So testen Sie Encoder mit Oszilloskopen

Encoder sind in der Elektronik weit verbreitet. Sie sind elektromechanische Geräte, die viele Funktionen erfüllen, darunter die Einstellung der Frequenz in Funkgeräten oder Höhen und Geschwindigkeiten in Flugzeuginstrumenten. Moderne Encoder sind meist optisch, während ältere mechanisch sind. Je nach Typ verfügen sie über serielle oder parallele Datenausgänge. Die serielle Datenübertragung wird dort eingesetzt, wo Geräte weit voneinander entfernt sind, während parallele Daten im Allgemeinen auf den lokalen Gebrauch beschränkt sind.

Schritt 1

Verbinden Sie den Oszilloskop-Tastkopf mit einem der Ausgangsbits eines parallelen Datenencoders. Koppeln Sie es für DC, 1 Volt Vertikalablenkung und stellen Sie die Zeitbasis nach Bedarf ein. Wenn sich der Encoder dreht, sollte sich das Datenbit zwischen 0 und 5 Volt ändern. Einige sehr alte Systeme verwendeten 0 und 7 Volt, aber sie sind selten. Jedes Bit kann mit einer integrierten Schaltung verbunden sein, die die parallelen Daten in serielle Daten umwandelt – eine sich wiederholende Reihe von Impulsen – komplett mit Adress- und Steuerdaten zur Verwendung durch andere Geräte im System. Alternativ können parallele Daten an Pufferverstärker gesendet werden, die zur Isolierung verwendet werden, und dann an Geräte auf derselben oder in der Nähe befindlichen Leiterplatten gesendet werden.

Schritt 2

Verbinden Sie den Oszilloskop-Tastkopf mit dem Ausgang eines seriellen Datenencoders. Es kann an einen einfachen Operationsverstärker oder eine spezialisierte integrierte Schaltung angeschlossen werden, die für die Ausführung einer komplexeren Aufgabe bestimmt ist. Wie beim Parallel-Encoder zeigt das Display eine Spannungsänderung zwischen 0 und 5 Volt an, wenn sich der Encoder dreht. Ein einfacher optischer Codierer zeigt lediglich eine Bewegung mit Impulsen an, aber ein Quadraturcodierer zeigt sowohl Bewegung als auch Richtung an, und eine integrierte Schaltung kann diese Daten interpretieren, um auch Geschwindigkeitsinformationen wiederzugeben. Wenn dies beispielsweise zum Ändern der Funkfrequenzen verwendet wird, kann eine langsame Drehung dazu führen, dass die Anzeige um 5 kHz erhöht wird, während eine schnelle Drehung eine Erhöhung um 25 kHz bewirken kann.

Beobachten Sie die Impulse, die vom Ausgang des Encoders kommen, während Sie den Wahlschalter drehen. Wenn sich die Impulse nicht ändern, ist wahrscheinlich der Encoder ausgefallen. Achten Sie auf Geräusche oder intermittierenden Betrieb – von einem mechanischen Encoder –, die auf Staub oder andere Verunreinigungen hinweisen können. Manchmal kommt es aufgrund eines Stoßes oder einer Biegung der Encoderwelle zu einem unregelmäßigen Betrieb. Auch das Drücken oder Ziehen an der Welle während der Drehung kann zu einem Ausfall führen. Ein ausgefallener optischer Encoder kann nicht repariert werden. Ersatz ist die einzige Möglichkeit.