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旋轉編碼器通常用于帶伺服反饋的定位系統，這種情況下，編碼器的成本一般并不重要。但編碼器也會(huì )用于對某些用戶(hù)界面上旋鈕位置的編碼，例如音頻系統上的音量旋鈕。對于這些旋鈕，可以為求低價(jià)、高精度和絕對讀數值而選擇電位器，但它們行程有限，通常不到340°，或者可選擇光機式旋轉編碼器，它的行程沒(méi)有限制，但價(jià)格較高，精度低，只有相對讀數值。本設計實(shí)例嘗試將兩者結合起來(lái)，兼具了電位器的優(yōu)點(diǎn)，以及光機旋轉編碼器無(wú)邊界操作的特性。 編碼器采用了標準電位器的結構技術(shù)，因此便于生產(chǎn)。它基本上是一個(gè)雙電刷正交式無(wú)界電位器。它有一個(gè)全圓的阻性材料環(huán)，兩端接電，兩個(gè)電氣獨立的刷片在上面移動(dòng)。兩電刷片相互間為90°角的機械連接(圖1)。 微控制器中的ADC讀出兩個(gè)信號，固件用這兩個(gè)信號確定軸所處的象限。知道了象限以后，就可以用兩個(gè)電刷的信號計算出軸的位置。當刷片到達了電源連接處時(shí)，由于非線(xiàn)性響應，應忽略這個(gè)信號(圖2)。兩個(gè)電刷間有90°角，因此不可能同時(shí)處于非線(xiàn)性位置。今天，即使最基本的微控制器也會(huì )帶一個(gè)10位ADC，因此兩信號合計有11位分辨率，或優(yōu)于0.2 °。如果應用不需要絕對讀數，或使用軟件復位時(shí)，微控制器可以將其忽略。 這種正交無(wú)端點(diǎn)電位器提供的體驗近似于經(jīng)典模擬收音機上的老式調諧旋鈕。它為人機界面設計提供了新的可能，能夠以低成本使消費產(chǎn)品獲得高貴感。 |
