Bei der Diskussion über Inkrementalencoder begegnen Ihnen häufig die Begriffe PPR, CPR und LPR. Diese drei Parameter beschreiben die Auflösung eines Encoders – also wie fein er eine Drehbewegung messen kann. Das Verständnis der Unterschiede zwischen ihnen ist entscheidend für die korrekte Motorauswahl und Controller-Konfiguration.
Definitionen
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LPR (Lines Per Revolution): Die Anzahl der physischen Linien (oder Schlitze) auf der Encoderscheibe. Dies ist der grundlegendste Hardware-Parameter.
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PPR (Pulses Per Revolution): Die Anzahl der vollständigen Impulszyklen, die von einem Kanal (typischerweise Kanal A) pro Umdrehung ausgegeben werden. Bei den meisten Encodern entspricht PPR dem LPR-Wert, sodass die beiden Begriffe häufig synonym verwendet werden.
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CPR (Counts Per Revolution): Die Gesamtanzahl der Zustandsänderungen (Counts), die vom Controller pro Umdrehung nach der Quadraturdekodierung erkannt werden. Bei einem Standard-Zweikanal-Inkrementalencoder mit 4×-Flankenzählung ist CPR viermal so hoch wie PPR.
Funktionsweise der Quadraturdekodierung
Ein Standard-Zweiphasen-Inkrementalencoder gibt zwei Rechtecksignale aus, Kanal A und Kanal B, die um eine Phasenverschiebung von 90° versetzt sind (Quadratur). Jeder Kanal gibt ein digitales Signal aus (High = 1, Low = 0). Da sich die beiden Kanäle in Quadratur befinden, erzeugt jeder Impulszyklus vier unterschiedliche Zustände: 00, 01, 11 und 10.
Durch die Erkennung aller steigenden und fallenden Flanken auf beiden Kanälen registriert der Controller 4 Counts pro Impulszyklus. Dies wird als 4×-Quadraturdekodierung (oder 4×-Flankenzählung) bezeichnet.
Beispiel
Angenommen, eine Encoderscheibe hat 1000 Linien:
- LPR = 1000
- PPR = 1000 (ein Impulszyklus pro Linie auf Kanal A)
- CPR = 1000 × 4 = 4000 (vier Counts pro Impulszyklus durch Quadraturdekodierung)
Zusammenfassung der Zusammenhänge
Für einen Standard-Zweikanal-Inkrementalencoder mit 4×-Quadraturdekodierung:
| Parameter | Bedeutung | Zusammenhang |
|---|---|---|
| LPR | Physische Linien auf der Scheibe | Basiswert |
| PPR | Impulszyklen pro Umdrehung (Kanal A) | PPR = LPR |
| CPR | Counts pro Umdrehung nach 4×-Dekodierung | CPR = 4 × PPR = 4 × LPR |
Wichtige Hinweise
- Der Zusammenhang CPR = 4 × PPR gilt speziell für die 4×-Quadraturdekodierung. Einige Controller oder Encoder verwenden möglicherweise eine 1×- oder 2×-Dekodierung, was zu anderen CPR-Werten führt. Konsultieren Sie immer das Datenblatt Ihres Encoders und die Dokumentation Ihres Controllers, um den genauen Zusammenhang für Ihre Anwendung zu bestätigen.
- Bei der Konfiguration von Motion-Controllern oder Antrieben stellen Sie sicher, dass Sie den korrekten CPR-Wert eingeben, damit Positions- und Geschwindigkeitsberechnungen korrekt sind.
