通用编码器

 旋转编码器应用于角度定位或测量时，由于旋转轴的晃动可能引起编码器输出波形的抖动，从而引发误计数现象。介绍了一个抗抖动计数电路，滤除了旋转编码器因抖动而造成的误计数。
关键词： 旋转编码器 抗抖动电路 数字电路

旋转编码器应用于角度定位或测量时，通常有A、B、Z三相输出。旋转编码器的输出波形见图1。

A相和B相输出占空比为50％的方波。编码器每转一周，A相和B相输出固定数目的脉冲(如100个脉冲)。当编码器正向旋转时，A相比B相超前四分之一个周期；当编码器反向旋转时，B相比A相超前四分之一个周期。A相和B相输出方波的相位差为90±45°。编码器每转一周，Z相输出一个脉冲。由于编码器每转一周，A相和B相输出固定数目的脉冲，则A相或B相每输出一个脉冲，表示编码器旋转了一个固定的角度。当Z相输出一个脉冲时，表示编码器旋转了一周。因此旋转编码器可以测量角位移及位移方向。

问题出在伺服系统停止工作时，若无锁定，则旋转轴受外力(如风力影响)可能自由晃动，因而引起编码器输出波形抖动，如图2所示，

从而引起误计数。在这种情况下，就不能对波形进行正确计数。虽然可以通过软件设置标志状态，用记录历史状态的变化来滤除误计数，但是程序耗费颇大。因此，本人设计了一个抗抖动计数电路，它能够自动消除抖动造成的误计数。

1 抗抖动计数电路原理图

图3是抗抖动计数电路原理图。

此电路滤除了旋转编码器输出波形的抖动现象。该电路分为四个部分：译码电路U4A；互锁电路U5A、U5B；正旋计数链J1、J3、J5和反旋计数链J2、J4、J6。U4A为二四译码器，U5A、U5B为与门，J1~J6为D触发器。正旋计数链负责对编码器正向旋转的计数，反旋计数链负责对编码器反向旋转的计数。