一、光电编码器的工作原理
光电编码器这是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移转换为脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最广泛的传感器。光电编码器由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘在一定直径的圆板上等分开几个矩形孔。由于光电码盘与电机同轴，电机旋转时，光栅盘与电机同速旋转，由发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，原理示意图如图1所示；通过计算光电编码器每秒输出的脉冲数量，可以反映当前电机的转速。此外，为了判断旋转方向，码盘还可以提供相位差90o两路脉冲信号。
依据检测原理，编码器可分为光学、磁、感应和电容。根据其刻度方法和信号输出形式，可分为增量、绝对和混合。
(1)增量编码器
增量编码器是直接输出三组方波脉冲的光电转换原理A，B和Z相；A，B两组脉冲相位差90o，因此，可以很容易地判断旋转方向，Z相是基准点定位的每个脉冲。其优点是原理结构简单，机械平均寿命可达数万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合长距离传输。其缺点是无法输出轴旋转的绝对位置信息。
(2)绝对值编码器
绝对值编码器这是一种直接输出数字量的传感器。它的圆形码盘上沿径向有几个同心码道。每个通道由透光和不透光的扇形区域组成。相邻码道的扇形区域数量是两倍。码盘上的码道数是其二进制数字的位数。码盘一侧为光源，另一侧对应每个码道有一个光敏元件；当码盘处于不同位置时，每个光敏元件依据光线转换相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不需要计数器，在转轴的任何位置都可以读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率越高。对于具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
绝对值编码器采用自然二进制或循环二进制（葛莱码）开展光电转换。绝对值编码器与增量编码器的区别在于圆盘上的透光线和不透光线图形。绝对值编码器可以有几个代码，并根据读取代码盘上的代码来检测绝对位置。编码设计可采用二进制代码、循环代码、二进制代码等。其特点是：
1.角度坐标的绝对值可的绝对值；
2.无累积误差；
3.电源切除后的位置信息不会丢失。但分辨率是由二进制的位数决定的，也就是说，精度取决于位数，目前有10、14等。
(3)混合绝对值编码器
混合绝对值编码器输出两组信息：一组用于检测磁极位置，具有绝对信息功能；另一组与增量编码器的输出信息完全相同。
光电编码器这是一种角度（角速度）检测装置，利用光电转换原理将输入轴的角度量转换为相应的电脉冲或数字量，具有体积小、精度高、工作可靠、接口数字化等优点。广泛应用于数控机床、旋转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。
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