增量型编码器与绝对型编码器的区分

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。

意大利莱卡lika编码器2大分类的区别
意大利莱卡lika
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。

现在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。

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。

绝对编码器与增量编码器的区别文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-一、光电编码器:光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，可以高精度测量被测物的转角或直线位移量。

增量式旋转编码器定义:用光信号扫描分度盘（分度盘与转动轴相联），通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度增量式旋转编码器的特点:1)编码器每转动一个预先设定的角度将输出一个脉冲信号，通过统计脉冲信号的数量来计算旋转的角度，因此编码器输出的位置数据是相对的；2)由于采用固定脉冲信号，因此旋转角度的起始位可以任意设定；3)由于采用相对编码，因此掉电后旋转角度数据会丢失需要重新复位。

增量式编码器综述特点:数字编码, 根据旋转角度输出脉冲信号；根据旋转脉冲数量可以转换为速度选型: - 旋转一周对应的脉冲数 (256, 512, 1024, 2048)；输出信号类型 (TTL, HTL, push-pull mode)；电压类型 (5V, 24V)；最大分辨速度优点:分辨能力强；测量范围大；适应大多数情况缺点:断电后丢失位置信号；技术专有，兼容性较差绝对式旋转编码器定义:用光信号扫描分度盘（分度盘与传动轴相联）上的格雷码刻度盘以确定被测物的绝对位置值，然后将检测到的格雷码数据转换为电信号以脉冲的形式输出测量的位移量绝对式旋转编码器的特点:1）在一个检测周期内对不同的角度有不同的格雷码编码，因此编码器输出的位置数据是唯一的；2）因使用机械连接的方式，在掉电时编码器的位置不会改变，上电后立即可以取得当前位置数据；3）检测到的数据为格雷码，因此不存在模拟量信号的检测误差；绝对式编码器综述特点:数字编码, 根据旋转角度输出脉冲信号；根据输出的脉冲信号可以转化为速度.选型:单编码盘 / 多编码盘 (测量一个或二个旋转变量)；代码 (格雷码, BCD码, 二进制码)信号传输方式 (并口, 串口)；分辨率；最大旋转速度优点:1）结构简单2）角行程编码 (通过旋转轴获得)3）线性编码 (激光远距离测量)4）掉电不影响编码数据的获得5）最大24位编码缺点:比较贵混合式旋转编码器定义：用光信号扫描分度盘（分度盘与转动轴相联），通过检测、统计光信号的通断数量来计算旋转角度，同时输出绝对旋转角度编码与相对旋转角度编码混合式旋转编码器的特点：具备绝对编码器的旋转角度编码的唯一性与增量编码器的应用灵活性。

旋转编码器原理是什么？增量式编码器和绝对式编码器有什么区别？先给出结论，最重要的区别在于：增量式编码器没有记忆，断电重启必须回到参考零位，才能找到需要的位置，而绝对式编码器，有记忆，断电重启不用回到零位，即可知道目标所在的位置。

接下来细说一下,主要包含如下的内容：1.增量式旋转编码器的工作原理是什么？2.绝对式旋转编码器的工作原理是什么？3.增量式和绝对式旋转编码器有哪些不同？4.单圈绝对式和多圈绝对式编码器有什么不同？5.选择编码器，需要考虑的最重要的因素有哪3点？6.编码器的实际应用举例。

1．电机屁股那点事作为机械设计人员，我们在选电机时，非常注重电机的扭矩和尺寸，因为这直接决定了电机是否能按规定的运动模式拖动负载，能不能很好地布置在有限的空间之中。

但在精密机械设计中，其实还有一个和扭矩及尺寸同等重要的参数，那就是分辨率。

说起分辨率，很多时候，在电机参数中，可以看到一组数据，例如2000Count/Turn＝2000脉冲/圈，和17bit/33bit等。

对旋转电机有所了解的朋友都知道，2000C/T，这其实是说，这个电机带有一个增量式编码器，转一圈对应着2000个脉冲，所以该编码器的分辨率是360/2000=0.18度。

由于相对式编码器通常可以做4倍频（后面我会解释为什么），所以2000C/T的分辨率可以变成0.18°/4＝0.045度。

而17bit/33bit则是在说，这个电机带有一个17位的多圈绝对编码器。

那么问题来了，绝对式编码器和增量式编码器原理上有什么区别？应用上有什么区别？绝对式编码器为什么用二进制表示分辨率？单圈和多圈绝对式编码器有什么区别？我想，弄清楚这几个问题，对于电机或者需要用到旋转编码器的地方，心里就不会像过去那样模模糊糊，而是会清晰明了地，直接选择合适的编码器。

这也是我本次理清编码器这个基本概念的目的。

2. 旋转编码器的类型和优缺点现在市面上通常有三种编码器：光学编码器（Optical Encoder），磁编码器（Magnetic Encoder），和电容式编码器（Capacitive Encoder）。

增量式编码器和绝对式编码器，ABI信号和UVW信号、编码器PWM信号展开全文一、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、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。

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，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数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书一个固定的与位置相对应的数字码。

显然，码道数越多精度越大。

目前国内已有16位的绝对编码器产品。

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、ABI（ABZ）信号和UVW信号1、ABI信号如上图，编码器输出三组方波脉冲A、B和I相；A、B两组脉冲相位差90度，根据谁先出现可以方便的判断旋转方向。

而Z相为每转一圈输出一个脉冲，用于基准点定位。

2、UVW信号编码器还可以输出UVW信号来表示电机的位置变化，主要用于无刷直流电机的驱动。

3、PWM信号编码器还可以输出PWM信号，改变PWM的占空比来表示编码器的绝对位置。

还可以在PWM信号上加上通信信息，传递给单片机：如上图，把PWM的一个周期分为4119份，12份用来表示开始，4份用来传递错误信息，4095份用来传递位置信息，8份用来表示结束。

编码器基础知识编码器（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。

按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；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。

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度，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、光电编码器的应用增量型编码器与绝对型编码器区别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。

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。

增量式编码器与绝对值编码器根据检测原理，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．增量式编码器工作原理增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。

下面对增量式旋转编码器的内部工作原理A,B两点对应两个光敏接受管，A,B两点间距为S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。

通过输出波形图可知每个运动周期的时序为这样通过AB相就可以知道编码器当前的旋转方向和速度。

2．绝对值编码器工作原理绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，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n位绝对编码器。

这样的编码器是由光电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是唯一的，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。

图从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。

如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。

编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。

多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装调试难度。

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。