Zastosowanie wysokiego precyzyjnego enkodera obrotowego w pozycjonowaniu sprzężenia zwrotnego serwomechanizmu
Kodery obrotowe są często stosowane w systemach pozycjonowania z serwopopinomoodpornym sprzężeniem zwrotnym. W takim przypadku koszt enkodera na ogół nie jest ważny. Jednak enkoder może być również używany do kodowania położenia pokrętła na niektórych interfejsach użytkownika, takich jak pokrętło głośności w systemie audio. W przypadku tych gałek potencjometry można wybrać do tanich, wysokiej, precyzyjnych i bezwzględnych wartości, ale ich podróż jest ograniczona, zwykle do mniej niż 340 ° lub optomechaniczne enkodery obrotowe. Ich podróż nie jest ograniczona, ale wysoka cena, niska dokładność, tylko względne odczyty. Ten przykład projektowy próbuje połączyć te dwa, z zaletami potencjometru, a także charakterystyk obsługi enkodera obrotowego maszyny optycznej.
Koder wykorzystuje technologię struktury standardowego potencjometru, więc jest łatwy do wyprodukowania. Jest to w zasadzie podwójny ortogonalny potencjometr ortogonalny. Ma pełny okrągły pierścień materiału rezystancyjnego, który jest elektrycznie podłączony na obu końcach, w których poruszają się dwa niezależne elektrycznie szczotki. Dwa szczotki są ze sobą podłączone mechanicznie pod kątem 90 ° (ryc. 1).
ADC w mikrokontrolerze odczytuje dwa sygnały, a oprogramowanie układowe wykorzystuje te dwa sygnały do określenia kwadrantu, w którym znajduje się oś. Po znaniu kwadrantu możesz użyć dwóch sygnałów pędzla do obliczenia pozycji osi. Gdy szczotka dociera do połączenia zasilania, ten sygnał należy zignorować z powodu odpowiedzi nieliniowej (ryc. 2). Między dwoma szczotkami występuje kąt 90 stopni, więc nie można jednocześnie być w pozycji nieliniowej. Dzisiaj nawet najbardziej podstawowe mikrokontrolery będą miały 10-bitowy ADC, więc dwa sygnały mają w sumie 11-bitową rozdzielczość lub lepszą niż 0,2 °. Jeśli aplikacja nie wymaga bezwzględnego odczytu lub resetowania oprogramowania, mikrokontroler może ją zignorować.
Ten potencjometr bezprzedawny kwadratury stanowi wrażenia podobne do starego pokrętła strojenia w klasycznym radiu analogowym. Oferuje nowe możliwości projektowania interfejsu ludzkiego-maszyny, umożliwiając produkty konsumenckie uzyskanie szlachetnego sensu przy niskich kosztach.
