Энкодеры

Энкодер - это устройство преобразующее линейное или угловое перемещение в последовательность сигналов - инкрементальный энкодер или энкодер относительного перемещения, или преобразующее линейное или угловое положение в цифровой код - абсолютный энкодер.

Здесь приведен обзор основных типов оптических энкодеров. Рассмотрены принципы их работы и плюсы и минусы. Все энкодеры делятся на линейные и поворотные (в зависимости от того, что меряем), однако это никак не влияет на то, как можно эти энкодеры реализовать.

Энкодеры делятся по принципу получения информации сенсором:

Тип сенсора	Внешний вид	Принцип действия	Приблизительная стоимость	Где взять
Механический энкодер		?	Бесплатно или цена мыши	Компьютерные мышки
Щелевой датчик положения		Пропускание света через отверстие или наоборот перекрытие света непрозрачным материалом.	?	магазины радиотоваров - купить готовый или собрать из более простых компонент
Датчик цвета поверхности		Измерение яркости отраженного света.	?	магазины радиотоваров - купить готовый или собрать из более простых компонент

И по принципу информации которую они получают:

Тип сенсора	Внешний вид	Принцип действия	Плюсы	Минусы
Одиночный энкодер		Считаем количество импульсов.	Дешевизна и простота реализации.	Ошибки инициализации (при запуске системы не ясно в каком положении находимся). Ошибки при подсчете импульсов на границах - могут быть ложные срабатывания из-за "дребезжания". Невозможность определить направление.
Сдвоенный энкодер		Считаем количество импульсов, учитывая направление.	Относительная дешевизна и простота реализации. Отсутствие ошибок при подсчете импульсов. Возможность определить направление вращения.	Ошибки инициализации (при запуске системы не ясно в каком положении находимся).
Энкодер на двоичных кодах		Считываем точное положение в каждый момент времени.	Отсутствие ошибок инициализации (при запуске системы ясно в каком положении находимся). Отсутствие ошибок при подсчете импульсов - теперь у нас просто нет такой задачи. Возможность определить направление вращения.	Проблемы с граничными положениями - если меняется одновременно более 1 бита, тогда мы можем временно получить некорректное положение. Скажем при смене с положения 001 на 010 может временно быть положение 000 или 011, что принципиально не верно. Относительная дороговизна и сложность реализации. Дополнительные ограничения в разрешающей способности, чем выше точность, тем больше надо каналов.
Энкодер на кодах Грэя		Считываем точное положение в каждый момент времени.	Отсутствие ошибок инициализации (при запуске системы ясно в каком положении находимся). Отсутствие ошибок при подсчете импульсов на границах, "дребезжание" легко определяется по направлению. Возможность определить направление вращения. Нет проблемы с граничными положениями - меняется одновременно не более 1 бита.	Относительная дороговизна и сложность реализации. Дополнительные ограничения в разрешающей способности, чем выше точность, тем больше надо каналов.