Zostań w temacie i policz dalej
Częstotliwość enkodera warto zestawić z rzeczywistą rozdzielczością oraz możliwościami szybkiego wejścia sterownika. Jeśli projektujesz całą oś, przejdź dalej do parametrów ruchu.
Jak obliczyć częstotliwość enkodera z PPR i RPM?
Dla enkodera inkrementalnego podstawowa częstotliwość cykli sygnału zależy od rozdzielczości na obrót oraz prędkości wału enkodera. Jeśli enkoder wykonuje więcej obrotów niż wał mierzony, najpierw trzeba uwzględnić przełożenie.
- fsyg – częstotliwość cykli sygnału w Hz,
- Nkat – katalogowa liczba cykli/impulsów na obrót zgodnie z definicją producenta,
- RPMenk – prędkość wału enkodera w obr./min.
Przykład: 1024 cykle/obrót przy 1500 RPM dają 25 600 Hz, czyli 25,6 kHz.
Częstotliwość sygnału a zliczenia/s po ×4
W enkoderze kwadraturowym A/B można zliczać jedno, dwa albo cztery zbocza na cykl. Dlatego liczba zdarzeń rejestrowanych przez licznik może być większa niż częstotliwość podstawowego przebiegu na kanale.
Dla 25,6 kHz i dekodowania ×4 otrzymujemy 102,4 tys. zliczeń/s. To nie znaczy, że kanał A fizycznie generuje przebieg 102,4 kHz. Właśnie dlatego kalkulator pokazuje obie wartości osobno.
Przy porównaniu z limitem HSC zawsze sprawdź sposób definiowania częstotliwości w instrukcji CPU lub modułu. Niektóre dokumentacje podają maksymalną częstotliwość wejściowego sygnału A/B, inne opisują maksymalną szybkość zliczania w konkretnym trybie.
Ciekawostka
Podwojenie RPM albo PPR podwaja częstotliwość sygnału. Jeśli jednocześnie podwoisz oba parametry, częstotliwość rośnie czterokrotnie. Dlatego enkoder o bardzo wysokiej rozdzielczości może przekroczyć możliwości wejścia HSC przy prędkości, która dla enkodera o mniejszym PPR byłaby całkowicie bezproblemowa.
Jak obliczyć maksymalne RPM dla wejścia HSC?
Wzór można odwrócić. Gdy limit HSC dotyczy częstotliwości sygnału A/B, maksymalna prędkość wału wynika z limitu częstotliwości, rozdzielczości katalogowej i przełożenia.
Jeżeli limit dotyczy już zliczeń/s po dekodowaniu, w mianowniku trzeba dodatkowo uwzględnić mnożnik ×1/×2/×4.
Dlaczego przełożenie wpływa na częstotliwość?
Jeżeli enkoder obraca się dwa razy szybciej niż mierzony wał, dla tej samej prędkości wału generuje dwa razy więcej cykli sygnału na sekundę. Zyskujesz rozdzielczość pomiaru wału, ale jednocześnie dwukrotnie zwiększasz wymagania wobec wejścia HSC.
Przy doborze przekładni do enkodera trzeba więc sprawdzać zarówno dokładność mechaniczną, jak i maksymalną częstotliwość przy najwyższych przewidywanych obrotach.
Okres impulsu i czas między zliczeniami
Częstotliwość można również przedstawić jako czas jednego cyklu. Dla 25,6 kHz okres sygnału wynosi około 39,06 µs. Przy dekodowaniu ×4 odstęp między kolejnymi zliczeniami w idealnym, równomiernym ruchu wynosi około 9,77 µs.
Ta wartość pomaga zrozumieć, jak szybko układ wejściowy musi reagować. Nie należy jednak utożsamiać jej bezpośrednio z czasem skanu zwykłego programu PLC — wejścia HSC są projektowane właśnie po to, aby liczenie szybkich impulsów nie zależało od standardowego cyklu programu w taki sam sposób jak zwykłe wejście cyfrowe.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Nie dobieraj wejścia HSC dokładnie „na styk”. Najpierw policz częstotliwość dla maksymalnych rzeczywistych RPM maszyny, a następnie porównaj wynik z dokumentacją CPU, modułu oraz samego enkodera. Uwzględnij też tryb A/B, poziomy napięć, filtr wejściowy i wymagania dotyczące czasu impulsu.
Jeżeli producent podaje osobne limity dla zliczania jednokanałowego i kwadraturowego, użyj wartości dla faktycznie skonfigurowanego trybu.
Dla ucznia technikum mechatronicznego, automatyka i studenta
W zadaniach z częstotliwości enkodera najpierw ustal trzy rzeczy: liczbę cykli lub impulsów na obrót, rzeczywiste RPM enkodera oraz sposób zliczania. Najczęstszy błąd polega na pomnożeniu przez ×4 w miejscu, w którym pytanie dotyczy częstotliwości fizycznego przebiegu A/B, a nie liczby zliczeń sterownika.
- RPM → obr./s: podziel RPM przez 60.
- Częstotliwość sygnału: pomnóż obr./s przez katalogową liczbę cykli na obrót.
- Zliczenia/s: dopiero tutaj uwzględnij dekodowanie ×1, ×2 lub ×4, jeśli odbiornik tak pracuje.
- Przełożenie: licz na RPM enkodera, a nie zawsze na RPM wału maszyny.
- Kontrola wyniku: większe RPM, większe PPR lub szybsze przełożenie muszą zwiększać wymaganą częstotliwość.
Chcesz uporządkować temat w szerszym kontekście? Przejdź do Akademii automatyki i robotyki, gdzie ten kalkulator jest częścią ścieżki od PLC i pomiarów przez napędy aż do robotyki.
Jak sprawdzić, czy PLC nadąży za enkoderem?
Najpierw znajdź w dokumentacji maksymalną częstotliwość dla konkretnego wejścia i wybranego trybu licznika. Następnie ustaw w kalkulatorze, czy producent podaje limit jako częstotliwość sygnału A/B czy jako maksymalną liczbę zliczeń/s. Kalkulator pokaże procent wykorzystania limitu oraz maksymalne RPM wynikające z tej wartości.
Przykładowo niektóre sterowniki mają inne limity dla zliczania jednofazowego i inne dla enkodera A/B. W nowocześniejszych CPU wartości mogą sięgać setek kHz, podczas gdy starsze lub standardowe wejścia mają znacznie niższe ograniczenia.
Oprócz częstotliwości sprawdź zgodność elektryczną sygnału, filtr wejściowy, minimalny czas impulsu, sposób podłączenia, ekranowanie oraz maksymalną częstotliwość wyjścia samego enkodera.
FAQ – częstotliwość enkodera, PPR, RPM i HSC
Ostatnia aktualizacja: 27.08.2026