杨景昱

摘要： 利用光电编码器的倍频鉴向原理，提出一种简化算法，并将其用于STC15F101系列低成本单片机上，实现低成本光电编码器倍频鉴向功能。

关键词：光电编码器；倍频；鉴向器

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）23-5562-02

1 概述

光电编码器一种利用光电转换器件将输出轴的旋转位移量转换成脉冲的传感器，由于其具有构造简单，寿命长，抗干扰能力强，可靠性高等优点，广泛应用于各种电机伺服控制系统中。光电编码器中又以结构简单的增量式光电编码器应用最广。

2 编码器四倍频检测原理

编码器通常有A相、B相、Z信号等三路输出信号。Z信号是零位的脉冲信号，可用于调零、消除累计误差。A、B相信号则包含了被测对象的旋转方向、旋转角度等信息，通常要经过倍频鉴向处理后再进行有效利用。

编码器的A、B相输出信号如图1所示。A、B相信号是相位差相差90度的正交方波脉冲串，每个脉冲代表被测对象旋转了一定的角度，A、B之间的相位关系则反映了被测对象的旋转方向。当A相超前B相，转动方向为正转；当B相超前A相则为反转。

对A、B相信号典型处理方式主要是判断旋转方向并记录相应方向的脉冲数，从而计算所需的速度、位移等信息。因A、B相信号相位相差90度，故在A、B信号的上升、下降沿分别计数一次，即可实现四倍频功能。

为了消除信号抖动，利用定时器产生1us定时中断， 每1us采样一次，按奈奎斯特采样定律，则最高可识别周期2us的信号，即500KHz，对2500pulse/r的高精度编码器，可测转……