8.5888.5952.2113庫伯勒編碼器定義與功能

　　廣聯(lián)自動化為您分享kubler編碼器的定義與功能：

　　在數(shù)字系統(tǒng)里，常常需要將某一信息（輸入）變換為某一特定的代碼（輸出）。把二進(jìn)制碼按一定的規(guī)律編排，例如8421碼、格雷碼等，使每組代碼具有一特定的含義（代表某個數(shù)字或控制信號）稱為編碼。具有編碼功能的邏輯電路稱為編碼器。kubler編碼器有若干個輸入，在某一時刻只有一個輸入信號被轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制碼。如果一個編碼器有N個輸入端和n個輸出端，則輸出端與輸入端之間應(yīng)滿足關(guān)系N≤2n。 例如8線—3線編碼器和10線—4線編碼器分別有8輸入、3位二進(jìn)制碼輸出和10輸入、4位二進(jìn)制碼輸出。

　　1.4線—2線編碼器

　　下面分析4輸入、2位二進(jìn)制輸出的編碼器的工作原理。4線—2線編碼器的功能如表5.2.1所示。

　　根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖如圖5.2.1所示。該邏輯電路可以實(shí)現(xiàn)如表5.2.1所示的功能，即當(dāng)I0～I(xiàn)3中某一個輸入為1，輸出 Y1Y0即為相對應(yīng)的代碼，例如當(dāng)I1為1時，Y1Y0為01。這里還有一個問題請讀者注意。當(dāng)I0為1，I1～I(xiàn)3都為0和I0～I(xiàn)3均為0時Y1Y0 都是00，而這兩種情況在實(shí)際中是必須加以區(qū)分的，這個問題留待后面加以解決。當(dāng)然，編碼器也可以設(shè)計為低電平有效。

　　2.鍵盤輸入8421BCD碼編碼器：

　　計算機(jī)的鍵盤輸入邏輯電路就是由編碼器組成。圖5.2.2是用十個按鍵和門電路組成的8421碼編碼器，其功能如表5.2.2所示， 其中S0～S9代表十個按鍵，即對應(yīng)十進(jìn)制數(shù)0～9的輸入鍵，它們對應(yīng)的輸出代碼正好是8421BCD碼，同時也把它們作為邏輯變量，ABCD 為輸出代碼(A為最高位)，GS為控制使能標(biāo)志。

　　對功能表和邏輯電路進(jìn)行分析，都可得知：①該編碼器為輸入低電平有效；②在按下S0～S9中任意一個鍵時,即輸入信號中有一個為有效電平時，GS＝1，代表有信號輸入，而只有S0～S9均為高電平時GS＝0，代表無信號輸入,此時的輸出代碼0000為無效代碼。由此解決了前面提出的如何區(qū)分兩種情況下輸出都是全0的問題。

　　綜上所述，對德國kubler編碼器歸納為以下幾點(diǎn)：

　　1.編碼器的輸入端子數(shù)N（要進(jìn)行編碼的信息的個數(shù)）與輸出端子數(shù)n（所得編碼的位數(shù)）之間應(yīng)滿足關(guān)系式N≤2n。

　　2.編碼器的每個輸入端都代表一個二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)或其它信息符號，而且在N個輸入端中每次只允許有一個輸入端輸入信號（輸入低電平有效或輸入高電平有效），輸出為相應(yīng)的二進(jìn)制代碼或二－十進(jìn)制代碼（BCD碼）。

　　3.正確使用編碼器的控制端，可以用來擴(kuò)展編碼器的功能。

　　增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。在接合數(shù)字電路特別是單片機(jī)后，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器在角度測量和角速度測量較絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器更具有廉價和簡易的優(yōu)勢。

　　下面對kubler增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部工作原理

A,B兩點(diǎn)對應(yīng)兩個光敏接受管，A,B兩點(diǎn)間距為 S2 ,角度碼盤的光柵間距分別為S0和S1。

　　當(dāng)角度碼盤以某個速度勻速轉(zhuǎn)動時，那么可知輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值相同，同理角度碼盤以其他的速度勻速轉(zhuǎn)動時，輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值仍相同。如果角度碼盤做變速運(yùn)動，把它看成為多個運(yùn)動周期（在下面定義）的組合，那么每個運(yùn)動周期中輸出波形圖中的S0：S1：S2比值與實(shí)際圖的S0：S1：S2比值仍相同。

　　通過輸出波形圖可知每個運(yùn)動周期的時序?yàn)?/span>

　　我們把當(dāng)前的A,B輸出值保存起來，與下一個A,B輸出值做比較，就可以輕易的得出角度碼盤的運(yùn)動方向，如果光柵格S0等于S1時，也就是S0和S1弧度夾角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度碼盤運(yùn)動位移角度為S0弧度夾角的1/2，除以所消毫的時間，就得到此次角度碼盤運(yùn)動位移角速度。

　　S0等于S1時，且S2等于S0的1/2時，1/4個運(yùn)動周期就可以得到運(yùn)動方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1個運(yùn)動周期才可以得到運(yùn)動方向位和位移角度了。

　　我們常用的鼠標(biāo)也是這個原理哦。

　　根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。

德國kubler增量式編碼器

增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息。

kubler光電編碼器分類和選擇

光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移—數(shù)字變換的，從50年代開始應(yīng)用于機(jī)床和計算儀器，因其結(jié)構(gòu)簡單、計量精度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外受到重視和推廣。近年來更取得長足的發(fā)展，在精密定位、速度、長度、加速度、振動等方面得到廣泛的應(yīng)用。8.5888.5952.2113庫伯勒編碼器定義與功能