Applicazione dell'encoder rotante ad alta precisione nei sys di posizionamento del feedback dei servi
Gli encoder rotanti sono spesso utilizzati nei sistemi di posizionamento con feedback del servo. In questo caso, il costo dell'encoder non è generalmente importante. Tuttavia, l'encoder può anche essere utilizzato per codificare la posizione delle manopole su alcune interfacce utente, come la manopola del volume su un sistema audio. Per queste manopole, i potenziometri possono essere selezionati per valori a basso costo, ad alta precisione e di lettura assoluta, ma il loro viaggio è limitato, in genere a meno di 340 °, o sono disponibili codificatori rotanti ottomeccanici. Il loro viaggio non è limitato, ma il prezzo alto, a bassa precisione, solo letture relative. Questo esempio di progettazione tenta di combinare i due, con i vantaggi del potenziometro, nonché le caratteristiche del funzionamento senza limiti dell'encoder rotativo della macchina ottica.
L'encoder utilizza la tecnologia struttura del potenziometro standard, quindi è facile da produrre. È fondamentalmente un potenziometro illimitato ortogonale a doppio pennello. Ha un anello circolare completo di materiale resistivo collegato elettricamente su entrambe le estremità in cui si muovono due spazzole elettricamente indipendenti. Le due spazzole sono collegate meccanicamente tra loro con un angolo di 90 ° (Figura 1).
L'ADC nel microcontrollore legge i due segnali e il firmware utilizza questi due segnali per determinare il quadrante in cui si trova l'asse. Una volta che conosci il quadrante, puoi usare i due segnali di pennello per calcolare la posizione dell'asse. Quando il pennello raggiunge la connessione di potenza, questo segnale deve essere ignorato a causa della risposta non lineare (Figura 2). C'è un angolo di 90 gradi tra i due pennelli, quindi non è possibile essere in una posizione non lineare contemporaneamente. Oggi, anche i microcontrollori più elementari avranno un ADC a 10 bit, quindi i due segnali hanno un totale di risoluzione a 11 bit, o meglio di 0,2 °. Se l'applicazione non richiede una lettura assoluta o un ripristino del software, il microcontrollore può ignorarlo.
Questo potenziometro senza vertice quadratura offre un'esperienza simile alla vecchia manopola di sintonia su una radio analogica classica. Offre nuove possibilità per la progettazione dell'interfaccia umana-macchina, consentendo ai prodotti di consumo di ottenere un nobile senso a basso costo.
