旋轉編碼器應用於角度定位或測量時，由於旋轉軸的晃動可能引起編碼器輸出波形的抖動，從而引發誤計數現象。介紹了一個抗抖動計數電路，濾除了旋轉編碼器因抖動而造成的誤計數。 關鍵詞： 旋轉編碼器 抗抖動電路 數位電路 旋轉編碼器應用於角度定位或測量時，通常有A、B、Z三相輸出。旋轉編碼器的輸出波形見圖1。 A相和B相輸出佔空比爲50％的方波。編碼器每轉一週，A相和B相輸出固定數目的脈衝(如100個脈衝)。當編碼器正向旋轉時，A相比B相 四分之一個週期；當編碼器反向旋轉時，B相比A相四分之一個週期。A相和B相輸出方波的相位差爲90±45°。編碼器每轉一週，Z相輸出一個脈衝。由於編碼器每轉一週，A相和B相輸出固定數目的脈衝，則A相或B相每輸出一個脈衝，表示編碼器旋轉了一個固定的角度。當Z相輸出一個脈衝時，表示編碼器旋轉了一週。因此旋轉編碼器可以測量角位移及位移方向。 問題出在伺服系統停止工作時，若無鎖定，則旋轉軸受外力(如風力影響)可能自由晃動，因而引起編碼器輸出波形抖動，如圖2所示， 從而引起誤計數。在這種情況下，就不能對波形進行正確計數。雖然可以通過軟體設置標誌狀態，用記錄歷史狀態的變化來濾除誤計數，但是程式耗費頗大。因此，本人設計了一個抗抖動計數電路，它能夠自動消除抖動造成的誤計數。 1 抗抖動計數電路原理圖 圖3是抗抖動計數電路原理圖。 此電路濾除了旋轉編碼器輸出波形的抖動現象。該電路分爲四個部分：譯碼電路U4A；互鎖電路U5A、U5B；正旋計數鏈J1、J3、J5和反旋計數鏈J2、J4、J6。U4A爲二四譯碼器，U5A、U5B爲與門，J1~J6爲D觸發器。正旋計數鏈負責對編碼器正向旋轉的計數，反旋計數鏈負責對編碼器反向旋轉的計數。 2 抗抖動計數電路工作分析 圖4爲二四譯碼器輸出的波形 譯碼器產生d、a、b、c四種不同的狀態。在圖3中當B=0、A=0時，譯碼器 Q0輸出爲d狀態，d狀態爲高電平。當B=0、A=1時，譯碼器Q1輸出爲a狀態，a狀態爲高電平。當B=1、A=1時，譯碼器 Q2輸出爲b狀態，b狀態爲高電平。b狀態不影響計數和方向確定，在圖3電路中沒有使用。當B=1、A=0時，譯碼器Q3輸出爲c狀態，c狀態爲高電平。 當旋轉編碼器正向旋轉時，譯碼器輸出的狀態順序爲d、a、b、c、d、a、b、c……。如圖4所示。當B=0、A=0時，進入d狀態，與門U5A的Pin2=a=0(Pin是管腳的意思)，於是U5A的輸出Pin3=0。D觸發器J1的R=d=1、S=0，因此J1被清0。與門U5B的Pin5=c=0，於是U5B的輸出Pin4=0。D觸發器J2的R=d=1、S=0，因此J2也被清0。這時J1、J2的端都爲1，與門U5的 Pin1=Pin6=1，