서보 피드백 포지셔닝 시스템에서 고정밀 로터리 인코더의 적용

로터리 인코더는 종종 서보 피드백이있는 위치 시스템에 사용됩니다. 이 경우 인코더의 비용은 일반적으로 중요하지 않습니다. 그러나 인코더를 사용하여 오디오 시스템의 볼륨 노브와 같은 일부 사용자 인터페이스에서 손잡이의 위치를 ​​인코딩 할 수 있습니다. 이러한 손잡이의 경우 전위차계를 저비용, 고정밀 및 절대 판독 값으로 선택할 수 있지만, 이들의 이동은 일반적으로 340 ° 미만으로 제한되거나 광학 역학적 로터리 인코더를 사용할 수 있습니다. 그들의 여행은 제한되지 않지만 가격이 높고 낮은 정확도, 상대적 판독 값 만 있습니다. 이 설계 예제는 전위차계의 장점과 광학 기계 로터리 인코더 경계없는 작동의 특성 과이 두 가지를 결합하려고 시도합니다.
인코더는 표준 전위차계의 구조 기술을 사용하므로 생산하기 쉽습니다. 기본적으로 이중 브러시 직교 결합되지 않은 전위차계입니다. 그것은 2 개의 전기적으로 독립적 인 브러시가 움직이는 양쪽 끝에 전기적으로 연결된 완전 원형 원형 고리를 가지고 있습니다. 두 브러시는 90 ° 각도로 서로 기계적으로 연결됩니다 (그림 1).

마이크로 컨트롤러의 ADC는 두 신호를 읽고 펌웨어는이 두 신호를 사용하여 축이 위치한 사분면을 결정합니다. 사분면을 알면 두 개의 브러시 신호를 사용하여 축 위치를 계산할 수 있습니다. 브러시가 전원 연결에 도달하면 비선형 응답으로 인해이 신호를 무시해야합니다 (그림 2). 두 브러쉬 사이에는 90도 각도가 있으므로 동시에 비선형 위치에있을 수 없습니다. 오늘날 가장 기본적인 마이크로 컨트롤러조차도 10 비트 ADC가 있으므로 두 신호는 총 11 비트 해상도 또는 0.2 °보다 우수합니다. 응용 프로그램에 절대 판독 또는 소프트웨어 재설정이 필요하지 않으면 마이크로 컨트롤러가이를 무시할 수 있습니다.
이 사분면 vertexless 전위차계는 클래식 아날로그 라디오의 이전 튜닝 노브와 유사한 경험을 제공합니다. 그것은 인간-기계 인터페이스 설계에 새로운 가능성을 제공하여 소비자 제품이 저렴한 비용으로 고귀한 감각을 얻을 수 있도록합니다.