Энкодеры. Устройство и принцип работы

Рис. 2. Схема для преобразования Кода Грея в двоичный код   

Примечание:  
*Код Грея может логически преобразовываться в двоичный код когда терминал Vin подключается к 0 V.  
**Инвертор  
***Исключающее или

Gray-Excess-Code   

Обычный одношаговый Грей-код  подходит для разрешений, которые  могут быть представлены в виде числа  возведенного в степень 2. В случаях, где надо реализовать другие разрешения из обычного Грей-кода, вырезается и  используется средний его участок. Таким образом, сохраняется «одношаговость»  кода. Однако числовой диапазон начинается не с нуля, а смещяется на определенное значение. При обработке информации от генерируемого сигнала отнимается половина разницы между первоначальным и редуцированным разрешением. Такие  разрешения как, например, 360° для  выражения угла часто реализируются  этим методом. Так 9-ти битный Грей-код  равный 512 шагов, урезанный с обеих  сторон на 76 шагов будет равен 360°.    

Измерительная система абсолютного  энкодера состоит из поворотной оси, монтированной на двух высокопрецизионных подшипниках, кодового диска, установленного на ось, а также опто-электронной  считывающей матрицы и схемы  обработки сигнала. В качестве источника  света служит светодиод, инфракрасные лучи которого просвечивают кодовый  диск и попадают на фототранзисторную  матрицу, расположенную с обратной стороны кодового диска. При каждом шаге углового положения кодового диска  темные участки кода предотвращают  попадание света на те или иные фототранзисторы фототранзисторной  матрицы. Таким образом, темные - светлые  участки каждой из дорожек будут  отображены на фототранзисторной матрице  и преобразованы в электрические  сигналы. Электрические сигналы, в  свою очередь, подготавливаются операционными  усилителями и выходными трайберами для выдачи в виде n -бит бинарного  сигнала. Изменения интенсивности  источника светового потока регистрируются с помощью дополнительного сенсора  и компенсируются электронной схемой.