旋转编码器属于机械式编码器的一种,它是通过检测旋钮转动时产生的信号脉冲来实现角度测量的。一般来说,它是由两组正交的编码信号(A相和B相)和一组标志性的Z相信号组成,下面我们将从以下几个方面来详细阐述旋转编码器输出的信号。
旋转编码器的A相和B相信号是由两个同频率且相位差90度的正弦波信号组成的,其中A相信号在旋钮顺时针旋转的时候与B相信号的相位关系符合正常的顺时针旋转的方向,当旋钮逆时针旋转的时候,A相信号与B相信号的相位关系就会发生相反的变化。
对于单向旋转的编码器,只需要监测A相信号的上升沿和下降沿的变化即可知道旋钮的旋转方向,而对于双向旋转的编码器,需要同步监控A相信号和B相信号的脉冲变化才能确定旋钮的旋转方向。
除了A相和B相信号之外,旋转编码器还包括了一组标志性的Z相信号,它通常只有一个信号线,用来标记旋钮的旋转圈数,即每当旋钮旋转一个完整的圆周,Z相信号会输出一个脉冲信号。
Z相信号与A相和B相信号是一起编码的,当检测到每一圈旋转的开始位置时,就会输出一个Z相信号的脉冲。在某些应用中,例如位置控制的应用中,Z相信号的输出将对精确的位置控制起着至关重要的作用。
旋转编码器工作的原理并不复杂,它主要是利用旋钮在顺时针和逆时针旋转过程中,利用内部反射突起的设计来产生两个正交的相位输出脉冲,同时由于旋钮的旋转,还可以产生一个初始点的位置捕捉,这个位置通常被用来标记编码器的初始位置或者开始位置。
旋转编码器输出的信号可以直接输入到数字信号处理器或者微控制器中进行处理,通过编写相关的程序,即可实现对角度、转速、位移等各类量的测量与控制。
由于旋转编码器具有轻便、精度高、响应速度快等特点,因此广泛应用于自动化控制、位置检测、仪器设备等领域。例如工业机械控制、船舶航行控制、卫星制导、舞台灯光控制等场合都需要使用旋转编码器进行精确的角度或位移测量。