TWI777686B - 電子式旋轉編碼器 - Google Patents

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Abstract

一種電子式旋轉編碼器，用於裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸來取得一 A相訊號及一B相訊號兩編碼訊號用以計算轉速及位置，其包括，至少一霍爾元件裝設在所述旋轉物體中垂直旋轉軸的一面，輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號方波；二電容受控於所述A相訊號控制的開關進行定電流充電和放電，分別得到第一電壓及第二電壓；二緩衝閘受控於所述A相訊號控制的開關進行，藉此輸出第一X電壓及第二X電壓的波形訊號；二比較器分別輸入所述第一電壓和第一X電壓，及所述第二電壓和第二X電壓，進行比較後經過一鎖存器輸出一控制訊號；及一互斥或閘用以輸入一方向訊號及所述鎖存器輸出的控制訊號，得到所述B相訊號。

Description

電子式旋轉編碼器
本發明是有關於一種旋轉編碼器，具體而言，特別是有關於一種電子式旋轉編碼器的電路。
旋轉編碼器(Rotary Encoder)也稱為軸編碼器，是將旋轉位置或旋轉量轉換成類比或數位訊號的機電裝置。一般裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸的一面。旋轉編碼器用在許多需要精確旋轉位置及速度的場合，如工業控制、機器人技術、專用鏡頭、電腦輸入裝置(如滑鼠及軌跡球)等。
旋轉編碼器可分為絕對型(Absolute)編碼器及增量型(Incremental)編碼器兩種。增量型編碼器也稱作相對型編碼器(Relative Encoder)，利用檢測脈衝的方式來計算轉速及位置，可輸出有關旋轉軸運動的資訊，一般會由其他裝置或電路進一步轉換為速度、距離、每分鐘轉速或位置的資訊。絕對型編碼器會輸出旋轉軸的位置，可視為一種角度傳感器。
增量型編碼器和絕對型編碼器不同，當轉軸旋轉時，增量型編碼器輸出會隨之變化，根據輸出變化可以檢測轉軸的旋轉量。絕對型編碼器有針對轉軸旋轉的位置給予編號，轉軸不動時根據其輸出的訊號可以求得其對應的位置，增量型編碼器無此功能，無法在轉軸不動時得到轉軸旋轉位置的資訊。
增量型編碼器可用來感測轉軸旋轉量的資訊，生成A相訊號與B相訊號，再由程式產生旋轉方向、位置及角度等資訊，增量型編碼器可以是線性的，也可以是旋轉型。增量型編碼器因為較絕對型編碼器低成本，以及其訊號容易轉換為運動相關的資訊(例如速度)等特性，是最廣為使用的編碼器。
增量型編碼器有機械式的及光學式的，機械式的編碼器需要對訊號處理抖動，一般用在消費性產品上的旋鈕。例如大部分家用及車用的收音機就是用增量型編碼器作為音量控制的旋鈕，一般機械式編碼器只適用在轉速不高的應用場合。光學式的編碼器則用在高速或是需要高精準度的場合。
然而，現有增量型編碼器用於偵測馬達360度轉動角度會有機械角或電器角的差別，使用上雖比絕對型編碼器成本低，但如要較高解析度，相對成本也無法下降，且機械式與光學式的增量型編碼器與控制裝置的整合也相對不易。
本發明的目的在於提供一種電子式旋轉編碼器，其可用以取代現有機械式與光學式的增量型編碼器，且成本低廉及易於電路整合。
本發明的另一目的在於提供一種電子式旋轉編碼器，其應用於複數霍爾需求或多相馬達等旋轉物體，容易電路整合，提供方向、角度和速度編碼訊號，並可直接與驅動系統應用整合。
本發明的再一目的在於提供一種電子式旋轉編碼器，其容易應用於無感測馬達驅動系統，可直接偵測驅動馬達電壓UVW訊號得到編碼訊號。
本發明提供一種電子式旋轉編碼器，用於裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸來取得一A相訊號及一B相訊號兩編碼訊號用以計算轉速及位置，其包 括：一霍爾元件裝設在所述旋轉物體中垂直旋轉軸的一面，該霍爾元件輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號方波；二電容受控於所述A相訊號控制的開關進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓及一第二電壓兩相對於所述A相訊號方波的三角波電壓波形；二緩衝閘受控於所述A相訊號控制的開關進行，分別輸入所述第一電壓及第二電壓兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓及第二電壓呈現X倍數的一第一X電壓及一第二X電壓的波形訊號，其中0<X<1；二比較器分別輸入所述第一電壓和第一X電壓，及所述第二電壓和第二X電壓，進行比較後經過一鎖存器輸出一控制訊號；及一互斥或閘用以輸入一方向訊號及所述鎖存器輸出的控制訊號，得到所述B相訊號。
所述A相訊號控制經過串聯的二反向器，再分別輸出控制二定電流源的開關對所述電容進行定電流充電和放電。
依所述方向訊號為低準位或高準位，得到所述B相訊號的脈波訊號，依B相訊號落後或超前A相訊號，進而編碼輸出訊號，得知旋轉物體為正轉或反轉。
該霍爾元件偵測旋轉物體360度轉動角度，半週期為180度轉動角度時間，所述第一電壓及第二電壓表示為計數180角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間。
進一步，增加多組所述二電容，將所述A相訊號方波輸入到多組的二電容電路，每組電容電路改變不同的X值，用以增加編碼的解析度。
一種電子式旋轉編碼器，用於裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸來取得一A相訊號及一B相訊號兩編碼訊號用以計算轉速及位置，其包括：至少二霍爾元件分別裝設在所述旋轉物體中垂直旋轉軸的一面的不同位置；一邊緣偵測電 路用以接入所述霍爾元件輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號的方波，且導出一方向訊號；二電容受控於所述A相訊號控制的開關進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓及一第二電壓兩相對於所述A相訊號方波的三角波電壓波形；二緩衝閘受控於所述A相訊號控制的開關進行，分別輸入所述第一電壓及第二電壓兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓及第二電壓呈現X倍數的一第一X電壓及一第二X電壓的波形訊號，其中0<X<1；二比較器分別輸入所述第一電壓和第一X電壓，及所述第二電壓和第二X電壓，進行比較後經過一鎖存器輸出一控制訊號；及一互斥或閘用以輸入所述方向訊號及所述鎖存器輸出的控制訊號，得到所述B相訊號。
所述A相訊號控制經過串聯的二反向器，再分別輸出控制二定電流源的開關對所述電容進行定電流充電和放電。
所述方向訊號是利用其中一霍爾訊號為基準，接到該邊緣偵測電路內正緣觸發的一D觸發器的電路時脈，另一個霍爾訊號接至D輸入，每個時脈判斷出低位準或高位準來指示正轉或反轉。
所述A相訊號是由所述霍爾元件輸出的霍爾訊號分別輸入至該邊緣偵測電路內對應的數量的複振器做脈波邊緣偵測，且輸出給或閘後去控制一D觸發器的電路時脈產出。
該些霍爾元件偵測旋轉物體360度轉動角度，半週期為180度除以霍爾元件數的轉動角度時間，所述第一電壓及第二電壓表示為計數半週期角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間。
進一步，增加多組所述二電容，將所述A相訊號方波輸入到多組的二電容電路，每組電容電路改變不同的X值，用以增加編碼的解析度。
當旋轉物體為馬達的旋轉軸，該邊緣偵測電路用以接入馬達的驅動輸出電壓，取代所述霍爾元件及其霍爾訊號，得到所述A相訊號及B相訊號。
本發明的優點在於，電子式旋轉編碼器適用於偵測如馬達等旋轉物體方向、角度及速度，偵測後輸出訊號可仿效現在常見的增量型編碼器，或者直接整合進電子電路內，以降低成本和整合型應用。具有直接偵測馬達360度轉動角度，沒有機械角或電器角的差別；應用上使用簡易電路加上霍爾元件及電容，取代現有增量型編碼器，成本更低且易於電路整合；且，增加電容及偵測電容組能增加解析度，無增量型編碼器解析度受限於馬達極數對及電器角等問題。
本發明的電子式旋轉編碼器容易應用於馬達驅動電路系統，包括有單或多個霍爾元件輸入，可偵測並判讀方向、角度及速度，編碼輸出可供後級電路或MCU使用。當應用於無霍爾感測器馬達驅動電路系統，能直接偵測驅動電壓線，輸出編碼訊號並與驅動電路進行整合，提供方向、角度和速度指示。
100:電子式旋轉編碼器
101、102、103、104:霍爾元件
111、112:反向器
121、122、133、134:開關
131、132:緩衝閘
141、142:比較器
150:鎖存器
151:控制訊號
160:互斥或閘
170:邊緣偵測電路
171、172、173:複振器
174:或閘
175、176:D觸發器
200:旋轉物體
210:馬達
HA:A相訊號
HB:B相訊號
DIR:方向訊號
Ca、Cb:電容
VA:第一電壓
VB:第二電壓
VAx:第一X電壓
VBx:第二X電壓
I1、I2:定電流源
圖1為本發明電子式旋轉編碼器的電路示意圖。
圖2為圖1電子式旋轉編碼器的脈波訊號示意圖。
圖3為本發明電子式旋轉編碼器的另一電路示意圖。
圖4為圖3電子式旋轉編碼器的脈波訊號示意圖。
圖5為圖3中邊緣偵測電路的電路示意圖。
圖6為圖3電子式旋轉編碼器另一電路應用示意圖。
本發明實施例配合圖式詳細說明如下，所附圖式為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」等、僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包括”將被理解為意指包括所述元件，但是不排除任何其它元件。
本案電子式旋轉編碼器，其電路應用於偵測如馬達等旋轉物體的系統，並輸出指示用電子編碼訊號-A相訊號與B相訊號，藉以得知旋轉物體的方向、角度和速度，進而讓電路系統操控如馬達等旋轉物體的系統。
參閱圖1，為本發明電子式旋轉編碼器的電路示意圖，圖2為其脈波訊號示意圖。一種電子式旋轉編碼器100，用於裝設在旋轉物體200中垂直旋轉軸來取得一A相訊號HA及一B相訊號HB兩編碼訊號用以計算轉速及位置，單個霍爾元件101無法判別方向，透過一方向訊號DIR，與產出兩信號編碼A相訊號HA及B相訊號HB可指示方向，角度和速度，詳細說明如下。
該電子式旋轉編碼器100包括：一霍爾元件101裝設在所述旋轉物體200中垂直旋轉軸的一面，該霍爾元件101輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號HA的方波；二電容Ca及Cb受控於所述A相訊號HA控制的開關121及122進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓VA及一第二電壓VB兩相對於所述A相訊號HA方波的三角波電壓波形(如圖2的脈波訊號示意圖)；應用上所述A相訊號HA控制經過串聯的二反向器111及112，再分別輸出控制二定電流源I1及I2的開關開關121及122對所述電容Ca及Cb進行定電流充電和放電。其中，常用方式定電流源I2定電流為定電流源I1定電流的2倍，即讓電容Ca及Cb充放電的時間保持相同。
二緩衝閘131及132受控於所述A相訊號控制的開關133及134進行，分別輸入所述第一電壓VA及第二電壓VB兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓VA及第二電壓VB呈現X倍數的一第一X電壓VAx及一第二X電壓VBx的波形訊號，其中0<X<1，VAx=X*VA，VBx=X*VB。二比較器141及142分別輸入所述第一電壓VA和第一X電壓VAx，及所述第二電壓VB和第二X電壓VBx，分別進行比較後經過一鎖存器150(實施上可在輸出端加入一反相器，反相訊號方便設計判讀)輸出一控制訊號151；及一互斥或閘160用以輸入前述方向訊號DIR及所述鎖存器150輸出的控制訊號151，得到所述B相訊號HB。
最後得到B相訊號HB與A相訊號HA輸出訊號，兩者則為編碼訊號，可仿效常見增量型編碼器，應用上本案電路可直接整合進後級電子電路內，可以降低整體成本和整體整合型應用。
單個霍爾元件101偵測旋轉物體200如馬達的360度轉動角度，其半週期t為180轉動角度時間，所以，所述第一電壓VA及第二電壓VB兩電壓波形表示為計數180角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間；經由比較器141 及142分別比較所述第一電壓VA和第一X電壓VAx，及所述第二電壓VB和第二X電壓VBx產出的控制訊號151得出B相訊號HB的脈波訊號，且依前述方向訊號DIR為低準位(Low)或高準位(High)(表示方向)，依B相訊號HB落後或超前A相訊號HA，進而編碼輸出訊號，正轉和反轉表分別為00→10→11→01和00→01→11→10。常用為X=0.5表落後或超前90度角(X*180度)，計算公式為y=(1-X)*t，其中0<X<1，如X=1/3，表落後或超前60度角(X*180度)，詳如圖2所示。
進一步，增加多組所述二電容Ca及Cb，將所述A相訊號HA方波輸入到多組的二電容Ca及Cb電路，每組電容電路改變不同的X值，可用以增加編碼的解析度。例如，除x=0.5，得到B相訊號外，額外增加兩組電容電路，1組X=0.75，另1組X=0.25，即輸出多增加訊號HC和HD，分別代表偏移45度和135度角，解析度從2輸出訊號HA/HB的0(360)、90、180、270度，因而增加為4輸出訊號HA/HB/HC/HD的0(360)、45、90、135、180、225、270、315度，以此推之。
本發明實施應用上也可使用複數霍爾元件感測，加上邊緣偵測電路，能夠自動判斷馬達方向和產生相應編碼訊號；另本發明電路能直接應用於無感測馬達驅動系統，不使用霍爾元件而直接偵測驅動馬達的電壓線，得到方向和編碼訊號。複數個霍爾元件應用與單個霍爾元件應用方式雷同，差別在2個以上的霍爾元件可增加邊緣偵測電路(Edge Detect Circuit)自動偵測解出方向訊號DIR，以三個霍爾元件為實施例說明如下：
參閱圖3，為本發明電子式旋轉編碼器的另一電路示意圖，圖4為圖3電路的脈波訊號示意圖。電子式旋轉編碼器100用於裝設在旋轉物 體200中垂直旋轉軸來取得一A相訊號HA及一B相訊號HB兩編碼訊號用以計算轉速及位置。三個霍爾元件102、103、104分別裝設在所述旋轉物體200中垂直旋轉軸的一面的不同位置；一邊緣偵測電路170用以接入所述霍爾元件102、103、104輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號HA的方波，且導出一方向訊號DIR。脈波訊號示意圖與單個霍爾元件應用相同，差異在使用三個霍爾元件102、103、104，該邊緣偵測電路170偵測後得出的HA脈波每半週期代表60度角(180度/3)。
請再參閱圖5，所述A相訊號是由三個霍爾元件102、103、104輸出的霍爾訊號H1、H2、H3的方波分別輸入至該邊緣偵測電路170內對應的數量的複振器171、172、173做脈波邊緣偵測，且輸出給或閘174後去控制一D觸發器175的電路時脈產出，利用邊緣變換時脈波切換得之。
所述方向訊號DIR是利用其中一霍爾訊號為基準(圖中以霍爾訊號H1為基準)，接到該邊緣偵測電路170內正緣觸發的一D觸發器176的電路時脈，另一個霍爾訊號(圖中的霍爾訊號H2)接至該D觸發器176的D輸入，每個時脈判斷出低位準或高位準來指示正轉或反轉。例如利用霍爾訊號H1為基準，接到正緣觸發的該D觸發器176電路時脈，霍爾訊號H2接至D輸入，每個時脈判斷出低位準或高位準來指示正轉或反轉。
二電容Ca及Cb受控於所述A相訊號HA控制的開關121及122進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓VA及一第二電壓VB兩相對於所述A相訊號HA方波的三角波電壓波形(如圖4的脈波訊號示意圖)；應用上所述A相訊號HA控制經過串聯的二反向器111及121，再分別輸出控制二定電流源I1及I2的開關開關121及122對所述電容Ca及Cb進行定電流充電和放電。
二緩衝閘131及132受控於所述A相訊號控制的開關133及134進行，分別輸入所述第一電壓VA及第二電壓VB兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓VA及第二電壓VB呈現X倍數的一第一X電壓VAx及一第二X電壓VBx的波形訊號，其中0<X<1。二比較器141及142分別輸入所述第一電壓VA和第一X電壓VAx，及所述第二電壓VB和第二X電壓VBx，分別進行比較後經過一鎖存器150輸出一控制訊號151；及一互斥或閘160用以輸入前述方向訊號DIR及所述鎖存器150輸出的控制訊號151，得到所述B相訊號HB。
最後得到B相訊號HB與A相訊號HA輸出訊號，兩者則為編碼訊號，可仿效常見增量型編碼器，應用上本案電路可直接整合進電子電路內，以降低成本和整合型應用。
該些霍爾元件102、103、104偵測旋轉物體200的360度轉動角度，半週期為180度除以霍爾元件數的轉動角度時間，該邊緣偵測電路170偵測後得出的HA脈波每半週期代表60度角(180度/3)，所述第一電壓VA及第二電壓VB兩電壓波形表示為計數半週期角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間。
經由比較器141及142分別比較所述第一電壓VA和第一X電壓VAx，及所述第二電壓VB和第二X電壓VBx產出的控制訊號151得出B相訊號HB的脈波訊號，且依前述方向訊號DIR為低準位(Low)或高準位(High)(表示方向)，依B相訊號HB落後或超前A相訊號HA，進而編碼輸出訊號，正轉和反轉表分別為00→10→11→01和00→01→11→10。
進一步，與前面單一霍爾元件相同，增加多組所述二電容Ca及Cb，將所述A相訊號HA方波輸入到多組的二電容Ca及Cb電路，每組電容電路改變不同的X值，可用以增加編碼的解析度。
請參閱圖6，實施應用上，當旋轉物體200為馬達210的旋轉軸，該邊緣偵測電路用以接入馬達210的驅動輸出電壓UVW信號，UVW信號取代霍爾元件102、103、104及其霍爾訊號H1、H2、H3，其餘實施方式與前面多個霍爾元件應用相同。本案應用於無霍爾感測器的馬達驅動電路系統，能直接偵測驅動電壓線，輸出編碼訊號，並與驅動電路進行整合，提供方向、角度和速度指示。這些UVW信號可在機械軸旋轉中重複許多次，因為它們直接取決於所連接的電機磁極數，並且用於4、6或更多極電機的UVW信號。
本發明的優點在於，電子式旋轉編碼器適用於偵測如馬達等旋轉物體方向、角度及速度，偵測後輸出訊號可仿效現在常見的增量型編碼器，或者直接整合進電子電路內，以降低成本和整合型應用。具有直接偵測馬達360度轉動角度，沒有機械角或電器角的差別；應用上使用簡易電路加上霍爾元件及電容，取代現有增量型編碼器，成本更低且易於電路整合。且，增加電容及偵測電容組能增加解析度，無增量型編碼器解析度受限於馬達極數對及電器角等問題。
本發明的電子式旋轉編碼器容易應用於馬達驅動電路系統，包括有單或多個霍爾元件輸入，可偵測並判讀方向、角度及速度，編碼輸出可供後級電路或MCU使用。當應用於無霍爾感測器馬達驅動電路系統，能直接偵測驅動電壓線，輸出編碼訊號並與驅動電路進行整合，提供方向、角度和速度指示。
本案應用上可搭配單個或多個霍爾元件(Hall ICs)使用，輸出編碼訊號得知方向、角度和速度；與常見的旋轉編碼器有相同的效果，除應用電路簡單和成本低廉外，也可以直接偵測馬達轉動的360度機械角，不像習知旋轉編碼器偵測的是電器角，會受限於馬達內部極數的多寡，影響 其解析度和使用的編碼器成本。本案技術也可整合霍爾元件形成單晶片，取代旋轉編碼器的應用領域。另外，也可不使用霍爾元件，直接偵測馬達的驅動輸出電壓，得出方向、角度和速度的編碼訊號，這直接應用於無感測器馬達驅動系統，或與有霍爾訊號偵測的系統做混合使用。
雖然本發明以前述實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。
100:電子式旋轉編碼器
101:霍爾元件
111、112:反向器
121、122、133、134:開關
131、132:緩衝閘
141、142:比較器
150:鎖存器
151:控制訊號
160:互斥或閘
200:旋轉物體
HA:A相訊號
HB:B相訊號
DIR:方向訊號
Ca、Cb:電容
VA:第一電壓
VB:第二電壓
VAx:第一X電壓
VBx:第二X電壓
I1、I2:定電流源

Claims (12)

  1. 一種電子式旋轉編碼器，用於裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸來取得一A相訊號及一B相訊號兩編碼訊號用以計算轉速及位置，其包括：一霍爾元件，其裝設在所述旋轉物體中垂直旋轉軸的一面，該霍爾元件輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號的方波；二電容，受控於所述A相訊號控制的開關進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓及一第二電壓兩相對於所述A相訊號方波的三角波電壓波形；二緩衝閘，受控於所述A相訊號控制的開關進行，分別輸入所述第一電壓及第二電壓兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓及第二電壓呈現X倍數的一第一X電壓及一第二X電壓的波形訊號，其中0<X<1；二比較器，分別輸入所述第一電壓和第一X電壓，及所述第二電壓和第二X電壓，進行比較後經過一鎖存器輸出一控制訊號；及一互斥或閘，用以輸入一方向訊號及所述鎖存器輸出的控制訊號，得到所述B相訊號。
  2. 申請專利範圍第1項所述的電子式旋轉編碼器，其中，所述A相訊號控制經過串聯的二反向器，再分別輸出控制二定電流源的開關對所述二電容進行定電流充電和放電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子式旋轉編碼器，其中，依所述方向訊號為低準位或高準位，得到所述B相訊號的脈波訊號，依B相訊號落後或超前A相訊號，進而編碼輸出訊號，得知旋轉物體為正轉或反轉。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電子式旋轉編碼器，其中，該霍爾元件偵測旋轉物體360度轉動角度，半週期為180度轉動角度時間，所述第一電壓及第二電壓表示為計數180角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子式旋轉編碼器，其中，進一步，增加多組所述二電容，將所述A相訊號方波輸入到多組的二電容電路，每組電容電路改變不同的X值，用以增加編碼的解析度。
  6. 一種電子式旋轉編碼器，用於裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸來取得一A相訊號及一B相訊號兩編碼訊號用以計算轉速及位置，其包括：至少二霍爾元件，其分別裝設在所述旋轉物體中垂直旋轉軸的一面的不同位置；一邊緣偵測電路，用以接入所述霍爾元件輸出的霍爾訊號作為所述A相訊號的方波，且導出一方向訊號；二電容，受控於所述A相訊號控制的開關進行定電流充電和放電，分別得到一第一電壓及一第二電壓兩相對於所述A相訊號方波的三角波電壓波形；二緩衝閘，受控於所述A相訊號控制的開關進行，分別輸入所述第一電壓及第二電壓兩電壓，藉此分別輸出與所述第一電壓及第二電壓呈現X倍數的一第一X電壓及一第二X電壓的波形訊號，其中0<X<1；二比較器，分別輸入所述第一電壓和第一X電壓，及所述第二電壓和第二X電壓，進行比較後經過一鎖存器輸出一控制訊號；及一互斥或閘，用以輸入所述方向訊號及所述鎖存器輸出的控制訊號，得到所述B相訊號。
  7. 申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，所述A相訊號控制經過串聯的二反向器，再分別輸出控制二定電流源的開關對所述電容進行定電流充電和放電。
  8. 申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，所述方向訊號是利用其中一霍爾訊號為基準，接到該邊緣偵測電路內正緣觸發的一D觸發 器的電路時脈，另一個霍爾訊號接至D輸入，每個時脈判斷出低位準或高位準來指示正轉或反轉。
  9. 申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，所述A相訊號是由該些霍爾元件輸出的霍爾訊號分別輸入至該邊緣偵測電路內對應的數量的複振器做脈波邊緣偵測，且輸出給或閘後去控制一D觸發器的電路時脈產出。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，該些霍爾元件偵測旋轉物體360度轉動角度，半週期為180度除以霍爾元件數的轉動角度時間，所述第一電壓及第二電壓表示為計數半週期角度的時間，其值可代表角度，也可代表時間。
  11. 如申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，進一步，增加多組所述二電容，將所述A相訊號方波輸入到多組的二電容電路，每組電容電路改變不同的X值，用以增加編碼的解析度。
  12. 如申請專利範圍第6項所述的電子式旋轉編碼器，其中，當旋轉物體為馬達的旋轉軸，該邊緣偵測電路用以接入馬達的驅動輸出電壓，取代該些霍爾元件及其霍爾訊號。
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