光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前應用最多的傳感器， 光電編碼器是由光柵盤(pán)和光電檢測裝置組成。光柵盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(cháng)方形孔。由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機同軸，電動(dòng)機旋轉時(shí)，光柵盤(pán)與電動(dòng)機同速旋轉，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖1所示；通過(guò)計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數就能反映當前電動(dòng)機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號。
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根據檢測原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應式和電容式。根據其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1.1增量式編碼器
增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90º，從而可方便地判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個(gè)脈沖，用于基準點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構造簡(jiǎn)單，機械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長(cháng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉動(dòng)的絕對位置信息。
1.2絕對式編碼器
絕對編碼器是直接輸出數字量的傳感器，在它的圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區相間組成，相鄰碼道的扇區數目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數就是它的二進(jìn)制數碼的位數，在碼盤(pán)的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件；當碼盤(pán)處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號，形成二進(jìn)制數。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計數器，在轉軸的任意位置都可 讀出一個(gè)固定的與位置相對應的數字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤(pán)必須有N條碼道。目前國內已有16位的絕對編碼器產(chǎn)品。
絕對式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉換的。絕對式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤(pán)上透光、不透光的線(xiàn)條圖形，絕對編碼器可有若干編碼，根據讀出碼盤(pán)上的編碼，檢測絕對位置。編碼的設計可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補碼等。它的特點(diǎn)是：
1.2.1可以直接讀出角度坐標的絕對值；
1.2.2沒(méi)有累積誤差；
1.2.3電源切除后位置信息不會(huì )丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數來(lái)決定的，也就是說(shuō)精度取決于位數，目前有10位、14位等多種。
1.3混合式絕對值編碼器
混合式絕對值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
光電編碼器是一種角度（角速度）檢測裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉換原理 轉換成相應的電脈沖或數字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數字化等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應用于數控機床、回轉臺、伺服傳動(dòng)、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。
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