基于TMS320F2812的编码器电子学设计与实现

李长春 谭广通 李 霁

（91245部队，辽宁葫芦岛 125001）

1 引言

编码器系统又可称为测角系统，有光学度盘式、光电绝对式、光电增量式、电感式四种形式。我们应用的是绝对式光电轴角编码器。绝对式光电轴角编码器是一种高分辨率数字式测角元件，它可以将轴的角度位置以一组特定的数字代码实时输出，其代码只与轴的位置有关，即使在断电状态下旋转任意角度也不影响通电后所获代码的正确性。它由光学机械系统和电路系统组成。光学机械系统包括：机械主体、码盘、光源、狭缝和光电接收器。码盘采用矩阵式，空心轴，体积较小、结构紧凑。电路系统包括：电源、光电信号放大电路、模数转换电路、微处理器电路、接口电路、软件等。新型编码器电路采用TMS320F2812为核心，编码器模拟信号的采集全部采用A/D转换器，编码器分辨力到24位，电路结构简单，可靠性高。

2 编码器工作原理简述

本文中编码器采用矩阵式整装结构，空心轴，体积小、结构紧凑。其中码盘直接安装在轴头上，整周有两个精码读数头和四个粗码读数头，狭缝采用整盘一体化设计。其中两个精码读数头对径放置，各自给出四路位相依次相差90°的信号，同名信号做对径相加，可以消除由码盘偏心带来的误差。1-12位由粗码读数头读出，四个粗码读数头整周均布，1-12位码制为距阵码。

图1为编码器原理方框图，由光源发出的光线射过码盘和狭缝。当码盘与狭缝产生相对运动时，将射过的光线切割成强弱变化的光信号，经光电接收器转换成电信号。……