編碼器（encoder）是将信号（如比特流）或數據進行編制、轉換爲可(kě)用(yòng)以通(tōng)訊、傳輸和(hé)存儲的(de)信号形式的(de)設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信号，前者稱爲碼盤，後者稱爲碼尺。按照(zhào)讀出方式編碼器可(kě)以分(fēn)爲接觸式和(hé)非接觸式兩種；按照(zhào)工作原理(lǐ)編碼器可(kě)分(fēn)爲增量式和(hé)絕對(duì)式兩類。增量式編碼器是将位移轉換成周期性的(de)電信号，再把這(zhè)個(gè)電信号轉變成計數脈沖，用(yòng)脈沖的(de)個(gè)數表示位移的(de)大(dà)小。絕對(duì)式編碼器的(de)每一個(gè)位置對(duì)應一個(gè)确定的(de)數字碼，因此它的(de)示值隻與測量的(de)起始和(hé)終止位置有關，而與測量的(de)中間過程無關。根據檢測原理(lǐ)，編碼器可(kě)分(fēn)爲光(guāng)學式、磁式、感應式和(hé)電容式，根據其刻度方法及信号輸出形式，可(kě)分(fēn)爲增量式、絕對(duì)式以及混合式三種。增量式編碼器是直接利用(yòng)光(guāng)電轉換原理(lǐ)輸出三組方波脈沖A、B和(hé)Z相；A、B兩組脈沖相位差90度，從而可(kě)方便的(de)判斷出旋轉方向，而Z相爲每轉一個(gè)脈沖，用(yòng)于基準點定位。它的(de)優點是原理(lǐ)構造簡單，機械平均壽命可(kě)在幾萬小時(shí)以上，抗幹擾能力強，可(kě)靠性高(gāo)，适合于長(cháng)距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的(de)絕對(duì)位置信息。絕對(duì)式編碼器是直接輸出數字的(de)傳感器，在它的(de)圓形碼盤上沿徑向有若幹同心碼盤，每條道上有透光(guāng)和(hé)不透光(guāng)的(de)扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的(de)扇區(qū)樹木(mù)是雙倍關系，碼盤上的(de)碼道數是它的(de)二進制數碼的(de)位數，在嗎盤的(de)一側是光(guāng)源，另一側對(duì)應每一碼道有一光(guāng)敏元件，當嗎盤處于不同位置時(shí)，各光(guāng)敏元件根據受光(guāng)照(zhào)與否轉換出相應的(de)電平信号，形成二進制數。這(zhè)種編碼器的(de)特點是不要計數器，在轉軸的(de)任意位置都可(kě)讀書(shū)一個(gè)固定的(de)與位置相對(duì)應的(de)數字碼。顯然，嗎道必須N條嗎道。目前國内已有16位的(de)絕對(duì)編碼器産品。混合式絕對(duì)編碼器，它輸出兩組信息，一組信息用(yòng)于檢測磁極位置，帶有絕對(duì)信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的(de)輸出信息。二、光(guāng)電編碼器的(de)應用(yòng)汽車駕駛模拟器，對(duì)方向盤旋轉角度的(de)測量選用(yòng)光(guāng)電編碼器作爲傳感器。重力測量儀，采用(yòng)光(guāng)電編碼器，把他(tā)的(de)轉軸與重力測量儀中補償旋鈕軸相連，扭轉角度儀，利用(yòng)編碼器測量扭轉角度變化(huà)，如扭轉實驗機、漁竿扭轉釣性測試等。擺錘沖擊實驗機，利用(yòng)編碼器計算(suàn)沖擊是擺角變化(huà)。計米器，利用(yòng)滾輪周長(cháng)來(lái)測量物(wù)體的(de)長(cháng)度和(hé)距離。拉線位移傳感器，利用(yòng)收卷輪周長(cháng)計量物(wù)體長(cháng)度距離。聯軸直測，與驅動直線位移的(de)動力裝置的(de)主軸聯軸，通(tōng)過輸出脈沖數計量。介質檢測，在直齒條、轉動鏈條的(de)鏈輪、同步帶輪等來(lái)傳遞直線位移信息。線速度，通(tōng)過跟儀表連接，測量生産線的(de)線速度角速度，通(tōng)過編碼器測量電機、轉軸等的(de)速度測量機床方面，記憶機床各個(gè)坐(zuò)标點的(de)坐(zuò)标位置，如鑽床等自動化(huà)控制方面，控制在牧歌(gē)位置進行指定動作。如電梯、提升機等通(tōng)過角速度或線速度，對(duì)傳動環節進行同步控制，以達到張力控制由一個(gè)中心有軸的(de)光(guāng)電碼盤，其上有環形通(tōng)、暗的(de)刻線，有光(guāng)電發射和(hé)接收器件讀取，獲得(de)四組正弦波信号組合成A、B、C、D，每個(gè)正弦波相差90度相位差（相對(duì)于一個(gè)周波爲360度），将C、D信号反向，疊加在A、B兩相上，可(kě)增強穩定信号；另每轉輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可(kě)通(tōng)過比較A相在前還(hái)是B相在前，以判别編碼器的(de)正轉與反轉，通(tōng)過零位脈沖，可(kě)獲得(de)編碼器的(de)零位參考位。編碼器碼盤的(de)材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的(de)刻線，其熱(rè)穩定性好，精度高(gāo)，金屬碼盤直接以通(tōng)和(hé)不通(tōng)刻線，不易碎，但由于金屬有一定的(de)厚度，精度就有限制，其熱(rè)穩定性就要比玻璃的(de)差一個(gè)數量級，塑料碼盤是經濟型的(de)，其成本低，但精度、熱(rè)穩定性、壽命均要差一些。分(fēn)辨率—編碼器以每旋轉360度提供多(duō)少的(de)通(tōng)或暗刻線稱爲分(fēn)辨率，也(yě)稱解析分(fēn)度、或直接稱多(duō)少線，一般在每轉分(fēn)度5~10000線。信号輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電極開路（PNP、NPN），推拉式多(duō)種形式，其中TTL爲長(cháng)線差分(fēn)驅動（對(duì)稱A，A-;B，B-;Z，Z-），HTL也(yě)稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的(de)信号接收設備接口應與編碼器對(duì)應。信号連接—編碼器的(de)脈沖信号一般連接計數器、PLC、計算(suàn)機，PLC和(hé)計算(suàn)機連接的(de)模塊有低速模塊與高(gāo)速模塊之分(fēn)，開關頻(pín)率有低有高(gāo)。如單相聯接，用(yòng)于單方向計數，單方向測速。A.B兩相聯接，用(yòng)于正反向計數、判斷正反向和(hé)測速。A、B、Z三相聯接，用(yòng)于帶參考位修正的(de)位置測量。A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱負信号的(de)連接，電流對(duì)于電纜貢獻的(de)電磁場(chǎng)爲0，衰減最小，抗幹擾最佳，可(kě)傳輸較遠(yuǎn)的(de)距離。對(duì)于TTL的(de)帶有對(duì)稱負信号輸出的(de)編碼器，信号傳輸距離可(kě)達150米。對(duì)于HTL的(de)帶有對(duì)稱負信号輸出的(de)編碼器，信号傳輸距離可(kě)達300米。增量型編碼器存在零點累計誤差，抗幹擾較差，接收設備的(de)停機需斷電記憶，開機應找零或參考位等問題，這(zhè)些問題如選用(yòng)絕對(duì)型編碼器可(kě)以解決。測速，測轉動方向，測移動角度、距離（相對(duì)）。絕對(duì)編碼器光(guāng)碼盤上有許多(duō)道光(guāng)通(tōng)道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線……編排，這(zhè)樣，在編碼器的(de)每一個(gè)位置，通(tōng)過讀取每道刻線的(de)通(tōng)、暗，獲得(de)一組從2的(de)零次方到2的(de)n-1次方的(de)唯一的(de)2進制編碼（格雷碼），這(zhè)就稱爲n位絕對(duì)編碼器。這(zhè)樣的(de)編碼器是由光(guāng)電碼盤的(de)機械位置決定的(de)，它不受停電、幹擾的(de)影(yǐng)響。絕對(duì)編碼器由機械位置決定的(de)每個(gè)位置是唯一的(de)，它無需記憶，無需找參考點，而且不用(yòng)一直計數，什(shén)麽時(shí)候需要知道位置，什(shén)麽時(shí)候就去讀取它的(de)位置。這(zhè)樣，編碼器的(de)抗幹擾特性、數據的(de)可(kě)靠性大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)。五、單圈絕對(duì)值編碼器與多(duō)圈絕對(duì)值編碼器旋轉單圈絕對(duì)值編碼器，以轉動中測量光(guāng)電碼盤各道刻線，以獲取唯一的(de)編碼，當轉動超過360度時(shí)，編碼又回到原點，這(zhè)樣就不符合絕對(duì)編碼唯一的(de)原則，這(zhè)樣的(de)編碼隻能用(yòng)于旋轉範圍360度以内的(de)測量，稱爲單圈絕對(duì)值編碼器。如果要測量旋轉超過360度範圍，就要用(yòng)到多(duō)圈絕對(duì)值編碼器。編碼器生産廠家運用(yòng)鐘(zhōng)表齒輪機械的(de)原理(lǐ)，當中心碼盤旋轉時(shí)，通(tōng)過齒輪傳動另一組碼盤（或多(duō)組齒輪，多(duō)組碼盤），在單圈編碼的(de)基礎上再增加圈數的(de)編碼，以擴大(dà)編碼器的(de)測量範圍，這(zhè)樣的(de)絕對(duì)編碼器就稱爲多(duō)圈式絕對(duì)編碼器，它同樣是由機械位置确定編碼，每個(gè)位置編碼唯一不重複，而無需記憶。多(duō)圈編碼器另一個(gè)優點是由于測量範圍大(dà)，實際使用(yòng)往往富裕較多(duō)， 這(zhè)樣在安裝時(shí)不必要費勁找零點， 将某一中間位置作爲起始點就可(kě)以了(le)，而大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)安裝調試難度。
