10分钟学会光电编码器

光电编码器原理与安装光电编码器是一种常用于测量角度和位置的传感器设备。

它通过使用光电传感器和编码盘来监测物体的运动并转化为数字量，在自动化设备、机械加工、机器人等领域有着广泛的应用。

下面将介绍光电编码器的工作原理和安装方法。

光电编码器由一个光线发射器和一个光电传感器组成。

光线发射器通常发射一束红外光线，而光电传感器则用来接收光线并生成电信号。

编码盘是位于物体上的一个圆盘，上面有一系列的开关器件。

当物体运动时，编码盘上的开关器件会遮挡或透过光线，从而使得光电传感器接收到的光强发生变化。

1.增量式光电编码器：增量式光电编码器通过不断变化的光信号来测量运动轴的位置和速度。

它通常具有两个信号输出通道：一个是增量通道，用来测量速度，另一个是基准通道，用来确定位置。

2.绝对式光电编码器：绝对式光电编码器具有多个输出通道，可直接输出角度或位置信息。

它包含多个编码盘，每个编码盘上都有一个独立的编码器。

利用每个编码器的输出信号，可以直接确定物体的绝对角度或位置。

1.确定安装位置：根据实际需要确定光电编码器的安装位置。

通常情况下，光电编码器应尽量靠近被测物体，以减小误差。

2.安装固定支架：根据光电编码器的具体型号和要求，选择合适的固定支架，并将其固定在安装位置上。

确保固定支架稳固并与被测物体保持一定的距离。

3.安装光线发射器和光电传感器：将光线发射器和光电传感器固定在安装支架上。

通常情况下，光电传感器应与编码盘的光栅之间保持一定的距离，以确保准确测量。

4.安装编码盘：将编码盘安装在被测物体上，并与光电传感器对应位置对准。

注意安装时要保持编码盘与光电传感器之间的间隙适当。

5.连接电源和信号线：根据光电编码器的具体要求，将其连接到适当的电源和接收设备上。

确保电源和信号线连接正确，并进行必要的防护措施。

6.测试和校准：在安装完成后，进行必要的测试和校准。

检查光电编码器是否正常工作，并确认测量结果准确可靠。

总结：光电编码器是一种常用的测量角度和位置的传感器设备。

光电编码器介绍1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经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，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。

根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。

绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

光电编码器原理及应用电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光电编码器原理及应用电路1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经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，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的脉冲信号。

图1 光电编码器原理示意图根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。

根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90度的脉冲信号，Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

1.光电编码器的工作原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经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，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。

根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。

绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

什么是光电编码器什么是光电编码器一、光电编码器简介光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字检测装置，它是一种通过光电转换，将输至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置(角度)的检测。

具有精度高、响应快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显著的优点。

按结构形式可分为直线式编码器和旋转式编码器两种类型。

旋转编码器主要由光栅、光源、检读器、信号转换电路、机械传动等部分组成。

光栅面上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期;分别用两个光栅面感光。

由于两个光栅面具有90°的相位差，因此将该输出输入数字加减计算器，就能以分度值来表示角度。

它们的节距从光电编码器的输出信号种类来划分，可分为增量式和绝对值式两大类。

旋转增量式编码器转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。

这样，当停电后，编码器不能有任何的移动;当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。

绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线…编排，这样在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码)，这就称为位绝对编码器。

这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。

这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工业控制定位中。

编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出等输出形式。

串行输出是时间上数据按照约定，有先后输出;空间上，所有位数的数据都在一组电缆上(先后)发出。

1.光电编码器的工作原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经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，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。

根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。

绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

光电编码器原理结构图增量式光电旋转编码器所谓编码器即是将某种物理量转换为数字格式的装置。

运动控制系统中的编码器的作用是将位置和角度等参数转换为数字量。

可采用电接触、磁效应、电容效应和光电转换等机理，形成各种类型的编码器。

运动控制系统中最常见的编码器是光电编码器。

光电编码器根据其用途的不同分为旋转光电编码器和直线光电编码器，分别用于测量旋转角度和直线尺寸。

光电编码器的关键部件是光电编码装置，在旋转光电编码器中是圆形的码盘(codewheel或codedisk)，而在直线光电编码器中则是直尺形的码尺(codestrip)。

码盘和码尺根据用途和成本的需要，可由金属、玻璃和聚合物等材料制作，其原理都是在运动过程中产生代表运动位置的数字化的光学信号。

图12.1可用于说明透射式旋转光电编码器的原理。

在与被测轴同心的码盘上刻制了按一定编码规则形成的遮光和透光部分的组合。

在码环的一边是发光二极管或白炽灯光源，另一边则是接收光线的光电器件。

码盘随着被测轴的转动使得透过码盘的光束产生间断，通过光电器件的接收和电子线路的处理，产生特定电信号的输出，再经过数字处理可计算出位置和速度信息。

上面所说的是透射式光电编码器的原理。

显然利用光反射原理也可制作光电编码器。

增量编码器的码盘如图12.2所示。

在现代高分辨率码盘上，透光和遮光部分都是很细的窄缝和线条，因此也被称为圆光栅。

相邻的窄缝之间的夹角称为栅距角，透光窄缝和遮光部分大约各占栅距角的1/2。

码盘的分辨率以每转计数(CPR-counts per revolution)表示，亦即码盘旋转一周在光电检测部分可产生的脉冲数。

例如某码盘的CPR为2048，则可以分辨的角度为10，311.8”。

在码盘上，往往还另外安排一个（或一组）特殊的窄缝，用于产生定位(index)或零位(zero)信号。

测量装置或运动控制系统可利用这个信号产生回零或复位操作。

从原理分析，光电器件输出的电信号应该是三角波。

光电编码器原理及应用电路1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。

这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。

光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。

由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经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，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的脉冲信号。

图1 光电编码器原理示意图根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。

根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90度的脉冲信号，Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。

其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。

这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。

绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

光电编码器m法-回复什么是光电编码器？光电编码器（Optical Encoder），也被称为旋转编码器或角度编码器，是一种用于测量旋转运动的设备。

它通常由光栅盘、感光器和信号处理电路组成。

光栅盘是一个有着许多刻有光栅的透明圆盘，而感光器则安装在光栅盘的封闭空间内。

当光栅盘旋转时，光栅上的光纤与感光器之间会发生光强的变化，感光器会将这些变化转换成电信号，并经由信号处理电路进行分析和解码，最终得到准确的旋转角度。

光电编码器的工作原理是什么？光电编码器的工作原理可以分为两个基本步骤：光栅尺的运动控制和光电编码器的信号处理。

首先，光栅尺的运动控制。

光栅尺通过机械结构与被测物体连接，并随着被测物体的旋转运动而移动。

光栅尺上的光栅以等间距刻有透光和不透光的条纹，光源从光栅尺的一侧射入，而光栅上的光纤则通过感光器传递到另一侧。

当被测物体旋转时，光栅尺也会旋转，光纤会因为光栅条纹的变化而逐渐堵塞或透光，使得感光器接收到的光强信号发生变化。

其次，光电编码器的信号处理。

感光器接收到的光强信号会被转换成电信号，并经由信号处理电路进行解码和分析。

信号处理电路会根据光栅条纹的变化来计算出旋转角度，并输出相应的旋转角度数据。

常见的编码方式包括二进制编码、格雷码和绝对编码，每种编码方式都有其特定的优势和适用场景。

光电编码器的应用领域有哪些？光电编码器广泛应用于各个领域，包括工业自动化、机械制造、航空航天、医疗设备等。

以下是一些典型的应用领域：1. 机床和自动化控制系统：光电编码器能够准确测量机床的旋转角度，帮助控制系统实现精确的运动控制，提高生产效率。

2. 机器人和无人车：光电编码器可用于测量机器人和无人车的关节和轮子的旋转角度，从而实现精确的运动轨迹控制。

3. 医疗设备：光电编码器可用于测量医疗设备中旋转部件的角度，如手术机械臂和影像设备，以帮助医生进行定位和操作。

4. 航空航天：光电编码器可用于测量航空航天设备和飞机的舵机、螺旋桨和涡轮引擎等旋转部件的旋转角度，以确保飞行的安全和精确性。

光电编码器的工作原理和应用电路光电编码器的工作原理包括光电传感器、光轴、编码盘和信号处理电路。

当物体经过光电传感器时，光轴发出光，照射到编码盘上的编码位。

编码盘上有一系列的孔，这些孔根据不同的位置组成不同的二进制编码，形成编码序列。

光电传感器会检测到编码盘上的孔是否遮挡，然后输出相应的电信号。

信号处理电路将这些电信号进行解码，转化为位置和速度等信息。

光电编码器的应用电路包括信号处理电路和接口电路。

信号处理电路负责将检测到的光电信号进行放大、滤波和解码等处理。

放大电路可以将微弱的光电信号放大到合适的电压范围，以便后续电路的处理。

滤波电路可以去除噪声信号，提高信号质量。

解码电路则是将电信号转化为数字信号，进行位置和速度的计算。

接口电路负责将光电编码器的输出信号与控制系统连接，通常是通过数字信号接口（如RS485、RS232、TTL）或模拟信号接口（如电压输出、电流输出）。

光电编码器在工业自动化系统中有广泛的应用。

例如，在机床行业中，光电编码器可以测量机械手臂、平台和夹具等的位置和速度，从而实现精确控制。

在物流仓储系统中，光电编码器可以测量输送带、托盘提升机和堆垛机等设备的位置和速度，从而实现物料的准确搬运和分拣。

在半导体制造过程中，光电编码器可以测量切割机和测量机械手的位置和速度，从而实现半导体芯片的精确制造和测试。

总之，光电编码器是一种重要的传感器设备，能够将机械运动转换为电信号，广泛应用于机械控制、位置检测和半导体制造等领域。

通过光电传感器和编码盘的配合，光电编码器能够实现高精度的位置和速度测量，为各行各业的自动化系统提供了必要的反馈和控制。