工业操纵杆内在原理

每个分压器由一个线圈导轨形式的电阻器和一个可移动的接触臂组成。计算机电源的电流从输入端开始，通过线圈电阻和接触臂流回计算机的工业操纵杆端口。

通过沿着导轨移动接触臂，作用在流经该电路的电流上的电阻值可以增加或减少。如果接触臂位于与分压器输入端相对的另一端，电流将流经电阻的整个长度。

因此，电流遇到了***大的阻力。如果接触臂靠近输入端，分压器的电阻***小。

每个分压器都连接到工业操纵杆的轴上，因此旋转轴将移动接触臂。也就是说，如果工业操纵杆一直向前推，分压器触臂将移动到导轨的一端，如果拉的工业操纵杆返回到胸部，触摸臂将向另一个方向移动。

改变分压器的电阻值可以改变连接到分压器的电路中的电流。这样，分压器首先将工业操纵杆的物理位移转换成电信号，然后将该信号传输到计算机上的工业操纵杆端口。这个电信号是一个完全模拟的信号，它是一个包含信息变化的波形，就像无线电信号一样。为了利用这些信息，计算机需要将其转换成数字信息，即***的数值。

在传统系统中，计算机内部的卡(印刷电路板)通过使用非常粗糙的模数转换器来完成这项任务。基本思想是利用每个分压器引起的电压变化给电容充电，电容是一种简单的存储电荷的电子元件(更多信息请参考电容的工作原理)。调整分压器，使电阻值越大，电容器的充电时间越长；分压器的电阻值越小，电容充电越快。

首先对电容器放电，然后计算电容器充电所需的时间。这样，转换器确定分压器的位置，从而确定工业操纵杆的位置。测量的充电率是一个可以被计算机识别的值。这是在计算机需要读取工业操纵杆的位置时完成的。

通过将分压器连接到旋转部件，该系统可以应用于各种控制系统。例如，传统方向盘的工作原理是这样的，分压器触臂由方向盘直接转动。一些工业操纵杆还使用对应于Z轴的分压器，该分压器由工业操纵杆本身的旋转驱动。一些工业操纵杆也有一个“大帽子”(位于工业操纵杆顶部的拇指操纵的微控制器)。这种小型工业操纵杆使用与上一节中描述的简单工业操纵杆相同的开关系统。

一般来说，传统的仿真系统可以很好的工作，但是也有一定的局限性。在下一节中，我们将讨论仿真系统的主要缺点，并学习一些***新的解决方案。

工业操纵杆制造商已经采用了几种不同的方法来解决这些问题。一种解决方案是在特殊的游戏适配卡或工业操纵杆本身上增加一个灵敏的数模转换芯片。在该系统中，转换器直接将数字信息传输给计算机，从而提高了工业操纵杆的精度，减少了主处理器的工作量。这些新型工业操纵杆通常是相互连接的

到通用串行总线端口，这也可以提高速度和可靠性。另一个解决方案是完全放弃模拟分压器技术。一些***新的控制器使用光学传感器来数字读取工业操纵杆的运动位置。下图显示了一个通用系统。

在这个系统中，两个轴连接到两个开槽圆盘上。每个轮盘位于两个发光二极管和两个光电池之间(为方便起见，图中仅显示了一对光电池和发光二极管)。当每个发光二极管发出的光通过一个槽时，轮子另一侧的光电池就会产生微弱的电流。当轮盘轻微转动时，它会挡住光线，光电池不会产生电流(或产生很小的电流)。

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