旋轉編碼器用于我們每天看到的無數常見設備中。從打印機和攝影鏡頭到 CNC 機器和機器人,旋轉編碼器比我們想象的更接近我們。在日常生活中使用旋轉編碼器最流行的例子是汽車收音機的音量控制旋鈕。

旋轉編碼器是一種位置傳感器,可將旋鈕的角位置(旋轉)轉換為輸出信號,用于確定旋鈕的轉動方向。

有兩種類型的旋轉編碼器——絕對式和增量式。絕對編碼器以度為單位報告旋鈕的確切位置,而增量編碼器報告軸移動了多少增量。

旋轉編碼器與電位器

旋轉編碼器是電位計的現代數字等效物,并且比它們更通用。

它們可以不停地旋轉 360°,而電位器只能旋轉 3/4 圈。

電位器用于需要知道旋鈕確切位置的情況。然而,旋轉編碼器用于您需要知道位置變化而不是確切位置的情況。

旋轉編碼器如何工作?

編碼器內部是一個開槽圓盤,連接到公共接地引腳 C。它還包含兩個接觸引腳 A 和 B,如下圖所示。

旋轉編碼器內部結構

旋轉編碼器內部結構

當您轉動旋鈕時,A 和 B 根據您轉動旋鈕的方向以特定順序與公共接地引腳 C 接觸。

當它們與公共地線接觸時,就會產生信號。當一個引腳在另一個引腳之前與公共地接觸時,這些信號彼此相差 90°。這稱為正交編碼。

當您順時針轉動旋鈕時,A 引腳在 B 引腳之前接地。當您逆時針轉動旋鈕時,B 引腳在 A 引腳之前接地。

通過跟蹤每個引腳何時連接或斷開接地,我們可以確定旋鈕旋轉的方向。您可以通過在 A 更改狀態時簡單地觀察 B 的狀態來做到這一點。

當 A 改變狀態時:

如果 B != A,則旋鈕順時針旋轉。

旋轉編碼器

如果 B = A,則逆時針轉動旋鈕。

旋轉編碼器

旋轉編碼器引腳

旋轉編碼器的引腳分配如下:

旋轉編碼器

GND:是接地連接。

VCC :是正電源電壓,通常為 3.3 – 5 伏。

SW  :是低電平有效按鈕開關輸出。按下旋鈕時,電壓變為低電平。

DT   :類似于 CLK 輸出,但它比 CLK 滯后 90° 相移。該輸出用于確定旋轉方向。

CT   :是確定旋轉量的主要輸出脈沖。每次旋鈕向任一方向轉動一個棘爪(咔嗒聲)時,“CLK”輸出都會經歷一個從高電平到低電平的循環。

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