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什么是 ABZ？KTH7816 做的很不错！

2023-09-08·昆泰芯微电子·阅读约 3 分钟

ABZ 接口是增量式编码器常见的输出格式。本文以 KTH7816 为例，介绍 A、B、Z 三个通道的定义，用时钟秒针类比解释方向判断与零点参考，并介绍 KTH7816 的 ABZ 输出特性与应用场景。

本文要点

A、B 通道输出正交脉冲，由变化顺序判断旋转方向
Z 通道每转输出一个脉冲，作为新周期的参考点
KTH7816 的 ABZ 输出默认最高频率 8 MHz，并加入磁滞抗噪

在工业自动化和电子控制领域中，传感器和编码器的接口标准至关重要。ABZ 接口是编码器输出的一种常见格式，经常被应用在多种工业设备中。在这篇文章中，我们将以 KTH7816 编码器为实例详细介绍 ABZ 接口的定义，并使用时钟为例来形象解释其工作原理。

ABZ 接口简介

ABZ 是一种增量式编码器输出格式。编码器是一种传感器，能够将机械位置转换为电子信号。增量式编码器输出相对位置变化，而不是绝对位置。

ABZ 接口由三个通道组成：A、B 和 Z。A 和 B 通道输出正交脉冲，Z 通道（也称为零点或索引通道）在每个转动周期中输出一个脉冲。通过读取 A 和 B 通道的脉冲，可以确定旋转的方向和位置。而 Z 通道则提供一个参考点，用于确定绝对位置。

以时钟为例的形象解释

理解 ABZ 信号的工作原理，就像理解一个旋转的时钟面。时钟有时、分和秒针，但在此例中，我们将主要关注秒针和一个特殊的标记。

A 和 B 信号

A 和 B 信号的相位差异：想象一下，你有一个特制的时钟，它有两个秒针：秒针 A（红色）和秒针 B（蓝色）。它们不是完全重合的，但它们总是有固定的时间差或「间隔」。
判断方向：假设你每次看秒针 A 移动后，秒针 B 都会紧随其后。当时钟正常转动时（顺时针），秒针 A 先经过一个特定点，然后 B 跟随经过。但是，如果时钟反向旋转，那么秒针 B 会首先通过该点，紧接着是秒针 A。
利用 A 和 B 信号的相位差异：正如你可以通过观察两个秒针的移动顺序来判断时钟是顺时针旋转还是逆时针旋转一样，编码器也可以通过观察 A 和 B 信号的变化顺序来判断其旋转方向。

Z 信号

标记一个完整的循环：现在，在这个特制的时钟上，想象每当秒针 A 指向 12 点时，时钟上的一个特别的 LED 灯会亮一次。这个 LED 灯就代表 Z 信号，它为我们提供了一个清晰的参考，告诉我们何时开始一个新的旋转周期。
在编码器上的应用：每当编码器旋转一圈，Z 信号就发出一个脉冲，这提供了一个开始新周期的清晰点，使我们可以重新开始计数或重新定位。

ABZ 信号提供了编码器旋转方向和位置的完整信息。正如一个时钟能够为我们提供确切的时间信息一样，编码器通过 ABZ 信号为我们提供了精确的旋转信息。当这些信号被正确读取和解释时，它们使得对机器的精确控制成为可能。

KTH7816 ABZ 接口

KTH7816 是一款高性能的编码器，它具有 ABZ 输出。这意味着 KTH7816 不仅能够提供位置信息，还能够提供旋转的方向和零点参考。此外，KTH7816 的 ABZ 输出默认最高频率达到了业界最高水准的 8 MHz。客户可以根据需求选择一圈内有 4096 个 A 信号和 4096 个 B 信号，或者选择 4 ~ 4096 之间的任意整数。此外，为了确保高精度，KTH7816 在设计中加入了磁滞来避免由于微小噪声引起的扰动。