增量式编码器原理

[tarao616]

  增量式编码器是将设备运动时的位移信息变成连续的脉冲信号，脉冲个数表示位移量的大小。其特点如下：只有当设备运动时才会输出信号。
  一般会输出通道A和通道B 两组信号，并且有90° 的相位差（1/4个周期），同时采集这两组信号就可以计算设备的运动速度和方向。
  通道A和通道B的信号的周期相同，且相位相差1/4个周期，结合两相的信号值：当B相和A相先是都读到高电平（1 1），再B读到高电平，A读到低电平（1 0），则为顺时针转。
  当B相和A相先是都读到低电平（0 0），再B读到高电平，A读到低电平（1 0），则为逆时针转。
  除通道A、通道B 以外，还会设置一个额外的通道Z 信号，表示编码器特定的参考位置。传感器转一圈后Z 轴信号才会输出一个脉冲，在Z轴输出时，可以通过将AB通道的计数清零，实现对码盘绝对位置的计算。
  增量式编码器只输出设备的位置变化和运动方向，不会输出设备的绝对位置。

  对于增量式编码器，其分辨率表示为编码器转轴旋转一圈所产生的脉冲数，即脉冲数/转(Pulse Per Revolution 或PPR)。由第一张图可知，我们的电机PPR为11，即旋转一圈产生11个脉冲。
  如何采集编码器的脉冲数据呢？恰好我们的STM32单片机定时器模式中有一个定时器的编码器模式，我们通常用它来测量脉冲变化值。通过访问计数器cnt的值（编码器模式中使用上下计数）来检测接收到的脉冲数。