2.1 EPC－755A光电编码器的使用
EPC－755A光电编码器(电子手轮)具有杰出的使用性能，在视点丈量、位移丈量时抗干扰才干很强，并具有安稳牢靠的输出脉冲信号，且该脉冲信号经计数后可得到被丈量的数字信号。因而，咱们在研发汽车驾驭模拟器时，对方向盘旋转视点的丈量选用EPC－755A光电编码器作为传感器，其输出电路选用集电极开路型，输出分辨率选用360个脉冲/圈，考虑到汽车方向盘转变是双向的，既可顺时针旋转，也可逆时针旋转，需要对编码器(电子手轮)的输出信号鉴相后才干计数。图2给出了光电编码器实践使用的鉴相与双向计数电路，鉴相电路用1个D触发器和2个与非门组成，计数电路用3片74LS193组成。

当光电编码器顺时针旋转时，通道A输出波形超前通道B输出波形90°，D触发器输出Q(波形W1)为高电平，Q(波形W2)为低电平，上面与非门翻开，计数脉冲经过(波形W3)，送至双向计数器74LS193的加脉冲输入端CU，进行加法计数；此刻，下面与非门封闭，其输出为高电平(波形W4)。当光电编码器逆时针旋转时，通道A输出波形比通道B输出波形推迟90°，D触发器输出Q(波形W1)为低电平，Q(波形W2)为高电平，上面与非门封闭，其输出为高电平(波形W3)；此刻，下面与非门翻开，计数脉冲经过(波形W4)，送至双向计数器74LS193的减脉冲输入端CD，进行减法计数。

汽车方向盘顺时针和逆时针旋转时，其最大旋转视点均为两圈半，选用分辨率为360个脉冲/圈的编码器(电子手轮)，其最大输出脉冲数为900个；实践使用的计数电路用3片74LS193组成，在体系上电初始化时，先对其进行复位(CLR信号)，再将其初值设为800H，即2048(LD信号)；如此，当方向盘顺时针旋转时，计数电路的输出规模为2048～2948，当方向盘逆时针旋转时，计数电路的输出规模为2048～1148；计数电路的数据输出D0～D11送至数据处理电路。

实践使用时，方向盘频频地进行顺时针和逆时针转变，因为存在量化差错，作业较长一段时间后，方向盘回中时计数电路输出能够不是2048，而是有几个字的差错；为处理这一疑问，咱们增加了一个方向盘回中检测电路，体系作业后，数据处理电路在模拟器处于非操作状况时，体系检测回中检测电路，若方向盘处于回中状况，而计数电路的数据输出不是2048，可对计数电路进行复位，偏重新设置初值。

2.2 光电编码器在重力丈量仪中的使用
选用旋转式光电编码器，把它的转轴与重力丈量仪中抵偿旋钮轴相连。重力丈量仪中抵偿旋钮的角位移量转化为某种电信号量；旋转式光电编码器分两种，肯定编码器和增量编码器。

增量编码器是以脉冲方式输出的传感器，其码盘比肯定编码器码盘要简略得多且分辨率更高。一般只需要三条码道，这里的码道实践上已不具有肯定编码器码道的含义，而是发作计数脉冲。它的码盘的外道和中心道有数目一样均匀分布的透光和不透光的扇形区（光栅），可是两道扇区彼此错开半个区。当码盘转变时，它的输出信号是相位差为90°的A相和B相脉冲信号以及只需一条透光狭缝的第三码道所发作的脉冲信号（它作为码盘的基准方位，给计数体系供给一个初始的零位信号）。从A，B两个输出信号的相位联系（超前或滞后）可判别旋转的方向。由图3（a）可见，当码盘正转时，A道脉冲波形比B道超前π/2，而回转时，A道脉冲比B道滞后π/2。图3（b）是一实践电路，用A道整形波的下沿触发单稳态发作的正脉冲与B道整形波相‘与’，当码盘正转时只需正向口脉冲输出，反之，只需逆向口脉冲输出。因而，增量编码器是依据输出脉冲源和脉冲计数来断定码盘的转变方向和相对角位移量。一般，若编码器有N个（码道）输出信号，其相位差为π/ N，可计数脉冲为2N倍光栅数，如今N=2。图3电路的缺陷是有时会发作误记脉冲形成差错，这种状况出如今当某一道信号处于‘高’或‘低’电平状况，而另一道信号正处于‘高’和 ‘低’之间的往复改变状况，此刻码盘尽管未发作位移，可是会发作单方向的输出脉冲。例如，码盘发作颤动或手动对准方位时（下面能够看到，在重力仪丈量时就会有这种状况）。

 图4是一个既能避免误脉冲又能进步分辨率的四倍频细分电路。在这里，选用了有回忆功用的D型触发器和时钟发作电路。由图4可见，每一道有两个D触发器串接，这样，在时钟脉冲的距离中，两个Q端（如对应B道的74LS175的第2、7引脚）坚持前两个时钟期的输入状况，若两者一样，则表明时钟距离中无改变；不然，能够依据两者联系判别出它的改变方向，然后发作‘正向’或‘反向’输出脉冲。当某道因为振荡在‘高’、‘低’间往复改变时，将替换发作‘正向’和‘反向’脉冲，这在对两个计数器取代数和时就可消除它们的影响（下面仪器的读数也将触及这点）。由此可见，时钟发作器的频率应大于振荡频率的能够最大值。由图4还可看出，在原一个脉冲信号的周期内，得到了四个计数脉冲。例如，原每圈脉冲数为1000的编码器可发作4倍频的脉冲数是4000个，其分辨率为0.09°。实践上，当前这类传感器商品都将光敏元件输出信号的扩大整形等电路与传感检测元件封装在一起，所以只需加上细分与计数电路就能够组成一个角位移丈量体系(74159是4-16译码器)。

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