Come funziona il calcolatore di uscita a impulsi
Molti sensori comunicano con impulsi invece che con un segnale analogico. Un misuratore di portata a turbina, a ruote ovali o elettromagnetico dà un impulso per volume fisso, indicato dal fattore K in impulsi per litro. Un encoder incrementale dà un numero fisso di impulsi per giro su due canali, A e B, sfasati di un quarto di periodo. Il controllore conta gli impulsi o ne misura la frequenza.
Il calcolatore indica la frequenza degli impulsi, il periodo, il volume per impulso o l’angolo per conteggio, la frequenza che l’ingresso del contatore deve seguire e la risoluzione di una frequenza misurata su un tempo di porta. Inserisci la frequenza massima dell’ingresso del contatore per verificare che regga.
Misuratori di portata e fattore K
La frequenza è K × portata. Un misuratore da 100 impulsi/L a 30 L/min dà 50 Hz; ogni impulso vale 10 mL, e un totalizzatore conta 100 000 impulsi per metro cubo. Il fattore K è nel certificato di taratura e può variare leggermente tra misuratori dello stesso tipo; usa il valore certificato.
Encoder e decodifica in quadratura
Un encoder da 1024 impulsi per giro a 3000 giri/min dà 51,2 kHz su ogni canale. Contare i fronti di salita del canale A dà 1024 conteggi per giro (×1), entrambi i fronti di A ne danno 2048 (×2), entrambi i fronti di entrambi i canali 4096 (×4) e il verso. Il contatore deve reggere la frequenza decodificata, 204,8 kHz in questo esempio, non solo quella di un canale. Con ×4 l’angolo per conteggio è 0,088°.
Inserisci la corsa per giro, il passo di una vite o la circonferenza di una ruota di misura, per vedere la risoluzione e la velocità lineari.
Tempo di porta e risoluzione
Contare gli impulsi su un tempo di porta fisso dà la frequenza con un impulso di precisione. La risoluzione relativa è 1 / (f × tempo di porta): 2 % per 50 Hz su 1 s, 0,02 % per 5 kHz su 1 s. Alle basse frequenze una porta più lunga, o la misura del periodo tra gli impulsi invece del conteggio, dà un risultato migliore. Per la velocità da un encoder la risoluzione è 60 / (conteggi per giro × tempo di porta) giri/min.
Per portare un contatore o una portata in un controllore via Modbus, il decodificatore di registri Modbus legge i registri; il convertitore 4–20 mA scala un’uscita analogica dello stesso misuratore.
Domande frequenti
Perché il contatore perde impulsi ad alta velocità?
La frequenza massima dell’ingresso, la larghezza minima d’impulso e un eventuale filtro d’ingresso limitano la frequenza di conteggio, e un cavo lungo arrotonda i fronti. Verifica il contatore alla frequenza decodificata e con la tua lunghezza di cavo.
Push-pull o collettore aperto?
Le uscite push-pull (HTL o TTL) pilotano entrambi i fronti e funzionano a frequenze più alte su cavi più lunghi. Un’uscita a collettore aperto si affida a una resistenza di pull-up, e il suo fronte di salita rallenta con la capacità del cavo. Per cavi lunghi, le uscite encoder differenziali RS-422 sono la scelta robusta.
Posso ricavare una portata da un totalizzatore?
Sì, dalla differenza tra due conteggi divisa per il tempo tra essi. È la stessa misura a tempo di porta, con la stessa risoluzione di un impulso.