Увеличиваем разрешение инкрементального энкодера

Задача довольно проста и звучит следующим образом:

Для определения скорости (и для одной отдельной задачи в тех.процессе положения транспортируемых объектов) конвейера используется инкрементальный энкодер. Его разрешающей способности с избытком достаточно для определения линейной скорости, но не достаточно для определения положения. Нужно, используя подручные средства и элементную базу увеличив разрешающую способность энкодера минимум в два раза. Все устройства подсоединенные к энкодеру используют только один сигнал (пусть будет А) в работе, второй сигнал (B) не используется так же как и сигнал (N) реперной точки.

Устройство реализующее данный функционал предварительно обзовем черным ящиком (ЧЯ).

Немножко теории

Энкодер — электромеханическое устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта  в электрические сигналы положения (угол поворота).

Инкрементальный энкодер — устройство определяющее угол поворота вращающегося объекта с цифровым импульсным выходом. Применяется для определения скорости вращения без необходимости сохранять абсолютное угловое положение вала. Вид сигналов энкодера приведен на рисунке 1.

2Рисунок 1 — Пример сигналов энкодера

Используя основные элементы логики «И», «И-НЕ», «НЕ», «ИЛИ», можно выделить два варианта решения задачи:

1.  На выходе ЧЯ устанавливается состояние логической единицы (см. рисунок 2) когда состояния сигналов «А» и «В» одинаковы (оба находятся в единице или нуле),  состояние логического нуля устанавливается когда состояние сигналов «А» и «В» не равны (А=1, В=0 или А=0, В=1);

2.  На выходе ЧЯ устанавливается состояние логической единицы (см. рисунок 3) когда состояние сигналов «А» и «В» не равны между собой (А=1, В=0 или А=0, В=1),  состояние логического нуля устанавливается когда состояние сигналов состояния сигналов «А» и «В» одинаковы (оба находятся в единице или нуле);

3Рисунок 2 — Первый вариант реализации

4Рисунок 3 — Второй вариант реализации

Реализация первого варианта приведена на рисунке 4.

5

Рисунок 4 — Схема первого варианта реализации

Воспользовавшись программой Electronics Workbench 5.12 промоделируем первый вариант схемы (рисунок 5 — 8). encoderРисунок 5 — Вход А=0 и В=0, выход Y=0

encoder_1Рисунок 6 — Вход А=1 и В=0, выход Y=1

encoder_2Рисунок 7 — Вход А=1 и В=1, выход Y=0

encoder_3

Рисунок 8 — Вход А=0 и В=1, выход Y=1

You may also like...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>