一、实验

  1.光电反射理论是经过码盘的window时,电压变低,经过bar时,电压为高,这样可以通过检测到的脉冲数,来进行速度的获取。但是实际并不是这样,

反馈回来的信号是周期性的,经过试验发现,可以通过周期的时间间隔来进行速度的转换,周期越短,速度越快。

下图是逻辑分析仪采集到的波形:

码盘为25线,25mm直径。

第一行为A相   第二行为B相。

二、构思:

   编码器两个window的时间 = 第二个有效时间点 - 第一个有效时间点;

   现已知两个window的间距大概在1.37mm。由经过两个的时间,可算出当前的速度。

  1.有上图可以看出脉冲是周期性的出现的,上图比较紧凑的脉冲段定义为一个有效区域。两个有效区域的时间间隔大概在有效区域内的两个脉冲间隔时间的5倍以上。

  2.有效时间点在一个有效区域内选取。

三、有效时间点的怎么选择?

  根据电压由0.5V到13V的测试发现,A相一个有效区域内都在3个脉冲以上,而B相大多数为2个左右,故速度选择以A相为准。B相作为判断电机正反转的标准。

  1.计算出一个有效区域内,所有相邻脉冲的时间间隔。

  2.将所有脉冲的时间间隔与上次最优解对比,选择误差最小的一个时间间隔。

  3.最优解的初始化:第一次任选一个脉冲时间间隔。后面选择与上次误差最小的时间间隔。等到一个有效区域内B相出现2个以上的脉冲,而同时A相的脉冲低电平都在B相的低电平中。如上图中间的一个有效区域:B相有两个脉冲,而A相的两个脉冲都在B相中。此时第一个最优解为A相这两个脉冲的时间间隔。后续选择与上次最优解误差最小的时间间隔。

四、电机正反转:

  视角:电机在底层,芯片在中层,码盘在上层。从上往下看。

  当A相的低电平脉冲在B相低电平的后半个周期的时候,为逆时针。

  A相的低电平脉冲在A相的前半个周期的时候,为顺时针。

  在数据处理的时候,只有当电机速度为低速时,才会切换正反转标志位。具体低速阀值为多少,根据实际调试时决定。

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