何为增量

• 初始角度不是确定的，也就是绝对角度值编码器并不能直接给出
• 从电路上看，只有旋转时输出才会改变
• 输出改变的长度和改变的角度有关，例如旋转了90度，则在编码器上输出了 90度*360度/N个脉冲

确定绝对的角度

• 绝对的角度值 = 参考位置 + 改变值
• 参考位置需要手工设定，改变值通过编码器得出

Z通道用于确定参考位置

• 编码器有一个参考通道Z
• 一圈时输出一个脉冲
• 码盘经过一个固定位置时输出脉冲
• 这个固定位置就可以用作绝对的“参考位置”

输出波形

image.png

这个图需要这样看

1. A/B/I输出旋转时的波形
2. A/B相位相差90度，这和设计编码器的设计有关
3. A/B除了相位不同，没有特别之处，利用A/B可以判定旋转的方向
   • A在前
   • B在前
4. A/B的周期和占空比相同
5. 注意从图上看I并不在一个A/B脉冲后输出，而是在多个A/B脉冲后才会输出
6. 旋转一圈，会有N个脉冲，N/2*C = 360度(脉冲包括正和负)
7. 累计脉冲的数量确定旋转的角度

我理解的CPR(N)指的是，一周的周期数，不是脉冲数，但这和实测的数量不符，或许是手册为了使得N看起来比较大？

CPR

角度分辨率

• 分辨率 = 360/(N*2)

• 其中的4是这样得到的：A/B可以将一个周期分成均匀的4等分，在计算脉冲是可以累计A/B的上下沿数量

  
  image.png

实际波形

一圈波形 启动过程 停止过程

• 启动过程的速度平滑增加
• 停止过程的速度变化并不平滑
• CPR = 0.5/0.15 = 3333, 0.15为最小的脉宽，CPR标称值为2000

正余弦编码器

• 和增量编码器类似周期输出正余弦信号
• 由于是正余弦信号（模拟信号），所以可以通过ADC对模拟电路进行采样得到具体的波形数值
• 这样一来就可以确定出边沿上的角度，可以提高编码器的分辨率

正余弦编码器

• 通过arctan( sin(x)/cos(x) ) 计算角度， 一个好处是不会受sin(x),cos(x)绝对值的影响
• 这也就是 Interpolation and Digitizing Electronics（细分技术）
• 有了细分后，理论的分辨率: 360/(N*细分数)
• 1度=60分，1分=60秒
• 细分可以提高分辨率，但不能提高精度
  正余弦波形的产生

精度、分辨率

• 精度指的是测量值和真实值的偏差
  编码器的分辨率与精度