光电编码器的分类及它们的特点介绍

光电编码器分类及作用光电编码器是一种通过光电转换将输出轴的机械几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器，主要由光源、码盘、光学系统及电路4部分组成，光电编码器主要有增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器、旋转变压器、正余弦伺服电机编码器等，其中增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器属于数字量编码器，旋转变压器、正余弦伺服电机编码器属于模拟量编码器．一、增量式编码器增量式编码器可以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，通过计数设备来知道其位置．增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。

它能够产生与位移增量等值的脉冲信号，其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化（速度）的传感方法，它是相对于某个基准点的相对位置增量，不能够直接检测出轴的绝对位置信息。

一般来说，增量式光电编码器输出A、B 两相互差90°电度角的脉冲信号（即所谓的两组正交输出信号），从而可方便地判断出旋转方向。

同时还有用作参考零位的Z 相标志（指示）脉冲信号，码盘每旋转一周，只发出一个标志信号。

标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。

二、绝对式编码器绝对式编码器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。

其位置是由输出代码的读数确定的。

当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。

重新上电时，位置读数仍是当前的。

绝对编码器能够直接进行数字量大的输出，在码盘上会有若干的码道，码道数就是二进制位数。

在每条码道上都会由透光与不透光的扇形区域组成，通过采用光电传感器对信号进行采集。

在码盘两侧分别设置有光源和光敏元件，这样光敏元件则能够根据是否接受到光信号进行电平的转换，输出二进制数。

并且在不同位置输出不同的数字码。

从而可以检测绝对位置。

但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数。

光电编码器光电编码器，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，在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧，安放发光元件和光敏元件。

当圆盘旋转时，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有之相标志，每转一圈输出一个脉冲。

此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号，如图所示。

编码器的分类：绝对脉冲编码器:APC增量脉冲编码器:SPC编码器的作用：应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.绝对式光电编码器的工作原理绝对式光电编码器如图所示，他是通过读取编码盘上的二进制的编码信息来表示绝对位置信息的。

编码盘是按照一定的编码形式制成的圆盘。

通常将组成编码的圆盘称为码道，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，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。

图中编码盘黄色部分是透光的，用“0”来表示;红色的部分是不透光的，用“1”来表示。

每个码道表示二进制数的一位，其中最外侧的是最低位，最里侧的是最高位。

如果编码盘有4个码道，4位二进制可形成16个二进制数，因此就将圆盘划分16个扇区，每个扇区对应一个4位二进制数，如0000、0001、 (1111)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。

增量式编码器的工作原理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。

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。

光电编码器分类和选择光电编码器分类和选择编码器Encoder为传感器(Sensor)类的一种，主要用来侦测机械运动的速度、位置、角度、距离或计数，除了应用在产业机械外，许多的马达控制如伺服马达、BLDC伺服马达均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出所以应用范围相当广泛。

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，分为增量式编码器和绝对式编码器。

光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移—数字变换的，从50年代开始应用于机床和计算仪器，因其结构简单、计量精度高、寿命长等优点，在国内外受到重视和推广，在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用。

a.增量式编码器特点：增量式编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其计数起点任意设定，可实现多圈无限累加和测量。

编码器轴转一圈会输出固定的脉冲，脉冲数由编码器光栅的线数决定。

需要提高分辨率时，可利用 90 度相位差的 A、B 两路信号进行倍频或更换高分辨率编码器。

b. 绝对式编码器特点绝对式编码器有与位置相对应的代码输出，通常为二进制码或 BCD 码。

从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置，绝对零位代码还可以用于停电位置记忆。

绝对式编码器的测量范围常规为0—360 度。

增量型旋转编码器轴的每圈转动，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。

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。

案例名称光电编码器介绍作者姓名作者部门变频器测试室写作日期关键词：光电编码器、绝对式、增量式摘要：本文对现有的光电编码器的原理进行了介绍，并对常用的几种编码器的原理、信号类型等着重进行了介绍。

正文：旋转编码器是集光、机、电精密技术于一体的高新技术结晶。

通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。

旋转编码器属于光栅传感器中的一种，首先先介绍一下光栅传感器。

根据其运动方式不同，光栅传感器可以分为长光栅（传感线性位移，用于直线运动中）和圆光栅（传感角度位移，用于旋转运动中）。

根据其输出信号波形可分为正弦波输出信号光栅和方波输出信号光栅。

按照光线透射方式不同可分为透射光式光栅和反射光式光栅。

图1：直线光栅和圆形光栅旋转编码器就属于光栅传感器中的圆形光栅。

而旋转编码器根据输出信号不同，又可以分为增量式编码器和绝对式编码器。

以下就分别给以介绍。

一、编码器分类1、增量式编码器增量式编码器是随着轴的旋转，输出一系列的信号序列。

在一个参考点后的脉冲数累加，可以反映转动的角度或者行程的长度。

一般输出信号包括A、A-、B、B-、Z、Z-六路输出。

典型的编码器为：12VOC 输出的增量式编码器。

优点：可以获取较高的精度和输出分辨率。

脉冲串行输出。

缺点：无法获取转轴的绝对位置。

2、绝对式编码器绝对值编码器是为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值，一般都做成二进制编码。

图2：绝对式编码器原理图优点：可以获取转轴的绝对位置缺点：分辨率无法做到很高存在读数模糊问题（可以通过采用循环二进制码的方式来解决）3、混合式编码器该种编码器是采用了绝对式编码器和增量式编码器的优点，将两者结合在一起，同时提供较低分辨率的绝对值位置信号，也提供较高分辨率的增量脉冲信号。

典型的编码器为：正余弦编码器和UVW编码器。

二、常用编码器实例介绍1、OC编码器OC输出编码器实际上是在实际使用中常用到的编码器类型，其输出信号为开路集电极输出，因而称其为OC输出。

光电编码器的特性和应用一、光电编码器的定义光电编码器是一种测量装置，用于测量旋转运动或线性运动的位置、速度、加速度等参数，是机器人、数控机床、数码相机、医疗设备、航空航天等机电一体化行业中的基础部件。

二、光电编码器的特性光电编码器具有以下几个特性：1. 高分辨率和精度：光电编码器采用高精度的光学传感技术，可以将旋转角度、线性位移等微小变化转化成数字信号，实现高分辨率和高精度的测量。

2. 高速度：光电编码器可以实现高速旋转或线性运动的测量，最高可达数十万转每分钟或多米每秒的速度。

3. 耐用性强：光电编码器的外壳通常采用轻质金属材料或高强度塑料，具有很好的机械强度和抗腐蚀性，适合在恶劣环境下使用。

4. 集成度高：光电编码器可以与其他测量设备或自动化系统集成，实现自动控制、自适应控制等功能。

5. 安装方便：光电编码器可以安装在机械或电子设备上的特定位置，通常是输出轴、电机轴和传感器轴等部位，组装和调试方便，不影响设备的整体紧凑性。

三、光电编码器的应用光电编码器广泛应用于各类机电一体化设备中，如机器人、数控机床、数码相机、医疗设备、航空航天等行业。

1. 机器人：机器人需要精确控制臂的位置、朝向和速度，这需要使用光电编码器来实现高精度运动控制。

2. 数控机床：数控机床需要实现高速切削和旋转，这需要使用光电编码器来测量各个轴的位置和速度。

3. 数码相机：数码相机需要实现高速快门和自动对焦，这需要使用光电编码器来测量镜头的移动和旋转。

4. 医疗设备：医疗设备需要实现高精度的手术、检查和治疗，这需要使用光电编码器来测量各个部位的位置和运动速度。

5. 航空航天：航空航天需要实现高速飞行和精确导航，这需要使用光电编码器来测量飞机、卫星等的位置和速度。

四、光电编码器的发展趋势随着信息化和智能化的发展，光电编码器也呈现出以下几个发展趋势：1. 高性能：光电编码器会逐渐向高分辨率、高精度、高速度、高耐用性的方向发展。

2. 多功能：光电编码器将逐步实现多轴测量、多参数测量、多系统集成的功能。

光电编码器的类别光电编码器是一种用于测量旋转角度和线性位移的传感器。

它的工作原理是利用光电传感器通过光电效应将旋转角度或者线性位移转化成电信号，从而实现跟踪和监测系统的运动。

由于其高精度、高速度和耐用性等特点，光电编码器被广泛应用于各种工业和科学领域。

本文将介绍光电编码器的基本类型和应用。

基本类型光电编码器可以根据测量方式、安装方式和输出类型等分类。

下面是一些常见的光电编码器类型：旋转式光电编码器旋转式光电编码器包括绝对式和增量式两类。

绝对式光电编码器能够精准地测量轴承物体的绝对旋转位置和速度。

它通常使用在需要精确控制的系统中，例如机器人、石油勘探、医学成像和空间导航等。

而增量式光电编码器只能测量物体的相对位移和速度。

它通常使用在电机、机器等设备上，也经常应用于工件的编码和位置确认。

线性光电编码器线性光电编码器常被用于切割、雕刻、钻孔、加工和绘图等需要测量线性位移的应用中。

线性光电编码器通常分为两类：回归类型和非回归类型。

回归类型的线性光电编码器可以直接测量位置，因此在定位准确性上比非回归类型的精度更高。

而非回归类型的线性光电编码器则更适合于需要快速响应和迅速反应的动态应用。

输出方式光电编码器的输出方式通常分为开关信号、模拟信号和数字信号等。

开关信号通常被用于开关或者导向控制，模拟信号通常被用于控制系统中的电压、电流等参数，而数字信号通常用于数字系统中的数据输入和输出。

应用领域光电编码器广泛应用于各种各样的工业和科学领域，它的应用范围包括以下几个方面：机器人光电编码器可以测量机器人的各个关节上的位置和速度，从而实现机器人的精确控制和操作，例如自动化生产线等。

飞行器光电编码器可以通过精确测量空气动力学的参数来帮助飞行器保持平稳的运行和航线控制。

医疗设备光电编码器常被用于定位和跟踪医疗设备的运动，例如CT扫描仪、磁共振成像、放疗机等。

石油勘探光电编码器可以测量地震勘探设备的旋转角度和线性位移，从而帮助地质学家更准确地研究岩层构造。

光电编码器分类
光电编码器分类
光电编码器主要有增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器、旋转变压器、正余弦伺服电机编码器等，其中增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器属于数字量编码器，旋转变压器、正余弦伺服电机编码器属于模拟量编码器。

一、增量式编码器
增量式编码器可以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，通过计数设备来知道其位置．增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。

它能够产生与位移增量等值的脉冲信号，其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化（速度）的传感方法，它是相对于某个基准点的相对位置增量，不能够直接检测出轴的绝对位置信息。

一般来说，增量式光电编码器输出A、B两相互差90°电度角的脉冲信号（即所谓的两组正交输出信号），从而可方便地判断出旋转方向。

同时还有用。