严格来讲，编码器只会告诉你改如何定位，要如何执行，是需要靠数控系统(或者PLC之类控制器)控制伺服或者步进电机来实现定位的，编码器好比人的眼睛，知道电机轴或者负载处于当前某个位置，工业上用的一般是光电类型编码器，下边简单说明一下
简单说下编码原理和位置测量
光电编码器是在一个很薄很轻的圆盘子上，通过紧密仪器来腐蚀雕刻了很多条细小的缝，相当于把一个360度，细分成很多等分，比如成1024组，这样每组之间的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有个精密的发光源，安装在码盘的一面，码盘的另外一面，会有个接收器之类的，使用了光敏电阻这些元件加放大和整形电路组成，这样码盘转动时候，有缝隙的地方会透光过去，接收器会瞬间收到光脉冲，经过电路处理后，输出一个电脉冲信号，这样码盘旋转了一周，会对应输出1024个脉冲，第一个脉冲位置如果是0，第二个脉冲位置就是0.3515625°，第三个脉冲位置是0.3515625°*2，以此类推，这样只要有仪器能读到脉冲个数，就可以知道码盘对应在什么位置了，如果把编码器安装到电机的轴上，电机轴和码盘是刚性连接，两者的位置关系会一一对应，通过读编码器脉冲，就可以知道电机的轴位置。
而电机轴，比如会通过同步带，齿轮，链条等带动一些负载，比如控制丝杆，这样会有个所谓电子齿轮比的关系，电机转一圈，丝杆会前进多少毫米，这样读到了对应编码器上输出多少给脉冲，通过脉冲数就可以反推出当前丝杆的位置。
但是编码器是圆的，如果无限制旋转下去，角度会无穷大，所以设计了一种增量型的编码器，转一圈，会输出三组信号ABZ，其中AB是一样的脉冲，比如上边说的一圈有1024个脉冲，AB相脉冲对应一圈内的圆周角度，而且两种脉冲是处于正交状态的，如果是正反转，通过判断AB相脉冲的上升沿和下降沿的先后顺序，就可以知道编码器当前是顺时针还是逆时针方向旋转的，
另外有个Z相脉冲，是因为圆周虽然会不停转下去，角度会无穷无尽，但是都是一周一周的重复而已，零相脉冲固定在圆周某个位置，编码器每转一圈，只输出一个零相脉冲，这样如果以Z相脉冲为基准点，这样每次读到这个脉冲时候，系统就清零一次，就可以让角度最大值控制在360°以内，相当于一个零基准点了。这样即使系统断掉了，重新上电，只要能找到这个基准点，就可以知道丝杆的初始位置在什么地方了。
以上这种定位叫增量坐标系，所以编码器就是增量型编码器，应用比较广泛，因为灵活而且价格便宜。
如果只设备只需要转一圈的，也就是角度在360°内的，编码器可以细分精密一点，比如有13位，相当于2^13次方个脉冲一圈，对应着360°，这种脉冲数和角度一一对应，不怕系统断电需要重新调整零位，这种编码器叫单圈绝对值编码器。如果负载需要转多圈的，但是这个圈数也不能非常多，比如5圈，相当于5*360°=1800°，这样脉冲和1800°一一对应，这些在一些高档的数控机床上应用比较多，可以知道丝杆或者一些旋转工作的当前精密位置，而且不用担心系统断电归零问题。
此外，编码器还有磁电方式的，比如在码盘上加工了很多个南北间隔的小磁铁，通过霍尔去读小磁铁信号，输出信号，同样经过放大和整形变成了电脉冲，这点和光电编码器是类似的，而且价格会便宜点，可靠性会高，但是精度就比光电要差点。
PLC如何通过编码器判断位置
PLC能输入开关量，也就是一高一低的电平电压，而编码器脉冲信号，可以理解一定时间内，用极快的速度完成的一组开关量。但是因为这种开关量的频率太高了，所以PLC的普通I/O口是无法准确读到这些脉冲的个数的，因为PLC工作过程中存在扫描周期，需要每个一段时间才去刷新一下普通I/O口的数据，而编码器的精度太高了，单位时间内输出的脉冲个数太多，普通I/O是无法胜任的。
一般PLC会设计有高速计数端口，本质是利用了底层单片机的硬件逻辑来完成这些编码器计数的，避开了扫描周期问题，PLC都设计有专门的高速计数指令，使用的时候，直接调用这些指令就可以读到当前的脉冲值了。
但是脉冲的计算和输出上，由于扫描周期存在，往往也会存在着滞后影响，如果用来控制一些执行机构，比如气缸来动作裁切动作，这样要考虑提前量的补偿问题。
提醒一下，如果想用PLC来控制伺服或者步进系统，往往并不需要通过编码器反馈来判断位置，通过一些PLS指令之类的来发出位置脉冲给伺服驱动器，位置环在伺服驱动器内部构成就好，而PLC这边只是一个指令机构，并没有构成位置闭环，当然如果是专门定位模块控制，使用了NC之类的控制方式，是可以在里边构建位置闭环的。

	

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严格来讲，编码器只会告诉你改如何定位，要如何执行，是需要靠PLC之类控制器或者步进电机来实现定位的，编码器好比人的眼睛，知道电机轴或者负载处于当前某个位置，工业上用的一般是光电类型编码器，下边简单说明一下
简单说下编码原理和位置测量
光电编码器是在一个很薄很轻的圆盘子上，通过紧密仪器来腐蚀雕刻了很多条细小的缝，相当于把一个360度，细分成很多等分，比如成1024组，这样每组之间的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有个精密的发光源，安装在码盘的一面，码盘的另外一面，会有个接收器之类的，使用了光敏电阻这些元件加放大和整形电路组成，这样码盘转动时候，有缝隙的地方会透光过去。
接收器会瞬间收到光脉冲，经过电路处理后，输出一个电脉冲信号，这样码盘旋转了一周，会对应输出1024个脉冲，第一个脉冲位置如果是0，第二个脉冲位置就是0.3515625°，第三个脉冲位置是0.3515625°*2。
以此类推，这样只要有仪器能读到脉冲个数，就可以知道码盘对应在什么位置了，如果把编码器安装到电机的轴上，电机轴和码盘是刚性连接，两者的位置关系会一一对应，通过读编码器脉冲，就可以知道电机的轴位置。
而电机轴，比如会通过同步带，齿轮，链条等带动一些负载，比如控制丝杆，这样会有个所谓电子齿轮比的关系，电机转一圈，丝杆会前进多少毫米，这样读到了对应编码器上输出多少给脉冲，通过脉冲数就可以反推出当前丝杆的位置。
但是编码器是圆的，如果无限制旋转下去，角度会无穷大，所以设计了一种增量型的编码器，转一圈，会输出三组信号ABZ，其中AB是一样的脉冲。
比如上边说的一圈有1024个脉冲，AB相脉冲对应一圈内的圆周角度，而且两种脉冲是处于正交状态的，如果是正反转，通过判断AB相脉冲的上升沿和下降沿的先后顺序，就可以知道编码器当前是顺时针还是逆时针方向旋转的，
另外有个Z相脉冲，是因为圆周虽然会不停转下去，角度会无穷无尽，但是都是一周一周的重复而已，零相脉冲固定在圆周某个位置，编码器每转一圈，只输出一个零相脉冲。
这样如果以Z相脉冲为基准点，这样每次读到这个脉冲时候，系统就清零一次，就可以让角度最大值控制在360°以内，相当于一个零基准点了。
这样即使系统断掉了，重新上电，只要能找到这个基准点，就可以知道丝杆的初始位置在什么地方了。
以上这种定位叫增量坐标系，所以编码器就是增量型编码器，应用比较广泛，因为灵活而且价格便宜。如果只设备只需要转一圈的，也就是角度在360°内的，编码器可以细分精密一点，比如有13位，相当于2^13次方个脉冲一圈，对应着360°，这种脉冲数和角度一一对应，不怕系统断电需要重新调整零位，这种编码器叫单圈绝对值编码器。
如果负载需要转多圈的，但是这个圈数也不能非常多，比如5圈，相当于5*360°=1800°，这样脉冲和1800°一一对应，这些在一些高档的数控机床上应用比较多，可以知道丝杆或者一些旋转工作的当前精密位置，而且不用担心系统断电归零问题。
此外，编码器还有磁电方式的，比如在码盘上加工了很多个南北间隔的小磁铁，通过霍尔去读小磁铁信号，输出信号，同样经过放大和整形变成了电脉冲，这点和光电编码器是类似的，而且价格会便宜点，可靠性会高，但是精度就比光电要差点。
PLC如何通过编码器判断位置
PLC能输入开关量，也就是一高一低的电平电压，而编码器脉冲信号，可以理解一定时间内，用极快的速度完成的一组开关量。
但是因为这种开关量的频率太高了，所以PLC的普通I/O口是无法准确读到这些脉冲的个数的，因为PLC工作过程中存在扫描周期，需要每个一段时间才去刷新一下普通I/O口的数据，而编码器的精度太高了，单位时间内输出的脉冲个数太多，普通I/O是无法胜任的。
一般PLC会设计有高速计数端口，本质是利用了底层单片机的硬件逻辑来完成这些编码器计数的，避开了扫描周期问题，PLC都设计有专门的高速计数指令，使用的时候，直接调用这些指令就可以读到当前的脉冲值了。
但是脉冲的计算和输出上，由于扫描周期存在，往往也会存在着滞后影响，如果用来控制一些执行机构，比如气缸来动作裁切动作，这样要考虑提前量的补偿问题。
提醒一下，如果想用PLC来控制伺服或者步进系统，往往并不需要通过编码器反馈来判断位置，通过一些PLS指令之类的来发出位置脉冲给伺服驱动器，位置环在伺服驱动器内部构成就好。
而PLC这边只是一个指令机构，并没有构成位置闭环，当然如果是专门定位模块控制，使用了NC之类的控制方式，是可以在里边构建位置闭环的。
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了解了示波器的选购，今天我们来学习下示波器的控件作用。示波器面板上有很多按钮和旋钮，初识示波器的时候一脸茫然，和当年刚接触电脑的时候，看到键盘怎么也没办法把abcdefg键连贯起来一样。那个时候，师傅都是用模拟示波器的，看起来高大上，加上师傅不允许我们乱动示波器，感觉更加的神秘，吃不下睡不着也想知道其中的奥秘，今天我们一起来揭开示波器的面纱。示波器面板主要分成4大区：公共设置区，垂直控制区，水平控制区，触发控制区。
公共设置区
没有名字的大旋钮：多功能旋钮。
RUN/STOP 键：连续采集波形或停止采集。
AUTO SET 键：自动设置，适用于测量固定电压和频率的波形。
SINGLE SEQ 键：采集单个波形，然后停止，不再接收任何新的信号。
HELP 键：显示 Help(帮助)菜单。
DEFAULT SETUP 键：恢复出厂设置。
ACQUIRE 键：设置采样方式，普通，峰值，平均值，设置：选采样(其他示波器可能写普通或者正常)。
DISPLAY 键：显示设置，设置波形亮度，余辉时间，网格亮度等，设置：类型-矢量，持续-关闭，格式-YT，对比度-50%，显示格式-一般，其他示波器设置基本也一样。
MEASURE 键：显示当前测量波形的值，设置：峰峰值，平均值，频率；测量通道：通道1。
CURSOR 键：显示 Cursor(光标)菜单，设置：关闭。
SAVE/RECALL 键：显示设置和波形的 Save/Recall(保存/调出)菜单。
UTILITY 键：显示 Utility(辅助功能)菜单，主要设置语言，自校正。
AUTO RANGE 键：自动量程。
REF MENU 键：基准波形菜单，一般用不上。
SAVE/PRINT 键：保存波形到U盘或者打印。
除此之外，屏幕边还有5个没有名字的按钮，我们称为软件按钮，用在设置在不同菜单设置的改变。
三大设置区
垂直控制器
1、通道1垂直位置，一般放在中间。
2、通道2垂直位置，使用时候一般放在下部。
3、通道1开关兼设置按钮。
4、通道2开关兼设置按钮。
5、通道1伏格设置旋钮。
6、通道2伏格设置旋钮。
7、通道1探头输入端。
8：通道2探头输入端。
水平控制区
9、波形水平位置调节旋钮。
10、水平设置菜单。
11、波形设置到屏幕水平中心点。
12、时基旋钮。
触发区
13、触发电平旋钮。
14、显示 TRIG MENU(触发菜单)。
15、触发电平设置为触发信号峰值的垂直中点。
16、强制触发：不管触发信号是否适当，都完成采集。
17、触发查看：查看触发内容。
注：通道1和通道2菜单设置：耦合-直流；带宽限制-关；探头-10x；反相-关闭
触发设置：触发类型-边沿；触发通道-通道1；触发斜率-根据信号方向设置，配合单次使用；触发模式-根据信号状态，单次或着自动。
示波器屏幕信息
屏幕信息
1、通道1的位置
2、通道2的位置
3、通道1每隔电压
4、通道2每隔电压
5、时基
6、触发通道
7、触发斜率
8、触发电平
9、触发电平指示
10、波形相对屏幕中心点位置
11、波形中心点
12、触发状态
探头功能：示波器探头属于一个重要的附件，使用前需要先校正，由于我们使用的频率范围比较宽，所以必须使用10X，使用前先将开关置于10x。
1、钩子，使用双踪的时候解放手。
2、倍率开关，设置在10x。
3、接地夹，测试信号就近接地。
4、补偿调整孔。
初次使用，先将探头连接到示波器探头补偿测试端，按下自动设置，如果出现下列情况，就需要校正。
探头补偿不足。使用附件中的无感螺丝刀调节探头补偿，如下图就可以。
时基换算：
频率和周期是倒数关系,f=1/T，由于算法比较麻烦，以下表格是常用参数设置。
时基及触发设置表：
本文内容就到介绍到这，希望本文的分享对新手朋友有所帮助！
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今天是Python专题的第14篇文章，我们继续装饰器的话题，来看看怎么给装饰器包装方法，实现更多灵活的操作。
在之前的文章当中，我们实现了对装饰器赋予参数，从而可以通过传入不同的参数来控制装饰器中的逻辑。这样做可以大大地增加装饰器的灵活性，但是仍然不足以解决所有的问题。
如果我们面临一个变动很频繁的业务，以后也许需要加上一些当前想不到的逻辑，这个时候就没有办法仅仅通过参数来控制了。那么有没有办法不仅仅是传入参数，而是可以给装饰器添加不同的逻辑呢？
当然是有的，但是这个操作比较复杂，让我们抽丝剥茧，一点一点来吃透它。


setattr和getattr操作


首先我们来看下setattr和getattr这两个方法，attr是attribute的缩写，也就是属性的意思。我们搞明白了这个单词的意思之后就简单了，根据字面可以理解到，这两个方法一个是设置属性一个是获取属性。
是的，就是这么简单，没错。
其中getattr尤其简单，基本上等价于使用.去获取属性。
我们来看一个最简单的例子，我们先创建一个类，然后给它附上一个属性。
class A:
    def __init__(self):
        self.name = 'hello'

之后，我们可以使用getattr方法去获得它的name属性：
a = A()
getattr(a, 'name')

有get自然就有set，我们也可以通过setattr为它附上新的属性。第二个参数是新增的属性名称，第三个参数是属性的值。
setattr(a, 'age', 18)

这样，当我们去执行a.age的时候，就会获得18。这里要注意的是，我们只是单纯地为a这个实例创建了新的属性，并没有更改A这个类中的定义。所以其他A这个类的实例并不会受到影响，另外如果我们将多个值赋值给了同一个属性名会发生覆盖，也就是后面的覆盖前面的。
属性这个词在Python中的定义是比较宽泛的，除了变量可以称作是属性，函数也一样可以作为属性。也就是说我们除了可以添加一个变量之外，也可以添加一个函数。
我们来看个例子：
def print_log():
    print('This is a log')

这是一个简单的demo方法，我们通过setattr将它赋值给实例a，那么我们就可以在实例a中调用它了。

不仅仅如此，类也一样可以通过setattr方法设置。
理解了setattr和getattr的用法之后，我们不禁有一个问题，我们通过.操作不香吗，为什么还要搞一个setattr和getattr出来呢？
如果我们自己写代码写着玩，当然是用.操作更方便，但如果是实际的开发场景。很有可能我们需要添加的属性的名称是个变量，而不是写死的，也就是说是可配置的。这个时候就不能通过.了，我们考虑问题的时候不能仅仅从功能入手，也需要思考一下它的使用场景。


为装饰器定义属性


setattr我们都已经熟悉了，接下来回到正题。Python当中一切都是对象，同样函数也是对象。既然函数也是对象，那么我们就可以给函数也设置属性。装饰器的本质就是函数，所以我们可以给装饰器内包装的函数也设置属性，为了方便大家理解，我先不用setattr，让大家看看单纯的带属性的装饰器是什么样的。
def decorate(func):
    logmsg = func.__name__

    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(logmsg)
        return func(*args, **kwargs)

    def set_message(newmsg):
        nonlocal logmsg
        logmsg = newmsg
        
    wrapper.set_message = set_message
    return wrapper

如果我们把set_message这个方法拿掉的话，它就是一个普普通通的装饰器。set_message方法当中，我们使用nonlocal关键字修改了logmsg这个变量的值，而这个值会在装饰器的包装函数当中用到。也就是说我们通过调用set_message方法，可以修改这个装饰器的运行结果和逻辑。
这里，我们没用装饰器，而是简单地使用了.关键字来对它进行了赋值。还是和之前说的一样，这样当然是可以的，但是如果我们想要配置这个name就做不到了。最常见的场景就是区分线上和测试环境，一种做法是在接口的名字之前加上一个标识，比如线上是online，测试环境是test或者是dev。通过这种方法区分不同环境的逻辑。
所以比较好的方法是将这个逻辑也写成一个装饰器，将被包装的方法作为参数传入。如果你看明白了上一篇文章，熟悉装饰器传参的话，这段代码对你来说应该很简单。
def attach(obj):
    @wraps(obj)
    def wrapper(func):
        setattr(obj, func.__name__, func)
        return func
    return wrapper

有了attach这个装饰器之后，我们只需要给set_message这个方法加上注解，将被包装的函数作为参数传入即可。
    @attach(wrapper)
    def set_message(newmsg):
        nonlocal logmsg
        logmsg = newmsg

如果只是想要实现功能，而不追求规范的话，可以使用partial来简化代码，减少它的层次结构：
def attach(obj, func=None):
    if func is None:
        return partial(attach_wrapper, obj)
    setattr(obj, func.__name__, func)
    return func

这样写也是可以work的，只要熟悉partial的用法，应该也不难理解。


让函数为所欲为


如果你是一个程序员，你面临一个变动很频繁的业务，你无法预知之后的需求情况，想要代码有足够大的机动余地，这个时候可以利用强大的setattr给程序留一个“后门”，方便后面临时修改。
具体的做法其实很简单，我们在装饰器当中定义一个dict，用来存储自定义的函数。再实现一个set_func方法将自定义的函数存储进这个dict当中，只有就可以通过参数，在不修改装饰器的情况下自由变更装饰器内的逻辑了。
我们来看代码：
def decorate(func):
    func_dict = {}

    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 通过key来选择应该调用哪一个函数作为装饰器的逻辑
        if kwargs.get('key') is not None:
            func_dict[kwargs['key']](*args, **kwargs)
        return func(*args, **kwargs)
        
    # 将函数名和函数作为参数传入，存储在dict中
    @attach(wrapper)
    def set_func(func_name, func):
        nonlocal func_dict
        func_dict[func_name] = func

    return wrapper

我们再来看一个使用的例子：
def test(*args, **kw):
    print('test')
add.set_func('test', test)
add(3, 4, key='test')

这样，我们就把test方法中的逻辑放入了装饰器当中，只有我们需要，我们还可以写出其他的方法，来自定义我们对装饰器的需求，而又不需要修改装饰器内部的逻辑。不仅如此，我们还可以在主体函数的前后都加上这样的逻辑，真的可以说是为所欲为了。
当然一般情况下我们用不到这样的骚操作，但是能够写出来或者说看懂这样的功能，那就说明关于装饰器的理解已经算是入门了。


结尾


装饰器可以说是函数式编程在Python当中最重要的使用渠道，在许多Python工具和框架当中大量使用。其实我们学习的并不仅仅是装饰器的一两种奇淫技巧，也是函数式编程的一些思想和理念。当我们将这些理念理解深刻了之后，不仅仅是Python，同样可以在许多其他的领域获得突飞猛进的进步。
各位看官大人，赏个关注吧~