Применение высокого точного роторного энкодера в системе позиционирования обратной связи Серво

Роторные кодеры часто используются в системах позиционирования с обратной связью сервоприводов. В этом случае стоимость энкодера, как правило, не важна. Тем не менее, энкодер также может использоваться для кодирования положения ручек на некоторых пользовательских интерфейсах, таких как ручка громкости на аудиосистеме. Для этих ручек потенциометры могут быть выбраны для недорогих, высоких значений и абсолютного чтения, но их перемещение ограничено, как правило, до 340 ° или оптомеханических вращающихся энкодеров. Их путешествие не ограничено, но цена высокая, низкая точность, только относительные показания. В этом примере проекта пытается объединить их с преимуществами потенциометра, а также характеристики операции вращаемого энкодера оптического машины.
Кодер использует структурную технологию стандартного потенциометра, поэтому ее легко производить. Это в основном двойная щетка ортогональный не ограниченный потенциометр. Он имеет полное круговое кольцо резистивного материала, которое электрически соединено на обоих концах, где две электрически независимые щетки перемещаются. Две щетки механически соединены друг с другом углом 90 ° (рис. 1).

АЦП в микроконтроллере считывает два сигнала, и прошивка использует эти два сигнала, чтобы определить квадрант, в котором расположена ось. Как только вы узнаете квадрант, вы можете использовать два сигнала кисти для расчета положения оси. Когда кисть достигает подключения питания, этот сигнал следует игнорировать из-за нелинейного отклика (рисунок 2). Существует угол 90 градусов между двумя щетками, поэтому невозможно быть в нелинейном положении одновременно. Сегодня даже самые основные микроконтроллеры будут иметь 10-битную АЦП, поэтому эти два сигнала имеют в общей сложности 11-битное разрешение или лучше, чем 0,2 °. Если приложение не требует абсолютного чтения или сброса программного обеспечения, микроконтроллер может игнорировать его.
Этот квадратурный потенциометр без вершины обеспечивает опыт, похожий на старую ручку настройки на классическом аналоговом радио. Он предлагает новые возможности для дизайна интерфейса человека, что позволяет потребительским продуктам набрать благородный смысл при низких затратах.