2017/1/18 8:49:19
“編碼” 是一種數(shù)學(xué)模式,是指信息傳遞中將信息編排送出(Encode),接收端收取編碼、解碼后獲取信息(Decode)。
現(xiàn)代編碼的數(shù)學(xué)模式是 0 和 1(有和無、通和斷、長(zhǎng)音和短音,高電平和低電平,等等)。例如:航海中的兩船相遇的旗語(yǔ)、燈語(yǔ),無線電發(fā)報(bào)的摩爾斯編碼(長(zhǎng)短音);再例如:音頻編碼器的 CD 唱片與唱機(jī),視頻編碼器的 DVD、藍(lán)光與高清電視...等等。
而旋轉(zhuǎn)編碼器就是要把當(dāng)前的角度信息或旋轉(zhuǎn)的角度變化信息“編碼”送出。
相對(duì)型
相對(duì)型旋轉(zhuǎn)“編碼”,是指需要兩次以上的編碼信息與輸出,通過兩次以上的編碼信息的比較,獲得相對(duì)變化的角度值,也叫增量編碼器。
其中,光電型增量編碼器就是通過碼盤刻線的光的通過與遮擋,來表達(dá) 1 和 0 的間隔變化,這樣的一通一斷的間隔性變化代表了角度的變化量,像人的脈搏,也稱為脈沖輸出。
這種編碼角度信息必須有轉(zhuǎn)動(dòng)才會(huì)有信息變化與累加,就好比 CD 唱片必須有轉(zhuǎn)動(dòng)才會(huì)有聲音。當(dāng)前的角度值是要經(jīng)過前面歷史信息的比較與累加、記憶才能獲得。
相對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼碼盤
絕對(duì)型
絕對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼是指不需要讀兩次以上的變化信息,無需比較與累加,絕對(duì)值是與歷史信息無關(guān)的,可以直接一次性讀取到當(dāng)前的角度位置值。
單圈絕對(duì)值編碼器的位數(shù)是以 0 和 1 的編碼方式的 2 的 N 次方位數(shù)來表示其分辨位置編碼,8 位就有 256 個(gè)編碼位置,10 位是 1024,12 位 4096,13 位 8192,14 位 16384,16 位 65536 ... 等等,目前工業(yè)市場(chǎng)最高位數(shù)的是德國(guó)海德漢的 25 位單圈絕對(duì)值編碼器。
?? 相對(duì)型的編碼是“變化的角度量”,包括內(nèi)部和外部的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)累計(jì)與記憶,與歷史計(jì)數(shù)有關(guān)系;絕對(duì)值的編碼是“直接的當(dāng)前角度值”,與歷史計(jì)數(shù)無關(guān)。
相對(duì)型增量式編碼器的編碼方式是什么?
增量編碼器通過輸出每圈的脈沖數(shù)(PPR)對(duì)一個(gè) 360° 圓周分割,也稱為分辨率。每個(gè)脈沖周期的變化代表了一定角度變化,這樣預(yù)先分割角度到每個(gè)周期并讀取計(jì)數(shù)周期變化的方式為“增量編碼”,增量編碼器輸出一般是 A、B、Z 三相信號(hào),A 和 B 的輸出相差 1/4 個(gè)周期,正轉(zhuǎn)是 1/4 相差,而反轉(zhuǎn)是 3/4 相差,以此可以判斷編碼器的正反轉(zhuǎn);Z 相是每圈僅提供一個(gè)位置脈沖,以此可以設(shè)定零位值。
什么是增量編碼的正邏輯與負(fù)邏輯?
增量脈沖信號(hào)的方波,在高電平的時(shí)候邏輯為1,低電平的時(shí)候邏輯為 0,這稱為編碼的正邏輯,反之為負(fù)邏輯。
一般 NPN 集電極開路輸出形式的編碼是負(fù)邏輯的。
什么是 CW 編碼或者 CCW 編碼?
面向編碼器的軸端看,編碼器轉(zhuǎn)軸“順時(shí)針”旋轉(zhuǎn),而編碼數(shù)據(jù)增加的,稱為 CW。面向編碼器軸端,編碼器轉(zhuǎn)軸“逆時(shí)針”旋轉(zhuǎn),而數(shù)據(jù)增加的,稱為 CCW。
什么是增量信號(hào)的正交 A、B 相?
增量編碼器輸出 A 相脈沖和 B 相脈沖,A 相和 B 相脈沖相差 90° 的相位差(一個(gè)周期的 1/4T),這稱為“正交的 A、B 相”。正交的相位差可以提供接收設(shè)備判斷編碼器軸的旋轉(zhuǎn)方向,正方向的旋轉(zhuǎn)是 1/4T,反方向的旋轉(zhuǎn)就是 3/4T,這樣后續(xù)接收信號(hào)的設(shè)備可以很容易判斷增量脈沖信號(hào)是“增”還是“減”累計(jì)脈沖數(shù)。
什么是增量正交 A、B 信號(hào)的四倍頻?
正交的 A、B 信號(hào)相位差 90°,在一個(gè)脈沖周期內(nèi),可以通過 A 和 B 脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿的變化,判斷出 4 次變化,或者通過A信號(hào)編碼邏輯的 1 和 0 和 B 信號(hào) 1 和 0 的組合解碼,A 和 B 構(gòu)成 2 位編碼在一個(gè)脈沖周期內(nèi)可以有四個(gè)分割區(qū)間,將這 4 次變化或 4 個(gè)區(qū)間解讀出來,稱為增量正交 A B 信號(hào)的四倍頻。
增量編碼器的 A、B 相位差為什么是 90° ?
這樣可以較為清晰的判斷旋轉(zhuǎn)方向的正轉(zhuǎn)(1/4差)或反轉(zhuǎn)(3/4差),并有很好的容錯(cuò)寬度。
什么是絕對(duì)值數(shù)字編碼?
以傳感器內(nèi)部信號(hào)獲得的有和無,電學(xué)的高低電平作為 1 和 0 的編碼,有 N 位的 0、1 編碼(也稱為二進(jìn)制編碼)組成的絕對(duì)值編碼。數(shù)字式編碼的有和無,對(duì)于各種微動(dòng)因素的干擾引起的大小變化不敏感,為此抗干擾性強(qiáng)。目前越來越多的應(yīng)用采用絕對(duì)值編碼器。
絕對(duì)值數(shù)字編碼的方式有哪些?
十進(jìn)制碼
日常生活中,我們的數(shù)字是 0~9,逢十進(jìn)一,這稱為“十進(jìn)制”數(shù)字編碼;
因 10 進(jìn)制編碼需要用十個(gè)階梯的分布物理量,物理實(shí)現(xiàn)較不方便,編碼器中很少用此編碼。
純二進(jìn)制碼
現(xiàn)代電子數(shù)字編碼,一般都以通斷(明暗)代表 0、1,有多位數(shù) 2 的 N 次方構(gòu)成編碼,最簡(jiǎn)單的