Comment fonctionne le calculateur de sortie impulsions
Beaucoup de capteurs transmettent par impulsions plutôt que par un signal analogique. Un débitmètre à turbine, à roues ovales ou électromagnétique donne une impulsion par volume fixe, indiquée par son facteur K en impulsions par litre. Un codeur incrémental donne un nombre fixe d’impulsions par tour sur deux voies, A et B, décalées d’un quart de période. L’automate compte les impulsions ou mesure leur fréquence.
Le calculateur donne la fréquence des impulsions, la période, le volume par impulsion ou l’angle par pas, la cadence que l’entrée de comptage doit suivre et la résolution d’une fréquence mesurée sur un temps de porte. Saisissez la fréquence maximale de l’entrée de comptage pour vérifier qu’elle suit.
Débitmètres et facteur K
La fréquence vaut K × débit. Un débitmètre à 100 impulsions/L à 30 L/min donne 50 Hz ; chaque impulsion vaut 10 mL, et un totalisateur compte 100 000 impulsions par mètre cube. Le facteur K figure sur le certificat d’étalonnage et peut légèrement varier entre appareils du même type ; utilisez la valeur certifiée.
Codeurs et décodage en quadrature
Un codeur à 1024 impulsions par tour à 3000 tr/min donne 51,2 kHz sur chaque voie. Compter les fronts montants de la voie A donne 1024 pas par tour (×1), les deux fronts de A en donnent 2048 (×2), et les deux fronts des deux voies 4096 (×4) ainsi que le sens. Le compteur doit suivre la cadence décodée, 204,8 kHz dans cet exemple, pas seulement la fréquence d’une voie. En ×4, l’angle par pas vaut 0,088°.
Saisissez le déplacement par tour, le pas d’une vis ou la circonférence d’une roue de mesure, pour voir la résolution et la vitesse linéaires.
Temps de porte et résolution
Compter les impulsions sur un temps de porte fixe donne la fréquence à une impulsion près. La résolution relative vaut 1 / (f × temps de porte) : 2 % pour 50 Hz sur 1 s, 0,02 % pour 5 kHz sur 1 s. Aux basses fréquences, une porte plus longue, ou la mesure de la période entre impulsions au lieu du comptage, donne un meilleur résultat. Pour une vitesse issue d’un codeur, la résolution vaut 60 / (pas par tour × temps de porte) tr/min.
Pour amener un compteur ou un débit dans un automate par Modbus, le décodeur de registres Modbus lit les registres ; le convertisseur 4–20 mA met à l’échelle une sortie analogique du même appareil.
Questions fréquentes
Pourquoi le compteur perd-il des impulsions à haute vitesse ?
La fréquence maximale de l’entrée, sa largeur d’impulsion minimale et un éventuel filtre d’entrée limitent la cadence, et un câble long arrondit les fronts. Vérifiez le compteur à la cadence décodée et à votre longueur de câble.
Push-pull ou collecteur ouvert ?
Les sorties push-pull (HTL ou TTL) pilotent les deux fronts et fonctionnent à des fréquences plus élevées sur des câbles plus longs. Une sortie à collecteur ouvert dépend d’une résistance de rappel, et son front montant ralentit avec la capacité du câble. Pour les câbles longs, les sorties codeur différentielles RS-422 sont le choix robuste.
Peut-on obtenir un débit à partir d’un totalisateur ?
Oui, par la différence de deux comptes divisée par le temps qui les sépare. C’est la même mesure par temps de porte, avec la même résolution d’une impulsion.