Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Incremental Encoder


von Christoph M. (mchris)


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Wie viele Schritte hat normalerweise einer dieser Inkrementalencoder die 
man auf Bedienpanels findet?
Ich habe das Datenblatt eines PEC11R gefunden:
https://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/PEC11R.pdf
Die gibt es mit 12/18 und 24 Pulsen pro Umdrehung.
Gibt es auch welche mit 20 Pulsen bzw. 80 Quadratursteps/Umdrehung?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christoph M. schrieb:
> Gibt es auch welche mit 20 Pulsen bzw. 80 Quadratursteps/Umdrehung?
Schau dort mal, ob welche dabei sind:
- https://www.digikey.de/de/products/filter/encoder/507

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Die gibt es mit 12/18 und 24 Pulsen pro Umdrehung.

Klar, ist doch logisch. Kannst du dir an deinen zwoelf Fingern 
abzaehlen.

> Gibt es auch welche mit 20 Pulsen bzw. 80 Quadratursteps/Umdrehung?

Die ueblichen Encoder an Panels sind Billigkram. Mehr wie 24 kann man da 
kaum erwarten und selbst die haben teilweise eine erstaunlich kurze 
Haltbarkeit. Es gibt auch Encoder mit 512 oder mehr Strichen, aber da 
wird es dann teuer. Die Mechanik muss besser sein und die Auswertung 
muesste viel schneller sein. Daher findet sowas IMHO nur an teuren 
Motoren und eher nicht an etwas wo jemand von Hand dran dreht. Ausserdem 
bist du vermutlich garnicht so sensibel um 360/80Grad von Hand 
einstellen zu koennen.

Vanye

von Daniel S. (supernova01)


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Vanye R. schrieb:
> Daher findet sowas IMHO nur an teuren
> Motoren und eher nicht an etwas wo jemand von Hand dran dreht. Ausserdem
> bist du vermutlich garnicht so sensibel um 360/80Grad von Hand
> einstellen zu koennen.

Er fragt doch nur nach einer Ausführung mit 20 Impulsen...

von Rainer W. (rawi)


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Vanye R. schrieb:
> Es gibt auch Encoder mit 512 oder mehr Strichen, aber da
> wird es dann teuer.

Klar - es gibt auch welche mit 25000 Pulsen pro Umdrehung. Aber selbst 
512, d.h. eine Auflösung von 1/2048 Umdrehung, sind für eine 
Handbedienung eine maßlose Übertreibung und Unfug.

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
>Schau dort mal, ob welche dabei sind:
>- https://www.digikey.de/de/products/filter/encoder/507

Ah, danke. Da gibt es tatsächlich welche mit 20 Pulsen/Umdrehung.
Mich wundert ja, dass sie für einen Quadraturencoder nie den Faktor 4 
mit angeben, weil man ja eigentlich die 4 fache Auflösung bekommt. Ich 
habe welche auf dem Tisch, da sind die "fühlbaren" Rasten aber 
wesentlich grober und liegen quasi bei 20 Rasten pro Umdrehung.

von Mi N. (msx)


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Christoph M. schrieb:
> Mich wundert ja, dass sie für einen Quadraturencoder nie den Faktor 4
> mit angeben, weil man ja eigentlich die 4 fache Auflösung bekommt.

Die billigen Encoder mit mechanischen Kontakten liefern zwar eine 
Phasenverschiebung, die in der Regel aber nicht 90° beträgt, wie sie für 
eine 4-fach Auswertung notwendig ist. Zudem bräuchte man dann für Dein 
Beispiel 80 Rastpunkte.
Nimm einen optischen Encoder mit höherer Auflösung oder einen geeigneten 
Schrittmotor. Eine weitere Möglichkeit wären analoge Hallsensoren, bei 
denen die Phasensignale der sinusförmigen Signale ausgewertet wird.
Was sinnvoll ist, hängt letztlich von Deiner Anwendung ab.

von Christoph M. (mchris)


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Mi N. (msx)
>Nimm einen optischen Encoder mit höherer Auflösung

Ich will gar keinen Encoder mit höherer Auflösung. Ich habe hier nur 
einen rumliegen und habe versucht heraus zu kriegen, ob er tatsächlich 
20 Impulse hat wie erfühlbar. Außerdem habe ich mich über die Angabe 
"Impulse/Umdrehung" gewundert, weil er ja theoretisch eine höhere 
Auflösung liefert. Die Scheint es im Englischen als CPR (counts per 
round) zu geben und ist wohl auch bei Winkelenkodern für rotierende 
Wellen gebräuchlich.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christoph M. schrieb:
> Ich habe welche auf dem Tisch, da sind die "fühlbaren" Rasten aber
> wesentlich grober und liegen quasi bei 20 Rasten pro Umdrehung.
Das dürfte der Normalfall sein.

> weil man ja eigentlich die 4 fache Auflösung bekommt.
Bei den mechanischen Encodern sind die "Qudaraturpunkte" zwischen den 
Rastpunkten aber meist nicht gleichmäßig aufgeteilt. Da sieht das 
Qudratursignal dann nicht so "ideal" aus:
1
Raste    |                   |
2
A ----------__________----------__________----
3
B -----__________----------__________----------
4
4fach |    |    |    |    |    |    |    |  -> gleichmäßig verteilt
sondern eher so:
1
Raste    |                   |
2
A ----------__________----------__________----
3
B -__________----------__________----------___
4
4fach      ||         ||       ||        ||  -> holprig
Und damit wird der Zugewinn durch eine 4-fach Abtastung hinfällig.

Besser ist es dann, den Drehgeber dynamisch auszuwerten. Wenn schnell 
gedreht wird, ändern sich die Eingabewerte schnell, bei langsamem Drehen 
kommen Einzelimpulse zum Tragen:

- 
https://www.lothar-miller.de/s9y/archives/71-Drehgeberauswertung-mit-Beschleunigung.html

: Bearbeitet durch Moderator
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> einen rumliegen und habe versucht heraus zu kriegen, ob er tatsächlich
> 20 Impulse hat wie erfühlbar.

Du musst das leider messen. Es gibt naemlich auch welche wo die 
Umschaltschwellen neben den Rastpunkten liegen. Da hatte ich auch 
schonmal Schaum vor dem Mund, seufz.

Vanye

von Thorsten S. (thosch)


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Die Redundanz zwischen Gray-Code Zuständen und Rastpositionen ist 
gewollt, weil es die eindeutige Auswertung erleichtert.

Üblicherweise liegen die mechanischen Rastpositionen auch so, daß hier 
keines der Quadratursignale seinen Pegel ändert.

von Thorsten S. (thosch)


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Vanye R. schrieb:
> Es gibt naemlich auch welche wo die Umschaltschwellen neben den
> Rastpunkten liegen.

Das ist so beabsichtigt, weil man ja nur zur nächsten oder 
vorhergehenden Raste eine Zustandsänderung haben möchte, keineswegs im 
Rastpunkt, damit die Rastpunkte eindeutig definiert sind und nicht das 
Husten einer Fliege die elektrische Position im Rastpunkt flattern läßt.

Bei vielen Drehgebern liegen die Schaltschwellen der Signale daher 
mittig zwischen den Rastpunkten, was auch sinnvoll ist.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Das ist so beabsichtigt,

Wir reden aneinander vorbei. Ich meinte den Punkt maximaler Kraft, 
meinen also beide dasselbe. Aber es gibt da jedenfalls beide Sorten.

Vanye

von Thomas F. (igel)


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Christoph M. schrieb:
> Wie viele Schritte hat normalerweise einer dieser Inkrementalencoder die
> man auf Bedienpanels findet?

So einer?
https://de.aliexpress.com/item/1005004437852504.html
Es sind 100.

Bei den anderen, kleinen: Die Anzahl der mechanischen Rastungen muss 
nicht gleich der Anzahl der elektrischen Impulse sein. Da kann auch ein 
Faktor 2 dazwischen sein.

Impulse vs. Positionen:
https://www.tme.eu/de/katalog/inkrementale-encoder_113521/?queryPhrase=encoder

von Rainer W. (rawi)


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Mi N. schrieb:
> Eine weitere Möglichkeit wären analoge Hallsensoren, bei
> denen die Phasensignale der sinusförmigen Signale ausgewertet wird.

Die Verarbeitung des Analogsignals kann man sich sparen, wenn man gleich 
einen Sensor einsetzt, der dies intern erledigt.
Der AS5147 kann bspw. wahlweise direkt die Position als Absolutwinkel 
liefern oder ein Inkrementalsignal (256 oder 512) Linien generieren.

Thorsten S. schrieb:
> Üblicherweise liegen die mechanischen Rastpositionen auch so, daß hier
> keines der Quadratursignale seinen Pegel ändert.

Das ist oft genug auch anders. Falls die Rastpositionen bei einem der 
Kanäle auf dem Umschaltpunkt liegen, sollte man das bei der Auswertung 
berücksichtigen und bspw. den betreffenden Kanal als Clock zur Abtastung 
des stabilen verwenden.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Und noch eine Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Schrittmotors 
als Impulsgeber.

Beitrag "Schrittmotor als Drehgeber mit Dynamik, AVR"

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Und noch eine Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Schrittmotors
> als Impulsgeber.

Ich gebe zu es nicht in aller epischer Breite verfolgt zu haben, aber 
als ich das mal so vor 20Jahren probiert habe, hatte ich Probleme bei 
sehr langsamen drehen. Ansonsten ist sowas natuerlich eine VIEL 
bessere Loesung weil mechanisch und vom Drehgefuehl besser als alles was 
man sonst so kaufen kann.

Vanye

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