读懂编码器的工作原理及增量编码器

编码器常用于现场工业控制。什么是编码器？它是如何工作的？在今天的文章中，我们将讨论编码器的工作原理，并详细讨论增量编码器。

编码器，英文名称encoder，它是一种传感器，可以将距离（直线位移）和角度（角位移）转换为电信号并输出。编码器通常用于测量和反馈被测物体的位置和状态，如机床、机器人、电机反馈系统和测量和控制设备。

编码器可根据工作原理分为光电编码器（opticalencoder），磁性编码器（magneticencoder），电感编码器（inductiveencoder）和电容编码（

capacitiveencoder）等等，光电编码器最常用。

光电编码器（opticalencoder）组件包括：连接轴（Shaft），码盘（Codedisk），光源（LightSource），输出电路（Outputcircuit）以及外壳和连接法兰。

连接轴连接到代码盘，并连接到被测对象。随着被测对象（如电机）的旋转，代码盘也会通过代码盘的光发生明暗变化，接收端的光敏元件会检测到这种变化，并转换为电信号输出。

根据码盘结构的不同，编码器可分为增量编码器和绝对编码器。本文主要讨论增量编码器。

增量编码器，英文名称Incrementalencoder，其码盘分为相同大小的光栅。随着码盘的旋转，接收器检测到光的0和1的变化，并将其转换为电信号脉冲向外输出。位移的大小可以通过脉冲计数来确定。

实际使用的码盘比较复杂，通常包括三个部分：A相，B相和Z相，A与B相差1/4周期(相位差90度)，可用于区分正转或反转；Z与单圈脉冲相比，码盘可以作为编码器的参考部分。

由于脉冲计数，增量编码器在测量前必须找到参考零，因此其测量结果是相对的。此外，增量编码器的数据将在断电后丢失。