增量式 绝对值 编码器概述

分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理光电编码器的工作原理1. 引言光电编码器是一种精密测量仪器，广泛应用于工业自动化、机械加工、机器人等领域。

它可以将旋转或线性运动转换为数字信号，实现位置、角度等参数的准确测量和控制。

2. 绝对式光电编码器的工作原理绝对式光电编码器可以直接获取运动目标的位置信息，而无需复位操作。

它主要由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成。

光源光源发出光线，照射到光栅上。

光栅光栅是由透明和不透明的条纹交替组成的，有着特定的周期和形状。

光栅可以将光线分成多个光斑，并将其传递到光电元件上。

光电元件光电元件是一种将光信号转换为电信号的器件。

光电编码器中常用的光电元件包括光电二极管和光电三极管。

当光线照射到光电元件上时，光电元件会产生相应的电信号。

信号处理电路信号处理电路将光电元件产生的电信号进行放大、滤波等处理，得到数字信号。

这些数字信号可以表示光栅上光斑的位置信息。

工作原理在绝对式光电编码器中，光栅上的每个光斑都被赋予了一个唯一的编号。

当光栅和光电元件相对运动时，光电元件会感知到每个光斑的位置，并将其转换为数字信号。

通过解读这些数字信号，可以准确获取运动目标的位置信息。

3. 增量式光电编码器的工作原理增量式光电编码器可以实时监测对象的运动方向和速度，但无法直接获取位置信息。

它由光源、光栅、光电元件和信号处理电路组成，与绝对式光电编码器类似。

光源、光栅、光电元件和信号处理电路增量式光电编码器的光源、光栅、光电元件和信号处理电路的原理与绝对式光电编码器相同，不再赘述。

工作原理在增量式光电编码器中，光栅上的光斑被分为A相和B相两组，每组中的光斑数量相同但错位。

光电元件检测到光栅上的光斑变化，并产生相应的电信号。

通过检测A相和B相两组信号的相位变化和周期，可以确定对象的运动方向和速度。

由于无法直接获得位置信息，增量式光电编码器通常需要结合其他传感器或复位机构来实现位置的准确测量。

结论绝对式光电编码器和增量式光电编码器都是常用的位置测量和控制装置。

绝对值编码器和增量编码器的工作原理一、引言编码器是将机械运动转换为数字信号的设备，广泛应用于自动化控制系统中。

其中，绝对值编码器和增量编码器是两种常见的编码器类型。

本文将详细介绍它们的工作原理。

二、绝对值编码器1. 原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的刻度盘上的标记来确定角度位置。

刻度盘通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。

当旋转轴旋转时，光电传感器会读取刻度盘上的标记，并将其转换为数字信号输出。

2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，绝对值编码器可以分为以下几种类型：（1）单圈型：只能检测单圈角度范围内的位置。

（2）多圈型：可以检测多圈角度范围内的位置。

（3）线性型：可以检测线性位移范围内的位置。

3. 优缺点优点：（1）精度高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此具有很高的精度。

（2）不受干扰：由于输出的是绝对位置信息，所以不受外界干扰影响。

（3）快速响应：由于无需进行复位操作，因此具有快速响应的特点。

缺点：（1）成本高：由于采用了高精度刻度盘和光电传感器，因此成本较高。

（2）复杂结构：由于需要安装刻度盘和光电传感器，因此结构较为复杂。

三、增量编码器1. 原理增量编码器通过在旋转轴上安装一组光电传感器和光源，检测旋转轴上的齿轮或条纹运动来确定角度位置。

齿轮或条纹通常由磁性或光学条纹组成，每个条纹代表一个特定的角度位置，并且与传感器相对应。

当旋转轴旋转时，光电传感器会读取齿轮或条纹上的标记，并将其转换为数字信号输出。

2. 类型根据不同的检测方式和输出类型，增量编码器可以分为以下几种类型：（1）单路型：只能检测正转方向或反转方向的角度变化。

（2）双路型：可以同时检测正转方向和反转方向的角度变化。

（3）三路型：可以同时检测正转方向、反转方向和速度信息。

3. 优缺点优点：（1）成本低：由于采用了简单的齿轮或条纹结构，因此成本较低。

编码器可以分为以下几种类型：
1.增量式编码器：在旋转时，输出的脉冲信号个数与转过的角度成正比，主
要用于测量旋转速度。

2.绝对值编码器：输出的是绝对位置值，即每个位置是唯一的，不存在误差，
适用于需要测量角度、位置、速度等参数的系统。

3.旋转变压器：是一种测量角度的绝对值编码器，测量精度高，抗抖动干扰
能力强，但同时也存在成本高、体积大、结构复杂、可靠性差等缺点。

4.正弦波编码器：输出的是正弦信号，其抗干扰能力比旋转变压器强，但其
精度和稳定性不如前者。

5.霍尔编码器：是一种光电编码器，具有体积小、重量轻、结构简单、可靠
性高、寿命长等优点，但同时也存在精度低、稳定性差等缺点。

编码器的应用场合如下：
1.速度检测：将编码器和电动机同轴联接，通过测量电动机的旋转速度，就
可以得到编码器的脉冲信号个数，从而计算出电动机的旋转速度。

2.位置控制：在生产线上，需要测量物体的位置，可以使用绝对值编码器来
测量物体的位置。

3.运动控制：在自动化设备中，需要精确控制物体的运动轨迹和运动速度，
可以使用编码器来测量物体的运动轨迹和速度。

4.旋转方向检测：在生产线上，需要检测物体的旋转方向，可以使用旋转变
压器来检测物体的旋转方向。

5.速度反馈：在自动化设备中，需要将物体的运动速度反馈到控制器中，可
以使用编码器来测量物体的运动速度并反馈到控制器中。

增量式绝对值编码器概述增量式绝对值编码器（Incremental Absolute Encoder）是一种用于测量物理位置的设备，主要用于转子定位以及角度测量等应用。

相比于其他类型的编码器，增量式绝对值编码器具有更高的分辨率和更精确的测量结果。

旋转体是增量式绝对值编码器的核心部分，通常由一个轴和一个编码盘组成。

编码盘上有许多等间距标记，这些标记可以是刻度、凹槽或反射器等。

编码盘也可以是光栅，由透明和不透明的间隔区域组成。

固定体通常包括光、电磁或机械传感器，用于检测编码盘上的标记。

光传感器通常使用LED和光敏二极管（Photodiode）组合来测量标记的变化。

通过使用红外光或激光，可以实现更高的精度和稳定性。

电磁传感器则利用磁场的变化来测量标记的位置。

机械传感器则可以通过物理接触来检测标记。

信号处理器是增量式绝对值编码器中的另一个重要组成部分，主要负责将传感器测得的信号转换为数字信号。

通常，信号处理器会根据传感器的输出来计算位置的增量变化，并将其累加得到绝对位置。

由于增量式绝对值编码器只能测量位置的相对变化，并不具备绝对定位能力，所以需要在启动时进行一个绝对零点的校准。

增量式绝对值编码器的优点在于其高分辨率和高精度。

由于采用了增量编码器的原理，它可以实现很高的分辨率，从而测量非常小的位置变化。

此外，由于采用了绝对值编码器的特性，它可以在断电后保持当前位置，并在重新上电时恢复到准确的位置。

这使得增量式绝对值编码器在一些重要应用中非常实用，例如机床、机器人、汽车导航系统等。

然而，增量式绝对值编码器也存在一些局限性。

首先，由于采用了增量编码器的原理，它无法直接提供绝对位置，需要进行零点校准才能获得绝对位置。

其次，增量式绝对值编码器对环境干扰比较敏感，例如光栅编码器对灰尘、油脂等污染物的敏感性相对较高。

最后，增量式绝对值编码器通常比其他类型的编码器更昂贵。

总的来说，增量式绝对值编码器是一种非常重要的位置测量设备，具有高分辨率和高精度的特点。

绝对值编码器的介绍绝对值编码器的介绍什么是绝对值编码器的“绝对式”的含义旋转编码器是工业中重要的机械位置角度、长度、速度反馈并参与控制的传感器，旋转编码器分增量值编码器、绝对值编码器、绝对值多圈编码器。

从外部接收的设备上讲（如伺服控制器、PLC），增量值是指一种相对的位置信息的变化，从A点变化到B点的信号的增加与减少的计算，也称为“相对值”，它需要后续设备的不间断的计数，由于每次的数据并不是独立的，而是依赖于前面的读数，对于前面数据受停电与干扰所产生的误差无法判断，从而造成误差累计；而“绝对式工作模式”是指在设备初始化后，确定一个原点，以后所有的位置信息是与这个“原点”的绝对位置，它无需后续设备的不间断的计数，而是直接读取当前位置值，对于停电与干扰所可能产生的误差，由于每次读数都是独立不受前面的影响，从而不会造成误差累计，这种称为接收设备的“绝对式”工作模式。

而对于绝对值编码器的内部的“绝对值”的定义，是指编码器内部的所有位置值，在编码器生产出厂后，其量程内所有的位置已经“绝对”地确定在编码器内，在初始化原点后，每一个位置独立并具有唯一性，它的内部及外部每一次数据刷新读取，都不依赖于前次的数据读取，无论是编码器内部还是编码器外部，都不应存在“计数”与前次读数的累加计算，因为这样的数据就不是“独立”“唯一”“量程内所有位置已经预先绝对确立”了，也就不符合“绝对”这个词的含义了。

所以，真正的绝对编码器的定义，是指量程内所有位置的预先与原点位置的绝对对应，不依赖于内部及外部的计数累加而独立、唯一的绝对编码。

关于“绝对式”编码器的概念的“故意混淆”与认识的误区关于绝对值编码器，很多人的认识还是停留在“停电”的位置保存这个概念，这个是片面而有局限性的，“绝对值”编码器不仅仅是停电的问题，对于接收设备，真正的“绝对值”的意义在于其数据刷新与读取无论在编码器内部还是外部，每一个位置的独立性、唯一性、不依赖于前次读数的“绝对编码”，对于这个“绝对”的定义市场上还是模糊不清的，为此有些商家就会对于此概念的“故意混淆”：混淆一：将接收设备的“绝对式工作模式”与绝对值编码器的“绝对式”的混淆。

分别说明绝对式和增量式光电编码器的工作原理(一)光电编码器的工作原理1. 引言光电编码器是一种将机械运动转换为电子信号的装置，广泛应用于自动化控制系统中。

其中，绝对式光电编码器和增量式光电编码器是两种常见的类型。

本文将逐步介绍它们的工作原理。

2. 绝对式光电编码器的工作原理传感器阵列绝对式光电编码器通过使用一个传感器阵列来确定位置。

该传感器阵列由一系列光电接收器组成，每个光电接收器都能检测到固定位置上的光线。

光源和缝隙绝对式光电编码器中，存在一个光源和一个旋转的光学光栅。

在光栅上有一些精确的缝隙，当旋转时，光线可以穿过缝隙到达传感器阵列。

信号解码当光线穿过缝隙时，光电接收器会感知到光信号的存在，然后将其转换为相应的电信号。

所经过的缝隙数量和光栅的起始位置决定了相应的编码值。

原始位置计算通过检测光线通过光栅的缝隙，可以计算出初始位置，即将光栅与传感器阵列的位置进行匹配。

在之后的运动中，光栅的旋转会导致光线通过不同的缝隙，从而使传感器阵列能够不断更新位置信息。

绝对位置计算根据光线通过的缝隙数量，可以计算出绝对位置。

每个缝隙对应一个特定的编码值，通过将这些编码值进行组合和分析，可以准确地确定光栅所处的绝对位置。

优势与应用绝对式光电编码器具有高精度、高分辨率和迅速的位置检测能力，适用于需要准确位置反馈的应用，如机器人控制、数控机床等。

3. 增量式光电编码器的工作原理传感器和光栅增量式光电编码器也包括传感器和光栅两部分。

在增量式编码器中，光栅的缝隙数量相对较少，通常为两个。

光信号计数当光线通过光栅时，传感器会检测到信号的变化。

光线从一个缝隙穿过时，信号计数器会进行加一操作；而当光线从另一个缝隙穿过时，信号计数器会进行减一操作。

脉冲输出增量式光电编码器的输出信号是一个脉冲信号，在光栅旋转时，信号计数器会根据光线通过光栅的缝隙数量变化而产生相应的脉冲输出。

相对位置计算根据脉冲信号的数量和方向，可以计算出光栅的相对位置。

增量型和绝对值旋转编码器
增量型和绝对值旋转编码器
一、增量型旋转编码器
轴的每转动一周，增量型编码器提供一定数量的脉冲。

周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。

如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算值就代表了转动角度或行程的参数。

双通道编码器输出脉冲A、B之间相差为90O，能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号，因此可用来实现双向的定位控制；另外，三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲（Z）。

二、增量型绝对值旋转编码器
绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。

特别是在定位控制应用中，绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务，从而省去了复杂的和昂贵的输入装置：而且，当机器合上电源或电源故障后再接通电源，不需要回到位置参考点，就可利用当前的位置值。

单圈绝对值编码器把轴细分成规定数量的测量步，最大的分辨率为13位，这就意味着最大可区分8192个位置+多圈绝对值编码器不仅能在一圈内测量角位移，而且能够用多步齿轮测量圈数。

多圈的圈数为12位，也就是说最大4096
圈可以被识别。

总的分辨率可达到25位或者33，554，432个测量步数。

并行绝对值旋转编码器传输位置值到估算电子装置通过几根电缆并行传送。

假设串行绝对值编码器，输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送，同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送。

绝对值编码器概述工作原理绝对值编码器与增量编码器工作原理非常相似。

它是一个带有若干个透明和不透明窗口的转动圆盘，用光接收器来收集间断的光束，光脉冲转换成电脉冲后，由电子输出电路进行处理，并将电脉冲发送出去。

绝对值代码绝对值编码器和增量编码器之间主要的差别在于位置是怎么样来确定的：增量编码器的位置是从零位标记开始计算的脉冲数量来确定的，而绝对值编码器的位置是由输出代码的读数来确定的，在一转内每个位置的读数是唯一的。

因此，当电源断开或码盘移位时，绝对值编码器不会丢失实际位置。

然而，当绝对值编码器的电源一旦重启位置值就会立即替代旧值，而一个增量编码器则需要设置零位标记。

输出代码用于指定绝对位置。

很明显首选会是二进制码，因为它可以很容易被外部设备所处理，但是，二进制码是直接从旋转码盘上取得的，由于同时改变的编码状态位数超过一位，所以要求同步输出代码很难。

例如，两个连续的二进制码编码7（0111）变到8（1000），可以注意到所有位的状态都发生了变化。

因此，如果你试着读在特定时刻的编码，要保证读数的正确性是很困难的，因为在数据改变的一瞬间同时就有超过一位的状态变化。

因此，格雷码在二个连续编码之间（甚至于从最后一个到第一个）只有一位二进码状态变化。

格雷码通过一个简单的组合电路就可以很容易被转换为二进制码。

（见如下表单）格雷余码当定义位置的个数不是2的幂次方时，从最后一个位置变到最前一个位置，即使是格雷码，同时改变的编码状态也会超过一位。

例如，假设一个每转12个位置的绝对型编码器，其格雷码如右侧所示，显而易见在位置11和0之间变化时，3位二进制码位同时改变状态，可能会引起读数出错，这是不允许的。

试用格雷余码，3位二进制就可以维护编码仅仅只有一位状态变化，使得位置0与N值一一对应，这就得到格雷余码。

其中，N是这样一个数，从转换成二进制码的格雷余码中减去N，就得到正确的位置值。

超差值N的计算：N=(2n-IMP)/2式中：IMP IMP是每转的位置数（只能是偶数）2n是2的脉冲数次幂，其数值必须大于IMP在我们的情况下，N是：N=(2n-12)/2=(16-12)/2=2单圈绝对值编码器单圈绝对值编码器即使在掉电的情况下，只要编码器轴转动了一个角度就可以得到一个精确的位移值，而且，每个位移值都能准确地转换成格雷码或二进制码。

线、位、分辨率、增量式、绝对式：线：编码器光电码盘的一周刻线，增量式码盘刻线可以10线100线、2500线的刻线，只要你码盘能刻得下，可任意选数；绝对值码盘其码盘刻线因格雷码的编排方式，决定其基本是2的幂次方线，如256线、1024线、8192线等。

但绝对值码盘也有特别的格雷余码输出的，如360线、720线、3600线等。

位：2的n次方，由于绝对值码盘常常是2的幂次方线输出，所以，大部分的绝对值码盘是以“位”来表达，但也有例外，如360线、720线、3600线的（格雷余码）。

增量值编码器也有用位来表示的，如15位、17位，其是通过内部细分，将计算的线数倍增后，一般大于10000线了，就用“位”来表达。

分辨率：编码器可以分辨的角度，对于一般计算，以360度/刻线数计算，目前大部分就直接用多少线来表达了。

但这样就有一些概念的混淆，如增量值编码器，如用上A/B两相的四倍频，2500线的，分辨率实际可以是360/10000的，如果内部细分计算的“线”可以更多，达到15位、17位的，所以，常常的增量编码器用“线”来表达的，代表还没有倍频细分，用“位”来表达的，是已经细分过的了。

增量式：码盘内刻线是两道：A/B，Z，通过数线累加（增量）计算旋转角度，有的增加了U\V\W，将编码器通过120度的分割，分成三个区来判断位置，称为混合型编码器。

有的通过内部细分电路，提高分辨“线”，并用内部电池记忆及用“位”来表达，常常混称为“绝对值”，实际应该是“伪绝对”。

绝对式：码盘内刻线是n道，以2，4，8，16。

编排组合，读数是以“0”“1”编码方式光盘直接读取，而非累加，故不受停电、干扰影响。

至于增量绝对哪个分辨率及精度更高，如果是实际的码盘刻线，绝对值码盘分辨“数”可以是增量码盘的一倍，如果是倍频技术，那增量值码盘分辨"数”又可以大于绝对值，但注意，我用的是“分辨数”，不代表精度，因为细分倍频是电气模拟技术，并不改善精度，精度是由码盘刻线、轴的机械安装、电气的响应综合因数决定的。

绝对编码器和增量型编码器有何不同？上一篇文章我们讲解了编码器（encoder）的工作原理，并且对增量型编码器进行了详细介绍。

今天这篇文章我们来讨论下编码器的另一种类型：绝对编码器（absoluteencoder）。

顾名思义，绝对编码器是能输出绝对值的一种编码器。

我们知道，编码器的组成包括：连接轴，码盘，光源和输出电路等，绝对编码器的码盘与相对编码器有很大的不同，请看下图：左边是绝对编码器的码盘，右边是增量型编码器的码盘。

可以看出，增量型编码器码盘的光栅是均匀分布的，而绝对编码器的码盘被分成了很多大小不等的带，下面这张图也许能看的更清楚一些：绝对编码器（Absoluteencoder）输出的是一组二进制数的编码，它的码盘被分成很多同心的通道，每一个通道，称为一个“码道”。

每一个码道都有一个单独的输出电路，用来表示一个二进制的位。

比如上图中：最外边的码道表示第0位（Bit0），往里依次是第1位（Bit1）、第2位（Bit2）和第3位（Bit3）。

码道的数目越多，能测量的范围就越大。

下图是码盘转动时，码道输出电路的波形图：绝对编码器可分为单转型和多转型。

单转型能测量一圈内的绝对位置，适用于角位移的测量；多转型能测量的转数取决于编码器的设计，一般用于测量长度及确定在某一长度内的准确位置。

绝对编码器和增量型编码器主要存在如下几点不同：1）增量型编码器输出的是脉冲信号，而绝对编码器输出的是一组二进制的数值；2）增量型编码器不具有断电保持功能，而绝对编码器断电后数据可以保存；3）增量型编码器的转数不受限制，而绝对编码器不能超过转数的量程；4）增量型编码器相对便宜些；记住一条：码盘的不同，是绝对编码器和增量型编码器的最大区别。

另外，目前工业上使用的编码器很多都支持总线方式的输出（比如Profinet），这些集成了总线接口的编码器，可以直接通过总线的方式进行访问，非常方便。

绝对值编码器概述
绝对值编码器是一种常用的位置传感器，它的作用是检测相对于它的基准位置的位置变化。

绝对值编码器是一种高精度、非接触式、提供定位信息的位置传感器，具有基准保持功能，可提供高精度的非接触测量和定位。

绝对值编码器分为多种类型，其中比较常用的有光电绝对值编码器、增量编码器和电子式绝对值编码器等。

1.光电绝对值编码器
光电绝对值编码器是绝对式位置传感器中最常见的一种，它具有大便捷性、高精度、高性能以及耐环境性好等优点。

光电绝对值编码器采用LED和光电二极管组成光学系统，具有高精度、较宽的工作温度范围、外形小巧，可连接大多数控制系统。

此外，此类编码器也有一定的磁抗性，它的工作原理是在一个编码轮上刻有128个编码片，其中每一片由一个逐渐改变的编码码分别控制LED和光电二极管的电流。

从而，可以扫描出128个编码片，根据不同的编码片来判断它所处的位置。

2.增量编码器
增量编码器是一种常用的基于原点的位置传感器，它通过检测编码轮上的编码片来判断旋转角度，从而确定它所处的位置。

编码器工作原理--增量式和绝对式编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。

编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。

01编码器结构编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。

1、圆光栅是由涂膜在透明材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。

一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(分辨率)。

2、指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全相同的光栅片。

3、机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。

4、发光器件一般是红外发光管。

5、感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。

02工作原理按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。

1增量式编码器增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

工作原理图增量码盘的优缺点优点：精度高(可用倍频电路进一步提高精度)；构造筒单，成本较低既适合测角也适合测速无接触测量，可靠性高，寿命长。

缺点：开机后先要寻零，在脉冲传输过程中，干扰产生累计误差需要计数器、速度受到一定限制。

使用注意事项1、考虑寻零问题2、考虑可能出现因干扰引起的累计误差3、考虑最大转速和分辨率矛盾4、考虑计数器溢出问题2绝对式脉冲编码盘绝对式脉冲编码盘是一种绝对角度位置检测装置，它的位置输出信号是某种制式的数码信号，它表示位移后所达到的绝对位置，要用起点和终点的绝对位置的数码信号，经运算后才能得到位移量的大小。

结构三大部分，旋转的码盘、光源和光申敏感元件。

光学码道，每个码道上按一定规律分布着透明和不透明区工作原理光源的光通过光学系统，穿过码盘的透光区被窄缝后面的光敏元件接收，输出为“1”；若被不透明区遮挡，光敏元件输出为“0”。

各个码道的输出编码组合就表示码盘的转角位置。

编码器的增量式和绝对式编码器的增量式和绝对式编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别：在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。

在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的；因此，当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。

如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的；不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。

编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。

编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。

前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。

按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，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。

解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。

在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。

为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。

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。

编码器的种类和基本原理
1.增量式编码器
增量式编码器是一种常见的编码器，它用于测量位置、速度和方向等参数。

它通常由一个旋转轴和一个光学刻度盘构成。

光电传感器通过读取刻度盘上的刻痕来测量位置的变化。

增量式编码器的输出信号通常是一个脉冲序列，用来确定位置和方向。

2.绝对式编码器
绝对式编码器是另一种常见的编码器类型。

与增量式编码器不同，绝对式编码器可以提供精确的位置信息。

它使用一组编码信号来表示每个位置，每个位置都有唯一的编码。

绝对式编码器的输出信号可以直接用来确定位置。

3.磁性编码器
磁性编码器是一种使用磁性材料的编码器。

它可以通过检测磁
场的变化来测量位置。

磁性编码器通常具有高分辨率和精确度，适
用于需要高精度测量的应用。

4.光学编码器
光学编码器使用光学传感器来测量位置和运动。

它通常由光源、光栅和接收器组成。

光栅上的刻痕可以通过光学传感器来读取。

光
学编码器具有高分辨率和快速响应的特点，被广泛应用于需要高精
度测量的领域。

5.旋转编码器
旋转编码器用于测量旋转角度。

它可以是增量式编码器或绝对
式编码器。

旋转编码器通常具有高分辨率和精确度，并且可以检测
旋转的方向。

以上是编码器的几种常见种类和基本原理。

不同种类的编码器
适用于不同的应用场景。

选择适合的编码器可以提高测量的准确性
和稳定性。

增量型编码器与绝对型编码器区别是什么意思增量型编码器与绝对型编码器区别是什么意思一、编码器的分类根据检测原理，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。

，从而可方便的判断出旋转方向，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绝对式编码器绝对式编码器是直接输出数字的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘，每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区树木是双倍关系，码盘上的码道数是它的二进制数码的位数，在吗盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件，当吗盘处于不同位置时，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书一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，吗道必须N条吗道。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

1.3混合式绝对编码器混合式绝对编码器，它输出两组信息，一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。

二、光电编码器的应用1、角度测量汽车驾驶模拟器，对方向盘旋转角度的测量选用光电编码器作为传感器。

重力测量仪，采用光电编码器，把他的转轴与重力测量仪中补偿旋钮轴相连，扭转角度仪，利用编码器测量扭转角度变化，如扭转实验机、渔竿扭转钓性测试等。

摆锤冲击实验机，利用编码器计算冲击是摆角变化。

2、长度测量计米器，利用滚轮周长来测量物体的长度和距离。

拉线位移传感器，利用收卷轮周长计量物体长度距离。

联轴直测，与驱动直线位移的动力装置的主轴联轴，通过输出脉冲数计量。

介质检测，在直齿条、转动链条的链轮、同步带轮等来传递直线位移信息。

增量式绝对值编码器概述增量式绝对值编码器（Incremental Absolute Encoder）是一种用于测量旋转物体角度或线性位移的装置。

它通常由光电器件和编码盘组成，能够将物体的旋转或位置变化转化为相应的电信号。

增量式绝对值编码器具有较高的精度、可靠性和灵敏度，广泛应用于机械工程、自动化控制、仪器设备等领域。

增量式绝对值编码器的原理是基于光电传感技术。

光电器件一般由光源和接收器组成。

编码盘上有一定的刻痕或光刻图案，光源会发射光线照射在编码盘上，通过接收器接收到光线的反射或透过情况来判断编码盘的位置。

光电器件会将光线的状态转化为相应的电信号，传输给读取电路进行后续处理。

根据编码盘上的光刻图案不同，可以分为基本型和绝对型两种编码器。

基本型增量式绝对值编码器通过插值原理测量物体的角度或位移。

编码盘上的光刻图案通常为等宽的刻痕，光电器件接收到的电信号的波形会有明显的变化，可以根据波形的周期、升降沿等特征来计算出物体的角度或位移。

基本型编码器具有简单、成本低、分辨率高等特点，但无法在断电后立即恢复到上一次的位置。

绝对型增量式绝对值编码器通过将编码盘分成多个扇区，每个扇区上都有特定的光刻图案来测量物体的角度或位移。

光电器件会接收到相应的光刻图案信号，转化为二进制编码信号，通过读取电路解码还原成绝对角度或位移值。

绝对型编码器具有高精度、无需参考点、能立即恢复位置等优点，但成本较高且复杂度较高。

增量式绝对值编码器还可以根据输出信号的特点进一步分为模拟输出和数字输出两种形式。

模拟输出编码器通常通过电压或电流来表示角度或位移，输出信号连续变化。

数字输出编码器则以数字信号的形式输出，通常使用脉冲方式，输出信号离散变化。

数字输出编码器在工业自动化领域中应用广泛，由于数字信号的稳定性和可靠性高，适用性强。

增量式绝对值编码器广泛应用于各个领域。

在机械工程方面，它被广泛用于机床、机器人、纺织机械、印刷机械等设备中，用于测量零件的位置、速度等信息。

绝对值编码器与增量编码器的工作原理详解在数字信号处理和电子工程中，绝对值编码器和增量编码器是常用的编码器类型。

它们分别用于将模拟信号转换成数字信号，并在控制系统和测量系统中发挥重要作用。

本文将对绝对值编码器和增量编码器的工作原理进行详细解释。

1. 绝对值编码器绝对值编码器（Absolute Encoder）是一种用于测量系统位置的设备。

它通过将设备位置与一个确定的参考点进行比较，然后输出一个表示当前位置的二进制码。

绝对值编码器不需要在启动时进行归零操作，它可以直接输出当前位置信息，因此被广泛应用于需要精确定位的应用场景，如机器人控制、数控机床和自动化工业系统等。

工作原理绝对值编码器通常由一个固定的编码盘和一个与编码盘同轴的旋转轴构成。

编码盘上通常有一些刻痕，这些刻痕被称为光栅线。

每个光栅线上通常有一个光电传感器来检测光栅线的状态。

通常采用的光电传感器有两种类型：光电二极管（Photodiode）和光电传感器阵列（Photoelectric Sensor Array）。

当编码盘旋转时，光栅线会遮挡或透过光电传感器，从而使得光电传感器的输出状态发生变化。

每个光栅线上的光电传感器组成了一个二进制码的一位。

通过检测多个光栅线的状态改变，可以组合成一个表示当前位置的二进制码。

一种常见的绝对值编码器是自然二进制绝对值编码器（Natural Binary Absolute Encoder）。

它的工作原理如下：1.编码盘上的光栅线被划分为多个等宽的区域。

2.每个区域上的光电传感器会在光栅线通过时产生一个高电平信号。

3.将光电传感器的状态编码成二进制位，例如高电平表示1，低电平表示0。

4.根据每个光电传感器的状态生成一个二进制位序列，这个序列表示当前位置。

优缺点绝对值编码器具有以下优点：•可以直接输出位置信息，不需要在启动时进行归零操作。

•精确度高，可以实现高分辨率的位置测量。

•具有抗干扰能力强、抗磨损性能好等特点。

数控机床中光电脉冲编码器的维修编码器有两种，一种是增量型，一种是绝对型。

绝对型输出数据与转轴的角度一一对应，比如二进制10位的编码就起码有10根数据线。

这种编码器不怕传输中丢数据，这次错了下次还能是正确的。

增量型通俗的讲就是累加型。

输出只要两根数据线就行。

一根数据线在转轴过零时给一个脉冲，表示这一圈开始了。

另一根数据线一直给脉冲。

所以转轴的位置（角度）要通过计算脉冲的数目获得。

如果由于干扰丢了某个脉冲，则此后转轴的角度都会出现错误，直至过零脉冲来到后对计数器清零，才能开始新的、正确的计算（角度输出）。

但是，增量编码器结构简单，价格低。

首先对光电脉冲编码器作一下简介。

光电脉冲编码器可分为增量式和绝对式。

所谓增量式即编码器转过角度就发出脉冲，查不出轴处于什么位置，只能记录得电后的脉冲数。

机床失电后，不能记忆轴的位置。

绝对式则能够记忆轴转过的角度和空间位置。

这依赖于一组或一个备用电池的支持，使机床失电后仍能保持记忆。

当然编码器依据安装位置不同又可分为内装式和外装式，内装式和伺服电动机同轴安装，外装式则安装在传动链末端。

编码器输出信号通常有两组相位差90度的方波信号用于辨向，一个零标志位（又称一转信号）， +5V 电源和接地端。

绝对式还有备用电池连接端。

2、故障分类故障分类如下：（1）编码器本身故障:是指编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。

这种情况下需更换编码器或维修其内部器件。

（2）编码器连接电缆故障:这种故障出现的几率最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。

通常为编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。

还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。

（3）编码器+5V电源下降:是指+5V电源过低，通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。

（4）绝对式编码器电池电压下降:这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。