关于编码器脉冲距离获取存在简单问题的处理方案

本文探讨了编码器脉冲距离获取的问题,特别是当编码值达到最大值后如何处理,提出了引入前后圈的概念来扩大可表示范围。通过调整编码器一圈值和考虑圈数,解决了编码距离计算中的异常情况,确保了在编码值溢出时仍能准确计算物体运动距离。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

以下为本人自学时摸索的简单原理,可能缺乏一些专业性,一些地方可能存在问题,仅供查考,如果可以请多多指教,麻烦指出告知。
此文主要针对编码器脉冲位置比对存在的一个简单问题进行探讨。此处的编码器相当于一个脉冲发生器,旋转一定角度,就产生一定数量的脉冲。编码值即获取到的脉冲数。
编码器脉冲距离获取,主要是对于前后两次或多次读取的编码脉冲值进行比较,从而获取相应物体运动的距离,目前已知应用在物体编码定位等方面。
编码器脉冲距离获取(假定两次获取),前后对同一物体获取编码值,当从原理上将我们第二次获取编码值必定大于第一次编码值,所以
编码距离 = 第二次编码值 – 第一次编码值
这个理论在理想上是成立的,成立的条件就是第二次获取值必定大于第一次获取编码值,而实际编码器计数是有最大值(这里可以理解为我们设定一个编程上的变量,它有能表示的最大值,超过了就会出bug,即我们不期望的情况),超过最大值应做对应处理。最小值同理。
当编码计数值达到最大值(预设定值)时,再次增加编码值变为0;
当编码计数值为零时,再次减少,编码值为最大值(预设定值)。

问题点:存在一种可能,当第一次取值接近缺不超过最大值,第二次取值可能会取到不大于第一次的值。这会导致理论上的公式不能使用。
解决方案:引入前后圈的概念,扩大可表示范围并标记。
分析:问题的发生主要是我们对于值超过最值后,

### 正交编码器脉冲数计算原理 正交编码器是一种常用的旋转位置传感器,能够提供精确的速度和方向信息。通过分析其工作原理以及实现方式,可以理解如何利用脉冲数来计算运动参数。 #### 工作原理 正交编码器通常由两个相位相差90度的信号组成(A相和B相)。这两个信号的变化可以通过硬件电路或者软件逻辑被捕捉到,并进一步转化为位置数据。当编码器转动时,A相和B相会产生交替的高低电平变化,这些变化可以被计数器捕获并记录下来[^1]。 对于每完成一次完整的周期变换(即从低到高再回到低),称为一个脉冲。因此,在一定时间内所累积的总脉冲数量反映了转子移动的距离或角度大小。具体来说: - 如果仅需知道总的位移量,则只需简单累加所有的有效边沿触发事件即可; - 若要区分前进还是后退的方向,则需要同时考虑两路输入之间的相对顺序关系——如果先检测到了 A 上升沿随后才是 B 的话表示顺时针;反之则代表逆时针方向[^2]。 #### 脉冲数计算方法 假设已知当前时刻 t_n 处测得的位置值 pos_current 和前一采样瞬间t_(n−1)对应的位置pos_previous ,那么瞬时角速度 ω 可近似表达如下公式所示: ```c++ float angular_velocity = (current_position - previous_position) / time_interval; ``` 其中 `time_interval` 是两次测量之间的时间间隔长度。此公式的物理意义在于它实际上衡量的是单位时间内的平均角速率改变情况。 另外值得注意的一点是在实际应用过程中可能会遇到噪声干扰等问题影响最终精度表现。为此一些高级别的解决方案会引入额外机制比如采用带通滤波技术去除高频杂讯成分从而提高可靠性。 ### 示例代码展示 下面给出一段基于 STM32 平台下的伪代码片段用于演示如何获取来自外部连接好的增量型光电式圆盘形绝对值编码装置所产生的AB相信号序列并通过中断服务程序实时更新全局变量counter以保存最新累计步数值: ```c volatile int counter=0; void TIMx_IRQHandler(void){ if(TIM_GetITStatus(TIMx, TIM_IT_Update)!=RESET){ //判断是否发生定时溢出中断请求 uint8_t a_state,b_state; a_state=(GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_A,A_PIN))?1:0; b_state=(GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_B,B_PIN))?1:0; switch((a_state<<1)|b_state){ case 0b00: break; case 0b01: counter++; break; case 0b10: counter--; break; default : break; } TIM_ClearITPendingBit(TIMx,TIM_IT_Update); } } ``` 上述例子展示了基本框架思路但并未涵盖全部细节部分如初始化配置等内容未详述于此处。
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值