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光電編碼器在汽車中的應用
文章出處：m.98842.cn
編輯：升威電子
發(fā)表時間：2015-11-30
光電編碼器是通過光和電的信號轉換輸出軸上的機械幾何和位移的量再轉換成脈沖或者數(shù)字的傳感器，是現(xiàn)在用的最多的傳感器，光電編碼器的裝置是光柵盤和光電檢測裝置結合的，在光電編碼器中，有它獨特的應用電路，使它具有良好的使用性能，在測量角度、測量距離的時候可以有很強的抗干擾能力，同時也使它有了穩(wěn)定的脈沖信號，因此，脈沖信號經過統(tǒng)計以后就可以轉換成用于測量的數(shù)字信號。
很多汽車駕駛的模擬器也可以選用光電編碼器作為傳感器，它可以測量方向盤的旋轉角度，它的輸出電路是集合電極開路型，有一定的輸出分辨率，由于汽車的方向盤是雙向的，順時針和逆時針都可以旋轉，在計數(shù)之前需要對編碼器的輸出信號進行鑒定它的相位。
當光電編碼器順時針旋轉時，通道A輸出波形超前通道B輸出波形90度，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為高電平，Q(波形W2)為低電平，上面與非門打開，計數(shù)脈沖通過(波形W3)，送至雙向計數(shù)器74LS193的加脈沖輸入端CU，用加法進行計數(shù);此時，下面與非門關閉，其輸出為高電平(波形W4)。當光電編碼器逆時針旋轉時，通道A輸出波形比通道B輸出波形延遲90°，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為低電平，Q(波形W2)為高電平，上面與非門關閉，其輸出為高電平(波形W3);此時，下面與非門打開，計數(shù)脈沖通過(波形W4)，送至雙向計數(shù)器74LS193的減脈沖輸入端CD，用減法的方式進行計數(shù)。
當汽車方向盤順時針和逆時針旋轉時，其最大旋轉角度均為兩圈半，選用分辨率為360個脈沖/圈的編碼器，其最大輸出脈沖數(shù)為900個;實際使用的計數(shù)電路用3片74LS193組成，在系統(tǒng)上電初始化時，先對其進行復位(CLR信號)，再將其初值設為800H，即2048(LD信號);如此，當方向盤順時針旋轉時，計數(shù)電路的輸出范圍為2048～2948，當方向盤逆時針旋轉時，計數(shù)電路的輸出范圍為2048～1148;計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出D0～D11送至數(shù)據(jù)處理電路。
在我們實際使用編碼器時，方向盤頻繁地進行順時針和逆時針轉動，由于在某些細節(jié)方面存在著誤差，經過一段時間的工作以后，方向盤回中時的電路輸出計數(shù)不是2048，而是有幾個數(shù)位的偏差;如果要解決這個偏差，我們給編碼器增加了一個方向盤回中檢測電路，經過系統(tǒng)的處理以后，在數(shù)據(jù)的模擬器沒有運行的情況下，系統(tǒng)檢測出有回中電路，方向盤在回中狀態(tài)，而計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出不是2048，可對計數(shù)電路進行復位，并重新設置初值。
很多汽車駕駛的模擬器也可以選用光電編碼器作為傳感器，它可以測量方向盤的旋轉角度，它的輸出電路是集合電極開路型，有一定的輸出分辨率，由于汽車的方向盤是雙向的，順時針和逆時針都可以旋轉，在計數(shù)之前需要對編碼器的輸出信號進行鑒定它的相位。
當光電編碼器順時針旋轉時，通道A輸出波形超前通道B輸出波形90度，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為高電平，Q(波形W2)為低電平，上面與非門打開，計數(shù)脈沖通過(波形W3)，送至雙向計數(shù)器74LS193的加脈沖輸入端CU，用加法進行計數(shù);此時，下面與非門關閉，其輸出為高電平(波形W4)。當光電編碼器逆時針旋轉時，通道A輸出波形比通道B輸出波形延遲90°，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為低電平，Q(波形W2)為高電平，上面與非門關閉，其輸出為高電平(波形W3);此時，下面與非門打開，計數(shù)脈沖通過(波形W4)，送至雙向計數(shù)器74LS193的減脈沖輸入端CD，用減法的方式進行計數(shù)。
當汽車方向盤順時針和逆時針旋轉時，其最大旋轉角度均為兩圈半，選用分辨率為360個脈沖/圈的編碼器，其最大輸出脈沖數(shù)為900個;實際使用的計數(shù)電路用3片74LS193組成，在系統(tǒng)上電初始化時，先對其進行復位(CLR信號)，再將其初值設為800H，即2048(LD信號);如此，當方向盤順時針旋轉時，計數(shù)電路的輸出范圍為2048～2948，當方向盤逆時針旋轉時，計數(shù)電路的輸出范圍為2048～1148;計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出D0～D11送至數(shù)據(jù)處理電路。
在我們實際使用編碼器時，方向盤頻繁地進行順時針和逆時針轉動，由于在某些細節(jié)方面存在著誤差，經過一段時間的工作以后，方向盤回中時的電路輸出計數(shù)不是2048，而是有幾個數(shù)位的偏差;如果要解決這個偏差，我們給編碼器增加了一個方向盤回中檢測電路，經過系統(tǒng)的處理以后，在數(shù)據(jù)的模擬器沒有運行的情況下，系統(tǒng)檢測出有回中電路，方向盤在回中狀態(tài)，而計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出不是2048，可對計數(shù)電路進行復位，并重新設置初值。
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