1. 概述

　　EPC－755A是美国ENCODER PRODUCTS公司生产的微型光电编码器，具有重量轻、体积小、耐碰撞、易安装等优点，其直径和长度均为1.5英寸，采用能保证多年可靠工作的金属结构，具有多种灵活的安装方式，能大大降低安装成本。该光电编码器输出为双通道正交信号，具有校正基准信号，可方便地实现双向计数。EPC－755A光电编码器的主要性能参数如下：
　　●输入电压：5～28VDC（最小4.75V，最大28.0V）；
　　●输出电流：最大100mA；
　　●输出信号：2路计数脉冲，1路基准脉冲；
　　●基准信号：每圈输出1个脉冲，中心与通道A波形重合；
　　●测量范围：最大可测旋转速率为7500转/分；
　　●工作温度：最高可达100℃；
　　●频率响应：100kHz,最高200kHz；
　　●分辨率：最低1个脉冲/圈，最高6000个脉冲/圈，中间有55种分辨率可供选择；
　　●安装方式：柔性方式，伺服方式，法兰盘方式；
　　●使用寿命：平均10万小时；
　　●重量：柔性100克，伺服90克；
　　●转轴方向：双向；
　　●工作精度：两圈间误差≤±0.01°。

　　2. 输出电路与输出信号

　　EPC－755A光电编码器系列有各种不同类型的输出电路可供选择，其输出电路类型有：带上拉电阻的NPN型，集电极开路NPN型，推挽输出型，差分输出型，如图1所示。带上拉电阻和集电极开路型的最大灌电流输入为100mA；推挽输出型的最大输出电流为50mA；差分输出型，当输入电压为5VDC时，其输出满足RS－422要求。图2给出了光电编码器的输出信号，对于差分输出型有六个通道输出信号A、A、 B、 B、 Z、 Z，其它类型有三个通道输出信号A、B、Z。顺时针旋转时，通道A输出波形超前通道B波形90°；逆时针旋转时，通道A输出波形迟通道B波形90°；光电编码器每旋转一圈，输出一个基准脉冲，基准脉冲的波形中心对准通道A输出的波形中心。

　　3. 实际应用

　　EPC－755A光电编码器具备良好的使用性能，在角度测量、位移测量时抗干扰能力很强，并具有稳定可靠的输出脉冲信号，且该脉冲信号经计数后可得到被测量的数字信号。

　　因此，我们在研制汽车驾驶模拟器时，对方向盘旋转角度的测量选用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动是双向的，既可顺时针旋转，也可逆时针旋转，需要对编码器的输出信号鉴相后才能计数。图3给出了光电编码器实际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，上面与非门打开，计数脉冲通过（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；此时，下面与非门关闭，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输出波形延迟90°，D触发器输出Q（波形W1）为低电平，Q（波形W2）为高电平，上面与非门关闭，其输出为高电平（波形W3）；此时，下面与非门打开，计数脉冲通过（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，其最大旋转角度均为两圈半，选用分辨率为360个脉冲/圈的编码器，其最大输出脉冲数为900个；实际使用的计数电路用3片74LS193组成，在系统上电初始化时，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，计数电路的输出范围为2048～2948，当方向盘逆时针旋转时，计数电路的输出范围为2048～1148；计数电路的数据输出D0～D11送至数据处理电路。

　　实际使用时，方向盘频繁地进行顺时针和逆时针转动，由于存在量化误差，工作较长一段时间后，方向盘回中时计数电路输出可能不是2048，而是有几个字的偏差；为解决这一问题，我们增加了一个方向盘回中检测电路，系统工作后，数据处理电路在模拟器处于非操作状态时，系统检测回中检测电路，若方向盘处于回中状态，而计数电路的数据输出不是2048，可对计数电路进行复位，并重新设置初值。