正弦编码器的刻线排列、检测正弦波形、解析4倍频的结构和原理

正弦编码器的刻线排列、检测正弦波形、解析4倍频的结构和原理

刘志斌    2012.04.09

http://blog.gkong.com/uploadfile4/20124912711511.jpg

如图：

1、正弦编码器的刻线参数和排列规则：

1）刻线宽度与刻线间隔相等；

2）有4条相同刻线数的刻线a、b、c、d，排列方法如图所示；

3）a、b（或c、d）刻线与间隔错开；

4）a、c错开90°

2、检测波形的合成：

1）每条刻线检测到的模拟信号强度是正弦波形的半周；

2）a+b合成正弦波形，c+d合成正弦波形，两个正弦波形互差90°；

3、4倍频解析脉冲形成原理：

1）每个刻线的正弦半波，整理产生1个方波脉冲；

2）4条刻线解析合成4倍频方波脉冲；

版主，我怎么上不了图？你能帮我把那幅图贴出来吗？谢谢！

1、刻线是方的，波形为什么是正余弦波形呢？

2、当光线从刻线方孔投射到接受感应器时，感应器得到的信号强度不是一个方波；

3、感应器得到的光信号是由弱→强→弱的过程；

4、这时我们可以把它看成正余弦的半波脉冲；

5、如果“a、b（或c、d）刻线与间隔错开”，a、b（或c、d）合成一个完整的正弦信号（落后90°的正弦信号）；

6、这样我们得到了一个正交的正弦波信号；

7、我们从这个正交的正余弦信号，通过整形电路，获得4个方波信号，分别对应正弦信号的最大之处；

8、这就是有关论文中所说的，在一个正弦波形的0°、90°、180°、270°处分别得到1个方波信号，这样一个正弦脉冲解析出4个方波；

9、这就是正余弦编码器的4倍频的原理，

10、如果一个正余弦编码器的刻线是2500条，实际有4圈平行的2500条相互错开的刻线；

11、我们最终得到的4倍频2500×4=10000个方波脉冲，其实是实实在在的10000个检测脉冲，对应着10000个实实在在的刻线；

12、也就是说这种编码器的分辨率就是1/10000周；

13、所谓4倍频的说法不妥！

14、这实际是一个从传感器中得到的合成模拟信号，然后进行波形整形，得到方波脉冲数字信号的一个过程；

15、这个波形整形是在接受编码器信号电路中进行的；

16、把“4倍频”改成“4合成”更有道理，更切合实际！

1、不懂装懂的是你自己；
2、用4圈刻线，合成4倍于一圈刻线数的4倍的高分辨率的编码器，是一种基本工艺；
3、一种办法是从刻线所得的光信号为模拟正余弦信号，称之为正余弦编码器，；
4、一种办法是从刻线所得的光信号为方波信号，称之为方波信号编码器；
5、正（余）弦编码器，由刻线直接输出的彼此落后90°的两列正（余）弦波，通过波形整理电路，可得到4倍的方波脉冲信号；
6、方波信号编码器，由刻线直接输出的4个彼此落后90°的方波信号，只能通过微分电路，在上（下降）升沿检出、合成4倍频个尖峰脉冲串信号；

1、18位、19位、20位、21位计数器，最大各位脉冲记数值是：
1位：131072个/s 262144 524288 1048576 2097152
2位： 65536个/s 131072  262144  524288 1048576
3位： 32768个/s   65536  131072  262144   524288
4位： 16384个/s   32768    65536  131072   262144
5位：   8192个/s   16384    32768    65536   131072
6位：   4096个/s     8192    16384    32768     65536
7位：   2048个/s     4096      8192    16384     32768
8位：   1024个/s     2048      4096      8192     16384
…        …            …          …         …           …

2、如果编码器的解析度在二进制数之间转换，必定用的是二进制计数器的分、倍频作用实现的；
3、这种用二进制计数器的分、倍频关系改变编码器输出脉冲数时，编码器的实际分辨率不会跟着变化；

4、如果用的是4圈对称刻线技术工艺生产的编码器，输出的脉冲数是4圈对称刻线相对应，是实实在在的检测结果，编码器的分辨率随之提高4倍；
5、在语言描述时本不应该用“倍频”这样的字眼，而应个用4合成才是正确的：
6、这种4圈对称刻线技术工艺，有两种方法，一种刻线输出信号波形为正余弦，另外一种刻线输出信号波形为方波；
7、它们的刻线排列工艺不同，4合成的电路和方法不同；

1、所谓正余弦编码器，是指从刻线得到的信号强度的变化波形是准正余弦波形，即弱-强-弱；
2、这种信号整形后，在最大值处可以得到一个方波信号；
3、彼此相差90°的正余弦信号，一周可以整形合成4个间隔相等的方波信号；
4、它的刻线方法如图，4圈对称刻线，两两反向排列，两对相差90°；
5、如果从刻线得到的是方波信号，就完全是另一码事！