codificador incremental, un codificador absoluto, encoder incremental / absoluto se pueden dividir en sistemas lineales, codificadores de ángulos (anillo de acuerdo con el tipo de pie). De acuerdo con el principio puede ser dividido en un montón, no se inicia, mirada puede interesada, a su amplio acceso a la información. En este artículo se describe el algoritmo de subdivisión se basa en un codificador lineal.
Grating señal de salida del codificador
conjunto codificador
Grating comprende una rejilla codificador cabeza lectora +;
Rejilla están hechas de vidrio, acero inoxidable o sustrato de PCB, de hecho, es utilizar el tiempo para ir a la escuela con nosotros pobres buen gobernante, dependiendo de la precisión de la escala, el precio es diferente. Hay 20um terreno de juego, 50um, y así sucesivamente. En este artículo usando un escalas de vidrio, de paso = 20 um;
La lectura de rejilla cabeza está el codificador núcleo, su papel es un filtro -> amplificación -> Colección de fotos de señal -> Tratamiento de datos -> Filtro -> deseada de salida A-quad-B o la señal analógica.
Una vez instalado, una escala fija, la cabeza lectora se mueve;
tipo de señal de salida
Rejilla señales de salida del codificador tipo son salidas analógicas, salidas digitales dos tipos;
señal de salida analógica es una señal analógica sen / cos, y algunos es una salida directa de las codificador analógico sen / cos, algunos sen / cos sen A procesamiento diferencial en la cabeza lectora / cos salida de nuevo;
La salida digital es una señal digital A-quad-B, hay una salida del codificador directo de señal digital A-quad-B, algunos A-quad-B será tratado como un diferencial en A-quad-B de salida re cabeza lectora ;
El codificador puede ser seleccionado de acuerdo con la necesidad con marca de índice no puede ser seleccionado. El artículo utiliza el codificador con el índice, pero no se utiliza.
tensión de señal de salida
Para señales analógicas: encoder cuando 5V, la salida de sen / cos señal de modo común de tensión = 2,5V, Vpp = 0,5 V, cuando la fuente de alimentación de 3,3 V, la salida de sen / cos señal de voltaje de modo común = 1.65V, Vpp = 0,5 V;
Para la señal A-quad-B: salida = señal de amplitud de la tensión de alimentación;
Plataforma de Desarrollo Introducción
tableros de STM32 hicieron STM32F103RCT6 chip de maestro;
cajas rotas hicieron juntas, STM32F103C8T6 de chip;
Visual Studio 2017 Visual + GDB;
A lineal rejilla de codificador;
Un osciloscopio, una señal de forma de onda observó rejilla;
Un interferómetro láser, la prueba de movimiento de desplazamiento;
Cassette sistema de diseño de circuito de segmentos
codificador da salida a una señal analógica diferencial con el artículo, con el índice, aunque no se utiliza, pero todavía éxito en la figura.
codificador de alimentación de 3,3 V, de modo que la salida diferencial de la sen / cos señal de modo común de tensión = 1.65V, Vpp = 0,5V.
Debido a que el uso de un ADC unipolar, gama de 0-3.3V a gran escala, de modo que el amplificador diferencial para una señal después de convierte en una señal de terminación única 0-3.3V.
Dos amplitud de la señal equivalente de composición única, una diferencia de fase de 90 °, de manera que dicho dos ADC y, a continuación recogen la sen / cos señales en la MCU para procesar datos procede con sen / cos.
principio algoritmo de subdivisión (núcleo)
8 veces la subdivisión (básico)
Antes de eso segmento de alto poder, tenemos que ser dividido en ocho ocasiones. En primer lugar la muestra por los valores de ADC se normalizaron a [1,1], el propósito normalizado de eliminación de un componente de corriente continua puede ser uno, dos segmentos a fin de preparar mejor. 8 veces el segmento es el uso de valores positivos y negativos divide intervalo. Detallada expuesta por la siguiente figura.
20um rejilla completado una forma de onda de salida de ciclo. Artificial y derecha es un movimiento hacia delante (+), es un movimiento inverso a la izquierda (-);
forma de onda de Red en el tiempo t0 se supone ADC1 alimentado, la forma de onda negro en ADC2, mientras que la construcción de una nueva función u = abs (SIN) -abs (cos), u es la forma de onda azul. Podemos sacar la siguiente tabla:
rango de números grande
1
2
3
4
5
6
7
8
en
<0
> = 0
> 0
<0
<0
> = 0
> 0
<0
sin
> = 0
> 0
> 0
> 0
<0
<0
<0
<0
cos
> 0
> 0
<0
<0
<0
<0
> = 0
> 0
Gran variación del número de intervalo es un movimiento hacia adelante 12345678-> 1234 ..., a partir de 8 -> 1 cambia, amplio rango de variación de la cantidad de movimiento hacia atrás 87654321-> 876543 ..., es de 1 -> 8 cambia. Puede ser obtenida por el segmento de 8 veces símbolo es decir segmento equivalente es 20um / 8 = 2,5 uM, y también se puede utilizar para discutir.
Suponiendo que la forma de onda de movimiento hacia adelante es avanzado ADC2 ADC1 90 °, cuando el ADC2 ADC1 movimiento adelante atrás 90 °, pero independientemente de la dirección del movimiento, un número bin grande siempre caen entre 1-8.
Si la subdivisión equivalente 2,5 uM reúnen las necesidades entonces no quiero ser subdivididos.
8 veces subdividen muchas maneras, pero también proponer un enfoque diferente en los principales papeles, pero estos son los principales documentos sobre la manera de argumentar y cómo la subdivisión de alta potencia está pasando.
4000/20000 veces a descomposición y debate (Avanzado)
Presentación largo para abrir otra entrada del blog
El contenido incluye:
1, la forma de lograr 4000 veces, 20.000 veces o más veces desglosados;
2, y cómo sólo dos pecado analógico / cos funciones se pueden implementar para argumentar
3, la porción de código de tecla
4, implementación del algoritmo de subdivisión pasos Resumen
Análisis y Soluciones segmento razón de error
Hay factores que afectan a la precisión de la segmentación del seno / coseno ortogonalidad, el seno / coseno de amplitud, el pecado componente de CC / cos contenía armónicas sen / cos componente de contenidos;
Ajuste de la resistencia de realimentación del amplificador de hardware cambiar el aumento puede resolver conflictos seno / coseno problema de amplitud;
Después de la corrección de la amplitud, puede permitir que el procesamiento de los datos recogidos por el valor ADC se resta el valor de la tensión de modo común, tal como un ADC de 12 bits, adc_value-2 ^ 11 una componente de corriente continua puede eliminarse (como puede ser ajustado sustancialmente igual amplitud y alcance adc completa gama, voltaje de modo común es el valor predeterminado 2047); se puede ajustar directamente después de la normalización de amplitud deshacerse componente DC;
componentes armónicos no se movieron, de todos modos, el impacto no es grande;
Ortogonalidad es el mayor impacto en el montaje instalado en su lugar si sen / cos ortogonalidad fase será pobre, incluso si la perfecta instalación adicional, el cabezal de lectura puede rallar el rendimiento no es muy buena, también causa ortogonalidad pobre, una diferencia de 2 °, 3 ° o incluso grados diez son posibles. Incluso ortogonalidad bueno, está bien, tenemos una compensación de fase, la tecnología de compensación de fase para abrir otro blog, aquí no proceder.
Algunos fabricantes de codificador de rejilla, especialmente aquellos que se especializan en los fabricantes de codificador de precisión estarán equipados con una "herramienta de ajuste" para ayudar a los clientes ajustar el cabezal de lectura después de la instalación, por lo que la calidad de la señal de salida será óptima.
PID de bucle cerrado codificadores de control de movimiento
algoritmo de subdivisión con debate a la función, el desplazamiento resultante puede ser positivo o negativo;
Durante el bucle, I almacenar un desplazamiento variable resultante suma = suma + desplazamiento, y el valor de suma a los controladores, el valor de la suma real representa un desplazamiento del objeto con respecto al punto de partida. Después del final de la liberación de bucle cerrado suma, listo para el siguiente movimiento de bucle cerrado.
Aquí hay que mencionar que, durante el segmento de alto poder, con una ruptura del sistema de placa de circuito ruido es crítico en el diseño es un panel de acabado debe evaluar el ruido estático en la junta para ver las fluctuaciones en el valor de la salida del ADC, estoy bien hecha en casa puntos de PCB, ADC ruido de salida es el más volátil de 1 bit, 1 bit insuficiente en la mayoría de los casos, creo que ha sido muy buena. ADC es de 3,3 V fuente de alimentación, de 3,3 V / 2 ^ 11 = 805.66uV, es decir que puedo echarle la culpa al ruido en la mayoría de los casos menos de 805uV.
algoritmo de alta potencia subdivisión de este blog he mencionado en 4000 a pesar de que se descomponen incluso 20.000 segmentos (segmentos equivalentes de 20.000 es de 1 nm), y la precisión de subdivisión es también bueno (beneficio con mi tablero muy ruido baja), pero la eficiencia de la ejecución de código no es muy alto, el osciloscopio observó, después de ejecutar un 4000 necesidades código de subdivisión a tomar alrededor de 130us, creo que esto es mucho tiempo demasiado largo, no es conducente a alta velocidad en circuito cerrado de movimiento actué siguiente, así que después de algunas investigaciones, he desarrollado un nuevo conjunto de preformas adicionales algoritmo de subdivisión de un código 20000 única diferencia 60US, mejorará en gran medida la eficiencia, la exactitud y la segmentación es excelente, en cuanto a la estabilidad, sino que también requiere una gran cantidad de prueba.
