01
编码器基础
什么是光电编码器?增量式与绝对式的区别、主要技术指标(分辨率、精度、响应频率)。
概念指标
02
光电原理
光栅盘与光电检测原理、LED光源与光敏元件、A/B/Z相信号生成机制。
光栅A/B/Z
03
增量式编码器详解
A/B相正交信号、Z相零位信号、倍频技术(1x、2x、4x)、方向判断。
正交倍频
04
绝对式编码器详解
单圈与多圈、格雷码与二进制码、SSI与BISS通信协议、位置读取流程。
格雷码SSIBISS
05
选型实战(一)
根据应用场景选型——伺服电机、机器人关节、数控机床、AGV小车。
场景伺服AGV
06
选型实战(二)
关键参数计算——分辨率需求、最高转速、输出接口匹配(TTL/HTL/RS422)。
参数接口
07
选型实战(三)
环境因素考量——防护等级(IP)、温度范围、抗振动、EMC兼容性。
IPEMC
08
信号解析基础
示波器测量A/B/Z信号、信号质量评估(上升时间、抖动、占空比)。
示波器抖动
09
硬件接口电路
差分信号与单端信号、RS422接收器、上拉电阻计算、光耦隔离设计。
RS422光耦
10
信号滤波与整形
RC低通滤波、施密特触发器、差分转单端电路、抗干扰设计。
滤波施密特
11
STM32定时器编码器模式
定时器配置、编码器模式选择(TI1/TI2)、计数方向与溢出处理。
STM32定时器
12
STM32 HAL库驱动开发
初始化代码、中断配置、DMA读取、速度计算。
HALDMA
13
位置计算算法
脉冲累加、圈数记录、电子齿轮比、线性位置映射。
算法齿轮比
14
速度计算算法
M法测速、T法测速、M/T法测速、低转速优化。
M/T法测速
15
加速度计算
差分法、滑动平均滤波、卡尔曼滤波简介、实时性考量。
卡尔曼滤波
16
绝对式编码器读取(SSI协议)
时钟时序、数据帧解析、CRC校验、多圈拼接。
SSICRC
17
绝对式编码器读取(BISS协议)
BISS-C模式、寄存器读写、传感器数据融合。
BISS-C融合
18
多编码器同步
硬件同步(Z信号)、软件同步(时间戳)、分布式系统时钟同步。
同步时间戳
19
编码器故障诊断
常见故障现象(丢步、噪声、零位偏移)、诊断流程、示波器波形分析。
诊断波形
20
抗干扰实战
屏蔽与接地、双绞线布线、软件滤波算法、看门狗与复位策略。
屏蔽看门狗
21
编码器数据融合
与霍尔传感器融合、与IMU融合、无传感器估算对比。
融合IMU
22
电机控制中的应用
FOC中的位置/速度环、编码器校准、初始位置检测。
FOC校准
23
机器人中的应用
关节角度测量、末端执行器定位、运动学正解与反解。
运动学关节
24
数控机床中的应用
半闭环与全闭环、螺距误差补偿、反向间隙补偿。
闭环补偿
25
AGV导航中的应用
轮式里程计、航位推算、与激光雷达融合定位。
里程计激光雷达
26
编码器选型工具开发
Python脚本计算分辨率、转速、接口匹配。
Python工具
27
编码器测试平台搭建
STM32+OLED+按键、实时显示位置/速度、数据记录。
STM32OLED
28
编码器标定方法
零位标定、线性度标定、温度补偿标定。
标定补偿
29
工业总线编码器
EtherCAT编码器、PROFINET编码器、CANopen编码器。
EtherCATCANopen
30
未来趋势
磁编码器 vs 光电编码器、智能编码器、IO-Link接口、ASIL安全等级。
趋势ASIL