Aplicación del codificador rotativo de alta precisión en el sys de posicionamiento de retroalimentación de servo
Los codificadores rotativos a menudo se usan en sistemas de posicionamiento con retroalimentación de servo. En este caso, el costo del codificador generalmente no es importante. Sin embargo, el codificador también se puede usar para codificar la posición de las perillas en algunas interfaces de usuario, como la perilla de volumen en un sistema de audio. Para estas perillas, los potenciómetros se pueden seleccionar para valores de bajo costo, de alta precisión y lectura absoluta, pero su viaje es limitado, típicamente a menos de 340 °, u codificadores rotativos optomecánicos están disponibles. Su viaje no es limitado, sino el precio alto, de baja precisión, solo lecturas relativas. Este ejemplo de diseño intenta combinar los dos, con las ventajas del potenciómetro, así como las características de la operación sin límites del codificador rotativo de la máquina óptica.
El codificador utiliza la tecnología de estructura del potenciómetro estándar, por lo que es fácil de producir. Básicamente es un potenciómetro ilimitado ortogonal de doble cepillo. Tiene un anillo circular completo de material resistivo que está conectado eléctricamente en ambos extremos donde se mueven dos cepillos eléctricamente independientes. Los dos cepillos están conectados mecánicamente entre sí por un ángulo de 90 ° (Figura 1).
El ADC en el microcontrolador lee las dos señales y el firmware utiliza estas dos señales para determinar el cuadrante en el que se encuentra el eje. Una vez que conozca el cuadrante, puede usar las dos señales de cepillo para calcular la posición del eje. Cuando el cepillo alcanza la conexión de potencia, esta señal debe ignorarse debido a la respuesta no lineal (Figura 2). Hay un ángulo de 90 grados entre los dos cepillos, por lo que no es posible estar en una posición no lineal al mismo tiempo. Hoy, incluso los microcontroladores más básicos tendrán un ADC de 10 bits, por lo que las dos señales tienen un total de resolución de 11 bits, o más de 0.2 °. Si la aplicación no requiere una lectura absoluta o un restablecimiento de software, el microcontrolador puede ignorarla.
Este potenciómetro sin vértice cuadrático proporciona una experiencia similar a la vieja perilla de tuning en una radio análogo clásica. Ofrece nuevas posibilidades para el diseño de la interfaz de máquina humana, lo que permite que los productos de consumo ganen un sentido noble a bajo costo.
