
| Perioden per omwenteling | Toerental | Kanaalfrequentie |
|---|---|---|
| 1.024 | 1.500 rpm | 25,6 kHz |
| 5.000 | 3.000 rpm | 250 kHz |
| 10.000 | 6.000 rpm | 1 MHz |
Controleer of encoderuitgang, kabel en ingang deze frequentie ondersteunen. Een hogere resolutie kan bij dezelfde snelheid de maximale frequentie overschrijden.
Waarom is een hogere resolutie niet automatisch beter?
- de PLC- of drive-ingang kan te langzaam zijn;
- de kabel en signaalvorm kunnen de hogere frequentie niet betrouwbaar overdragen;
- de softwarematige schaalfactor wordt fout;
- de positiecounter kan sneller overlopen;
- de regelkring kan anders reageren;
- de mechanische nauwkeurigheid verbetert niet automatisch;
- meer signalen kunnen ruis- en telproblemen zichtbaarder maken.
Kan een encoder met meer of minder pulsen worden gebruikt?
Dat kan alleen wanneer de besturing opnieuw kan worden geparametreerd en de volledige meetketen de nieuwe waarde ondersteunt. Bij een eenvoudige snelheidsmeting is aanpassen soms goed mogelijk. Bij positionering, elektronische nokken, synchronisatie of gesloten regelkringen kan een afwijkend pulsaantal grote gevolgen hebben.
Controleer:
- schaalfactor in PLC, teller of drive;
- maximale frequentie;
- resolutie-eis van de toepassing;
- index- en referentiefuncties;
- mechanische overbrenging;
- eventuele veiligheidsberekeningen.
Programmeerbare encoder als vervanger
Een programmeerbare encoder kan een sterke vervangingsroute zijn wanneer het oorspronkelijke pulsaantal afwijkend of niet meer leverbaar is. Afhankelijk van het type kunnen PPR, draairichting en indexpositie worden ingesteld.
De programmeerbaarheid lost alleen het signaaldeel op. Mechanische passing, asbelasting, voeding, uitgangstype, connector en omgevingsklasse moeten nog steeds worden vergeleken.
Indusen levert onder andere programmeerbare oplossingen binnen het programma van Wachendorff Automation.
Meetwielencoder: pulsen per millimeter berekenen
Bij een meetwiel bepaalt de wielomtrek hoeveel afstand één omwenteling vertegenwoordigt.
counts per millimeter = counts per omwenteling / wielomtrek in millimeter
| Counts per omwenteling | Wielomtrek | Counts per mm | Stap per count |
|---|---|---|---|
| 1.000 | 200 mm | 5 | 0,2 mm |
| 4.096 | 200 mm | 20,48 | circa 0,0488 mm |
| 10.000 | 500 mm | 20 | 0,05 mm |
Werkelijke meetnauwkeurigheid wordt daarnaast beïnvloed door slip, indrukking, slijtage, materiaal, contactdruk en uitlijning.
Absolute encoderresolutie
Bij een absolute singleturnencoder wordt resolutie vaak in bits vermeld:
| Bits | Posities per omwenteling | Theoretische stap |
|---|---|---|
| 10 bit | 1.024 | circa 0,3516° |
| 12 bit | 4.096 | circa 0,0879° |
| 14 bit | 16.384 | circa 0,0220° |
| 16 bit | 65.536 | circa 0,00549° |
Bij multiturn komt daar een afzonderlijk aantal bits of omwentelingen voor het multiturnbereik bij.
Resolutie is niet hetzelfde als nauwkeurigheid
| Begrip | Betekenis |
|---|---|
| Resolutie | Kleinste digitale stap die het systeem kan onderscheiden |
| Nauwkeurigheid | Afwijking tussen gemeten en werkelijke positie |
| Herhaalbaarheid | Hoe dicht herhaalde metingen bij elkaar liggen |
| Lineariteit / INL | Afwijking ten opzichte van ideale karakteristiek |
| Jitter | Kleine tijd- of positiewisselingen in het signaal |
Checklist bij encodervervanging
- volledige fabrikantdefinitie van PPR/CPR;
- aantal A/B-signaalperioden;
- x1-, x2- of x4-verwerking;
- aanwezigheid van Z/index;
- maximale toerental en frequentie;
- ingangstype en tellerlimiet;
- mechanische overbrenging;
- eventuele softwarematige schaalfactor;
- meetwielomtrek en slip;
- absolute bits en multiturnbereik.
Veelgestelde vragen
Is 1.024 PPR hetzelfde als 4.096 CPR?
Dat kan het geval zijn wanneer PPR als perioden en CPR als x4-counts wordt gebruikt, maar niet iedere fabrikant hanteert die definities. Controleer de datasheet.
Kan ik een 2.048 PPR-encoder gebruiken in plaats van 1.024 PPR?
Alleen wanneer besturing, frequentie en machinefunctie daarop kunnen worden aangepast.
Geeft meer pulsen altijd een nauwkeurigere machine?
Nee. Mechanische speling, encoderaccuracy, montage en regeltechniek kunnen bepalender zijn dan de digitale stapgrootte.
Hoe weet ik welke waarde mijn PLC gebruikt?
Controleer hardwareconfiguratie, tellerinstelling, schaalfactor en programmacode. Vergelijk dit met de officiële encoderdata.
Gerelateerde pagina's
- encoder vervangen
- encoder en type identificeren
- encoderoplossingen
- incrementele encoders
- absolute encoders
- resolutie en vervanger laten controleren
PPR of CPR laten controleren
Twijfelt u of een opgegeven waarde betrekking heeft op perioden, pulsen of counts? Stuur het volledige typenummer, datasheet, machineparameters en informatie over PLC, drive of teller.
Via contact vergelijkt Indusen resolutie, telmethode, frequentie, uitgangssignaal en mechanische uitvoering voordat een vervanger wordt voorgesteld.