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編碼器元件及其應用

時間:2020-01-16 瀏覽次數:1981

    編碼器元件是一種可替代炭膜電位器的新型數字式電子元件,有著良好的市場應用前景和發展空間。廣泛應用于家用電器、汽車音響、通訊設備、多媒體、音響、儀器儀表設備、數控機床、醫療設備、工程機械、航空航天設備、智能控制、物聯網終端設備等,具有極大推廣應用的價值。

    編碼器的分類:

按產品結構分為:編碼器元件和編碼器組件;

按使用方式分為:旋轉式和直線式;

按技術原理分為:接觸式(電刷機械接觸)和非接觸式(含有:光學式、光電感應式、磁感應式、磁電感應式…);

按工作原理分為:增量型和型。

    編碼器元件工作原理

本文將對增量型編碼器和型編碼器的工作原理和應用進行介紹。

在編碼器的本體(脈沖碼盤)中預先根據不同的產品要求,制作金屬導通區與塑膠絕緣區,導通區與絕緣區的角度、形狀大小,決定著產品終的信號輸出形式。

1增量型編碼器:

在旋轉過程中,能輸出二組或二組以上,有周期性變化并有相位時序差的編碼器 .

(1) 產品特點:

a) 可以360度旋轉;

b) 在旋轉過程中,能夠產生高、低電平周期性變化的輸出信號,沒有固定的起始點和終點;

c) 能在任一位置停下或起步;

d) 使用時,一般不注重停下位置的結果,只強調過程的信號變化。

(2) 產品構造:

該產品主要由軸芯、本體、支架、定位片、接觸刷等組成。

(3) 輸出信號:

通過旋轉軸芯帶動接觸刷,產生通、斷,輸出二組或二組以上,有周期性變化并有相位時序差的脈沖信號。

a) 輸出二組信號時,一般分為:A相、B相,相位間的相位差為相互延遲1/4脈沖周期,根據通斷的先后順序,判斷產品的旋轉方向(信號遞增或遞減)

b) 輸出三組信號時,一般分為:A相、B相C相,通過三組信號的通斷先后順序(時間差)來判定信號的遞增或遞減,三組信號在導通的狀態時互不相交,從而使成品的相位差相對變大。信號增減更易識別,更穩定,不易出現亂碼。

(4) 如何判斷旋轉方向及計數

根據脈沖信號的輸出的特點,常用的判斷方式有以下二種(詳見圖四所示):

a)比較法

在一個脈沖周期內,A、B相可以用四種運動時序表示,正轉時為:11、01、00、10;反轉時為:11、10、00、01,把此輸出值保存起來,與下一個A、B相輸出值做比較,即可得出運動方向(如果A、B相輸出11后輸出01,則為順時針;如果輸出11后輸出10,則為逆時針)。

這種方式對產品的要求較高,不易產生誤碼,但每次均需從11狀態開始。

b)邊沿觸發

由高電平向低電平變化的瞬間稱為下降沿,由低電平向高電平變化的瞬間稱為上升沿。如果A相輸出為下降沿時,B相出現一個高電平,這時為順時針旋轉;當A相輸出為下降沿時,B相出現一個低電平,這時為逆時針方向旋轉。

2 型編碼器:

在每個定位處輸出與位置相對應的二進制代碼的編碼器。

(1) 產品特點:

a)產品上設定每個檔位固定的信號輸出方式,分別為0、1組合,應用此代碼輸出信號,可進行各種不同功能的設計;

b)正轉、反轉到同一檔位時,輸出的信號是一致的;

c)使用時,一般不考慮中間運動過程,只注重停止位置的輸出信號。

(2) 產品構造:

主要由軸芯、本體、支架、定位片、接觸刷等組成。它與增量型旋轉編碼器的大差異是本體接觸片的形狀。

(3) 輸出信號:

通過編碼器的旋轉運動,在停止位置產生出有規則對應的固定編碼信號。

編碼器的產品應用及一般應用電路:

編碼器元件應用領域有:功放、音響、調音臺、汽車音響、對講機、電臺、鼠標、鍵盤、示波器、微波爐、電磁爐、洗衣機、空調等。

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