펄스 출력 계산기의 원리
많은 센서가 아날로그 신호 대신 펄스로 값을 알립니다. 터빈식, 오벌 기어식, 전자식 유량계는 일정 체적마다 펄스를 내며, 이를 K 팩터(리터당 펄스 수)로 나타냅니다. 증분형 엔코더는 1/4주기 어긋난 A상과 B상 두 채널에 회전당 일정 수의 펄스를 냅니다. 컨트롤러는 펄스를 세거나 그 주파수를 잽니다.
이 계산기는 펄스 주파수, 주기, 펄스당 체적 또는 카운트당 각도, 카운터 입력이 따라가야 할 카운트 속도, 게이트 시간으로 잰 주파수의 분해능을 구합니다. 카운터 입력의 최대 주파수를 넣으면 따라갈 수 있는지 확인할 수 있습니다.
유량계와 K 팩터
주파수는 K × 유량입니다. 100 펄스/L 유량계가 30 L/min이면 50 Hz이며, 펄스 하나는 10 mL이고 적산계는 1 m³당 100 000펄스를 셉니다. K 팩터는 유량계의 교정 성적서에 있으며 같은 형식이라도 개체마다 조금 다를 수 있으니 성적서 값을 쓰세요.
엔코더와 4체배
회전당 1024펄스 엔코더가 3000 rpm으로 돌면 각 채널은 51.2 kHz입니다. A상의 상승 에지만 세면 회전당 1024카운트(×1), A상의 양쪽 에지면 2048(×2), 두 상의 양쪽 에지면 4096(×4)이며 회전 방향도 알 수 있습니다. 카운터는 한 채널의 주파수가 아니라 체배 후 카운트 속도, 이 예에서는 204.8 kHz를 처리해야 합니다. ×4에서 카운트당 각도는 0.088°입니다.
볼스크루의 리드나 측장 롤러의 둘레처럼 회전당 이동량을 넣으면 직선 방향의 분해능과 속도가 보입니다.
게이트 시간과 분해능
일정한 게이트 시간 동안 펄스를 세면 주파수를 펄스 하나의 정밀도로 얻습니다. 상대 분해능은 1 / (f × 게이트 시간)으로, 50 Hz를 1 s 동안 세면 2 %, 5 kHz를 1 s 동안 세면 0.02 %입니다. 저주파에서는 게이트를 늘리거나, 펄스를 세는 대신 펄스 사이 주기를 재는 편이 결과가 좋습니다. 엔코더로 회전 속도를 구할 때 분해능은 60 / (회전당 카운트 × 게이트 시간) rpm입니다.
카운터 값이나 유량을 Modbus로 컨트롤러에 가져오려면 Modbus 레지스터 디코더로 레지스터를 읽으세요. 같은 유량계의 아날로그 출력 스케일링에는 4–20 mA 변환기가 있습니다.
자주 묻는 질문
고속에서 카운터가 펄스를 놓치는 이유는?
입력의 최대 주파수, 최소 펄스 폭, 입력 필터가 카운트 속도를 제한하고, 긴 케이블은 펄스 에지를 무디게 합니다. 체배 후 카운트 속도와 실제 케이블 길이에서 카운터를 확인하세요.
푸시풀 출력과 오픈 컬렉터 출력 중 어느 것이 나은가요?
푸시풀 출력(HTL 또는 TTL)은 양쪽 에지를 구동하여 긴 케이블에서도 높은 주파수로 동작합니다. 오픈 컬렉터 출력은 풀업 저항에 의존하므로 상승 에지가 케이블 용량 때문에 느려집니다. 긴 케이블에는 RS-422 차동 출력 엔코더가 튼튼한 선택입니다.
적산값에서 유량을 구할 수 있나요?
구할 수 있습니다. 두 카운트 값의 차이를 그 사이 시간으로 나눕니다. 게이트 시간 측정과 같은 방식이며 분해능도 똑같이 펄스 하나입니다.