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encoder

Encoder rotativi meccanici

Cosa sono

Usati per il comando di manopole al posto dei potenziometri. Differenze principali:

  • hanno una corsa senza fine
  • generano un segnale digitale invece che analogico
  • possono avere maggiore precisione e uniformità nel funzionamento

Al loro interno sono presenti due contatti striscianti e un disco che ruota solidalmente con l'albero/manopola con una serie di zone conduttive e isolanti che si alternano. Durante la rotazione i due contatti si aprono e chiudono generando due segnali rettangolari in quadratura. Da questi è possibile risalire a:

  • velocità, contando gli impulsi per giro
  • posizione relativa, contando gli impulsi
  • verso di rotazione, osservando quale dei due segnali è in anticipo rispetto all'altro

Le caratteristiche principali sono:

  • numero impulsi per giro
  • eventuale presenza di un ulteriore contatto azionato dalla pressione lungo l'asse della manopola
  • movimento “a scatti” per dare un feedback a chi aziona l'encoder

Differenze rispetto agli encoder ottici

Principali differenze rispetto agli encoder ottici:

  • sono meno costosi
  • non richiedono una tensione di alimentazione fissa
  • hanno minore risoluzione
  • hanno minore affidabilità e durata nel tempo dovuta ad attrito e usura
  • richiedono circuiti antirimbalzo

Circuiti antirimbalzo per encoder meccanici

La figura seguente mostra un circuito antirimbalzo per encoder.

circuito antirimbalzo per encoder meccanico rotativo

Osserviamo che:

  • l'encoder è costituito dai due contatti e contiene al suo interno le due resistenze di pull-up
  • i due condensatori formano un gruppo RC con le resistenze di pull-up e impediscono brusche variazioni della tensione ai contatti (il valore di R e C va scelto in modo da avere una costante di tempo comparabile con il tempo di rimbalzo dei contatti dell'encoder)
  • le porte NOT triggerate squadrano (e invertono) il segnale presente ai contatti; questo è necessario perché i condensatori eliminano i rimbalzi ma introducono dei transitori nei fronti di salita e discesa del segnale
  • il flip-flop D viene usato per generare un segnale alto o basso in funzione del verso di rotazione

Nell'immagine sotto un circuito montato seguendo lo schema proposto sopra. I condensatori sono da 220nF e due LED segnalano il verso di rotazione (giallo) e gli impulsi dell'encode (rosso).

encoder con antirimbalzo

Risorse

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encoder.txt · Ultima modifica: 2018/03/28 10:20 da admin