電機運行過程中，實時(shí)監測電流、轉速、轉軸的(de)圓周方向相對(duì)位置等參數，确定電機本體及被拖動設備狀态，進一步地實時(shí)控制電機和(hé)設備的(de)運行狀況，從而實現伺服、調速等許多(duō)特定功能。

這(zhè)裏，應用(yòng)編碼器作爲前端測量元件，不僅大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)測量系統，而且精密、可(kě)靠、功能強大(dà)。

編碼器是一種将旋轉部件位置、位移物(wù)理(lǐ)量轉換成一串數字脈沖信号的(de)旋轉式傳感器，這(zhè)些脈沖信号被控制系統采集、處理(lǐ)，發出一系列指令，調整改變設備的(de)運行狀态。如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結合在一起，也(yě)可(kě)用(yòng)于測量直線運動部件的(de)位置、位移物(wù)理(lǐ)量。

編碼器是一個(gè)機械與電子緊密結合的(de)精密測量器件，将信号或數據進行編碼、轉換，用(yòng)以通(tōng)訊、傳輸和(hé)存儲的(de)信号數據。按照(zhào)不同的(de)特征，編碼器分(fēn)類情況如下(xià)：

● 碼盤和(hé)碼尺：直線位移轉換成電信号的(de)編碼器稱爲碼尺，角位移轉換成電信的(de)爲碼盤。

● 增量型編碼器：提供位置、角度和(hé)圈數等信息，以每圈脈沖數定義分(fēn)别率。

● 絕對(duì)值型編碼器：以角度增量的(de)方式提供位置、角度和(hé)圈數等信息，每個(gè)角度增量賦予唯一的(de)編碼。

●混合式絕對(duì)值編碼器：混合式絕對(duì)值編碼器輸出兩組信息：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。

●增量型編碼器

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90o，可(kě)方便地判斷出旋轉方向；Z相每轉一個(gè)脈沖，用(yòng)于基準點定位。其優點：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。缺點：無法輸出軸轉動的(de)絕對(duì)位置信息。

●絕對(duì)值型編碼器

直接輸出數字量的(de)傳感器，傳感器圓形碼盤上沿徑向有若幹同心碼道，每條道上由透光(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)數目是雙倍關系，碼盤上的(de)碼道數就是它的(de)二進制數碼的(de)位數，在碼盤的(de)一側是光(guāng)源，另一側對(duì)應每一碼道有一光(guāng)敏元件；當碼盤處于不同位置時(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)讀出一個(gè)固定的(de)與位置相對(duì)應的(de)數字碼。顯然，碼道越多(duō)，分(fēn)辨率就越高(gāo)，對(duì)于一個(gè)具有 N位二進制分(fēn)辨率的(de)編碼器，其碼盤必須有N條碼道。目前國内已有16位的(de)絕對(duì)編碼器産品。

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。

編碼器結構

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。

在電梯、機床、材料加工、電動機反饋系統以及測量和(hé)控制設備中，編碼器占領著(zhe)極其重要的(de)地位。編碼器運用(yòng)光(guāng)栅和(hé)紅外光(guāng)源通(tōng)過接收器将光(guāng)信号轉換成TTL（HTL）的(de)電信号，通(tōng)過對(duì)TTL電平頻(pín)率和(hé)高(gāo)電平個(gè)數的(de)分(fēn)析，直觀地反映出電機的(de)旋轉角度和(hé)旋轉位置。

由于角度和(hé)位置都可(kě)以精确的(de)測量，所以可(kě)以将編碼器和(hé)變頻(pín)器組成閉環控制系統，将控制更加精确化(huà)，這(zhè)也(yě)是爲什(shén)麽電梯、機床等能這(zhè)麽精确使用(yòng)的(de)原因所在。

綜上所述，我們了(le)解到編碼器按結構劃分(fēn)爲增量式和(hé)絕對(duì)式兩種，他(tā)們也(yě)都是将其他(tā)信号，比如光(guāng)信号，轉換成可(kě)以分(fēn)析控制的(de)電信号。

而我們生活中常見的(de)電梯、機床都剛好是基于電機的(de)精确調節，通(tōng)過電信号的(de)反饋閉環控制，編碼器配合變頻(pín)器也(yě)就理(lǐ)所當然的(de)實現了(le)精确控制。