一、簡介

? ? ? ? 編碼器是一種將直線位移和角位移數據轉換為脈沖信號、二進制編碼的設備。常用于測量物體運動的位置、角度或速度。

二、分類

? ? ? ? 1. 按檢測分類：

? ? ? ? ? ? ? ? （1）光電式編碼器

? ? ? ? ? ? ? ? （2）磁電式編碼器

? ? ? ? 2. 編碼類型分類：

? ? ? ? ? ? ? ? （1）絕對式編碼器（磁電絕對式編碼器技術含量較高，省略）

? ? ? ? ? ? ? ? （2）增量式編碼器

三、磁電增量式編碼器原理

? ? ? ? 利用霍爾效應，將位移轉化為計數脈沖，用脈沖個數計算位移和速度。

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? ? ? ? 如上圖所示，扁平的是磁盤，中間的柱子是轉軸。它的轉軸一般會跟電機轉軸裝在一起，跟隨著電機旋轉。磁盤上有N極與S極交替排布的磁極。而A B是霍爾傳感器，它能夠對NS的方向交替變化做出反應。經過信號轉換電路，交替過程變為信號脈沖輸出，如下圖。

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? ? ? ? 此外，AB相之間存在一定的相位差，通過判斷AB間的相位前后，就能判定電機的轉向。如果磁盤順時針旋轉，A相超前。如果磁盤逆時針旋轉，則B相超前。

四、光電增量式編碼器原理

? ? ? ? 利用光電系統，將位移轉換為計數脈沖，用脈沖個數計算位移和速度。

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? ? ? ? 與磁電類似，它的主要結構是轉軸和碼盤。而盤上有透光的小孔，孔上有光源，AB相的感光元件能夠把小孔的受光與否轉換為脈沖信號輸出。

五、光電絕對式編碼器原理

? ? ? ? 不同位置和角度時，光敏元件根據受光轉換出相應的電平信號，形成二進制數。

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? ? ? ? 同樣的，它也是有一個旋轉的碼盤。一個扇區內，黑色塊代表不透光，白色塊代表透光。不透光（黑色）輸出1，透光（白色）輸出0，所以一個扇區上的四個區塊，就成了1 0 組合的四位二進制碼。

? ? ? ? 由圖中標號所示，每個扇區都按順序表示0-15D的4 bit 二進制數。

? ? ? ? 但是這個碼盤存在一個問題，元器件內部如果有反射、折射、衍射等干擾，測量結果將會大幅度偏離實際！

? ? ? ? 比如說，如果我們的光從15位和0位之間射入，而因為透射不完全結果卻跳變為其他數，測量結果必然是不能用的。那么，接下來的編碼形式將會改進這個問題：

? ? ? ? 格雷碼碼盤

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? ? ? ? 它的特征是每個相鄰扇區的四位數之間只差一個位（對格雷碼不熟悉可以先學一下數電）

? ? ? ? 那么，就可以有效避免中間值問題了。

六、編碼器參數

? ? ? ? 1. 分辨率： 編碼器可以測量的最小距離，對于增量式編碼器來說，分辨率就是轉軸每旋轉一圈輸出的脈沖數（PPR）

? ? ? ? 2. 精度：編碼器輸出信號與實際位置之間的誤差，“角分” “角秒”

? ? ? ? 3. 最大相應頻率：編碼器每秒輸出的最大脈沖數，單位Hz，簡稱PPS

? ? ? ? 4. 最大轉速：指編碼器機械系統所能承受的最高轉速

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