增量编码器的PPR、CPR和LPR有何区别?

2017年6月6日 Jason Kelly

增量编码器的PPR、CPR和LPR有何区别?

增量编码器转动后即可产生两种方波输出A和B;这些信号共同构成了增量编码器的正交输出。对于多数编码器而言,这些方波A和B均失相90度。通过观察A和B输出不断变化的状态,编码器的方向得以确定。

典型编码器方波输出 A 和 B
典型编码器方波输出 A 和 B

然而,要确定编码器的行程距离或其旋转速度,则需要提供更多信息。要计算这些信息,就务必要了解编码器的分辨率。可以将分辨率想象成编码器的粒度,或者简单点说,就是每转可将编码器这个大饼分成多少块。CUI使用PPR(或每转脉冲数)这一术语表示编码器的分辨率。PPR描述了编码器每转的方波输出A或B上出现的高脉冲数。尽管CUI不使用PPR表示每转用时,但仍能从技术上保持准确性,因为我们的标准增量编码器产品的占空比为50%。一旦获知分辨率,就能将其用于计算各脉冲和周期相当于多少几何角度。

一旦获知编码器的PPR,就能确定各脉冲的几何角度
一旦获知编码器的PPR,就能确定各脉冲的几何角度

就此而言,术语PPR在运动控制行业中并不普及。虽然CUI在所有的编码器产品中使用了PPR,但是许多公司经常会在定义存在冲突时互换使用术语PPR、CPR、LPR或分辨率。

CPR最常代表每转计数,并且是指存在于A和B两个输出之间的正交解码状态的数量。在A和B两个输出于高电平和低电平之间进行切换时,会出现2位的信息,表示4种不同的状态。术语正交解码描述了同时使用输出A和B计数每个状态变化的方法。结果是每个脉冲或周期的计数量的4倍。因此,编码器的CPR就是编码器的PPR乘以4。还要注意的是,有些编码器制造商采用CPR这一缩略语表示每转循环数。每转循环数表示任何一个编码器输出的完整电气周期或用时,且该值等于每转脉冲数。鉴于每转计数和每转循环数均采用CPR这一相同缩略语,但两者又存在4因数的差异,这就理所当然地引起一定的混淆,因而必须仔细理解分辨率的定义方式。

如何比较常见产品表波形图纸和图形
如何比较常见产品表波形图纸和图形

LPR(每转线数)是另一个和PPR类似的术语。线表示在光学编码盘上蚀刻或印制的线条。光学编码盘上的每条线都代表输出的低脉冲,因为它们具有一对一的关系。

由于整个行业对于分辨率的定义各不相同,因此在比较不同编码器制造商生产的产品时,务必要将数字转换为相同格式。最好的方法是查看产品表上的波形或时序图,并且尽可能以度或弧分为单位计算脉冲宽度。

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Jason Kelly

Jason Kelly

机电设计工程师

作为CUI的AMT编码器和运动控制产品设计工程师,Jason Kelly参与大量新型编码器的设计,其中包括配套附件的创建、软件接口和客户工具。他对于领先的工程设计和实践的重视明确体现在CUI的创新型AMT编码器以及他为客户提供的现场支持上。Jason如果不在实验室从事设计,就会忙着改造自己的家、摆弄他的卡车,或者和他的妻子及家人一同探索太平洋西北地区的野外隐藏的宝石。

 
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