AB相编码器与正交解码，绝对值编码器

AB相编码器与正交解码，绝对值编码器：

一、增量式编码器：

欧姆龙的编码器一般为AB相增量式编码器，在输出方式上分为电压输出和集电极开路输出两种输出方式。其中集电极开路输出在采集脉冲是需要加一个上拉电阻。同时编码器还有一个Z相信号，即编码器机械零位信号，每当编码器转到机械零位，Z相输出一个脉冲，可用于矫正脉冲长时间的积分误差。

二、正交解码：

如果只是采集A相或B相的脉冲数，只能测量转速的大小，而不能判断旋转的方向。正交解码则能解决这个问题。

 

光电编码器：

 

AB相输出：

发光二极管发射的光通过光栅到达光敏管，引起电平变化。

如果正转，A相输出超前B相90度，如果反转A相滞后B相90度。

每转一周，索引相，即Z相经过发光二极管一次，输出一个脉冲，可作为编码器的机械零位。

 

1、 FTM正交解码

现在很多单片机都有FTM模块，FTM模块中则有正交解码功能。正交解码有两种模式。下面以飞思卡尔（现在为恩智浦）的K60芯片的FTM为例进行讲。

一种是AB相正交解码，

先介绍两个寄存器：

CNT寄存器：寄存器通过正解解码的得到的脉冲值，最后只要读取CNT的值就可以得到编码器转数（正值为正转，负值为反转）。

CNTIN寄存器：CNT计数的初始值。

AB相的电平和跳变沿决定了CNT的加数和减数。

CNT增计数时：
A上升沿，B逻辑低
B上升沿，A逻辑高
B下降沿，A逻辑低
A下降沿，B逻辑高
CNT减计数是：
A下降沿，B逻辑低
B下降沿，A逻辑高
B上升沿，A逻辑低
A上升沿，B逻辑高

 

另外一种A相输出的是脉冲，B相输出方向。

当B相输出高电平，CNT寄存器加上A相输出的脉冲；

当B相输出低电平，CNT寄存器减去A相输出的脉冲；

而CNT的初始值由CNTIN决定，一般设置为０。

 

2、 D触发器：

如果单片机没有正交解码功能，可以通过D触发器来判断编码器的旋转方向。

将编码器的B相作为时钟输入到D触发器的１CLK（时钟），A相作为脉冲输入到D触发器的1D（数据位）。当B相有上升沿时，A相的电平将被锁存到Q1引脚。这样，通过读取Q1引脚电平的高低，就可以判定编码器的旋转方向。当Q１为高电平时，A相超前B相，正转；当Q１为低电平时，A相滞后B相，反转；再综合单片机PTM的脉冲计数功能，就可以实现正交解码功能。

3、 正交解码芯片（如HCTL-2020）：

也可以通过外加正交解码芯片实现正交解码功能，如何使用暂时不进行叙述。

 

 

三、绝对式编码器：

 

绝对式编码器的每一个位置对应一个二进制数，二进制数有每一道线的亮暗表示。例如：10位的绝对式编码器每个位置有10道线，可以表示0-1023共1024个位置。

绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。