編碼器（encoder）是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制,、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備,。 編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),，前者稱(chēng)為碼盤(pán),，后者稱(chēng)為碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出,，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是"1”還是“0”,；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是"1”還是"0”，通過(guò)"1”和“0”的二進(jìn)制編碼來(lái)將采集來(lái)的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼可讀取的電信號(hào)用以通訊,、傳輸和儲(chǔ)存,。

編碼器，其特點(diǎn)是：

1,、信息化：除了定位,，控制室還可知道其具體位置；

2,、柔性化：定位可以在控制室柔性調(diào)整,；

3、安裝方便和安全,、使用壽命長(zhǎng),。

一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器,，可以測(cè)量從幾個(gè)微米到幾十幾百米的距離。多個(gè)工位,，只要選用一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器,，就可以避免使用多各接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān),，解決現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械安裝麻煩,，容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問(wèn)題,。

由于是光電碼盤(pán),，無(wú)機(jī)械損耗，只要安裝位置準(zhǔn)確,，其使用壽命往往很長(zhǎng),。

4、多功能化：除了定位,，還可以遠(yuǎn)傳當(dāng)前位置,，換算運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)于變頻器,，步進(jìn)電機(jī)等的應(yīng)用尤為重要,。

5、經(jīng)濟(jì)化：對(duì)于多個(gè)控制工位,，只需一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器,，安裝、維護(hù),、損耗成本降低,，使用壽命增長(zhǎng)。

鑒于以上優(yōu)點(diǎn),，旋轉(zhuǎn)編碼器已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各種工控場(chǎng)合,。

編碼器（encoder）是將物理信號(hào)編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊,、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)的一種設(shè)備,。應(yīng)用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測(cè)元件。

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置,。前者成為碼盤(pán),，后者稱(chēng)碼尺。

旋轉(zhuǎn)編碼器是用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置,。它分為單路輸出和雙路輸出兩種,。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（幾十個(gè)到幾千個(gè)都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖,，而雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,，通過(guò)這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向,。

增量型編碼器 (旋轉(zhuǎn)型) 工作原理:

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán),，其上有環(huán)形通、暗的刻線,，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)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)周波為360度）,，將C、D信號(hào)反向,，疊加在A、B兩相上,，可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào),；另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以代表零位參考位。

由于A,、B兩相相差90度,，可通過(guò)比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),，通過(guò)零位脈沖,，可獲得編碼器的零位參考位。

編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃,、金屬,、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線,，其熱穩(wěn)定性好,，精度高，金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線,，不易碎,，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制,，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量*,，塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低,，但精度,、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。

分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱(chēng)為分辨率,，也稱(chēng)解析分度,、或直接稱(chēng)多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線,。

信號(hào)輸出:

信號(hào)輸出有正弦波（電流或電壓）,方波（TTL,、HTL）,集電極開(kāi)路（PNP、NPN）,推拉式多種形式,，其中TTL為長(zhǎng)線差分驅(qū)動(dòng)（對(duì)稱(chēng)A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也稱(chēng)推拉式,、推挽式輸出，編碼器的信號(hào)接收設(shè)備接口應(yīng)與編碼器對(duì)應(yīng),。

信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器,、PLC、計(jì)算機(jī),，PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,，開(kāi)關(guān)頻率有低有高。

如單相聯(lián)接,，用于單方向計(jì)數(shù),，單方向測(cè)速。

A.B兩相聯(lián)接,，用于正反向計(jì)數(shù),、判斷正反向和測(cè)速。

A,、B,、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量,。

A,、A-，B,、B-,，Z、Z-連接,，由于帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)的連接,，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0，衰減*小,，抗干擾*佳,，可傳輸較遠(yuǎn)的距離。

對(duì)于TTL的帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)輸出的編碼器,，信號(hào)傳輸距離可達(dá)150米,。

對(duì)于HTL的帶有對(duì)稱(chēng)負(fù)信號(hào)輸出的編碼器，信號(hào)傳輸距離可達(dá)300米。

1,、按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．

接觸式采用電刷輸出,，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”,。

2、按照工作原理編碼器可分為增量式和**式兩類(lèi),。

增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。**式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān),。

旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖,，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí),，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置,。這樣，當(dāng)停電后,，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí),，編碼器輸出脈沖過(guò)程中,，也不能有干擾而丟失脈沖，不然,，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移,，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道,。

解決的方法是增加參考點(diǎn),，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置,。在參考點(diǎn)以前,，是不能*保*位置的準(zhǔn)確性的。為此,，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn),，開(kāi)機(jī)找零等方法。

比如,，打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,，每次開(kāi)機(jī)，我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn),，然后才工作,。

這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩，甚至不允許開(kāi)機(jī)找零（開(kāi)機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置）,，于是就有了**編碼器的出現(xiàn),。

**型旋轉(zhuǎn)光電編碼器，因其每一個(gè)位置**唯*,、抗干擾,、無(wú)需掉電記憶，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度,、長(zhǎng)度測(cè)量和定位控制,。

**編碼器光碼盤(pán)上有許多道刻線，每道刻線依次以2線,、4線,、8線、16線,。,。。,。,。。編排,，這樣,，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線的通,、暗,，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯*的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱(chēng)為n位**編碼器,。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的,，它不受停電、干擾的影響,。

**編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯*性,，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn),，而且不用一直計(jì)數(shù),，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置,。這樣,，編碼器的抗干擾特性,、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

由于**編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中,。**型編碼器因其高精度，輸出位數(shù)較多,，如仍用并行輸出,，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離,，連接電纜芯數(shù)多,，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性，因此,，**編碼器在多位數(shù)輸出型,，一般均選用串行輸出或總線型輸出，德國(guó)生產(chǎn)的**型編碼器串行輸出*常用的是SSI（同步串行輸出）,。

3,、單圈**式編碼器和多圈**式編碼器

旋轉(zhuǎn)單圈**式編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光碼盤(pán)各道刻線,，以獲取唯*的編碼,，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn),，這樣就不符合**編碼唯*的原則,，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量，稱(chēng)為單圈**式編碼器,。

如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍,，就要用到多圈**式編碼器。

編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪,，多組碼盤(pán)）,，在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍,，這樣的**編碼器就稱(chēng)為多圈式**編碼器,，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼唯*不重復(fù),，而無(wú)需記憶,。

多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多,，這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),，將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。

多圈式**編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯,，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中,。

4、**型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝使用：

**型旋轉(zhuǎn)編碼器的機(jī)械安裝有高速端安裝,、低速端安裝,、輔助機(jī)械裝置安裝等多種形式。

1）高速端安裝：安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端（或齒輪連接）,，此方法優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,，由于多圈編碼器有4096圈，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)在此量程范圍內(nèi),，可充分用足量程而提高分辨率,，缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后，來(lái)回程有齒輪間隙誤差,，一般用于單向高精度控制定位,，例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端,，馬達(dá)抖動(dòng)須較小,，不然易損壞編碼器。

2）低速端安裝：安裝于減速齒輪后,，如卷?yè)P(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或*后一節(jié)減速齒輪軸端,，此方法已無(wú)齒輪來(lái)回程間隙，測(cè)量較直接,，精度較高,，此方法一般測(cè)量長(zhǎng)距離定位，例如各種提升設(shè)備,，送料小車(chē)定位等,。

3）輔助機(jī)械安裝：

常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶,、摩擦轉(zhuǎn)輪,、收繩機(jī)械等。

5,、光學(xué)編碼器功能特點(diǎn)

采用反射式感應(yīng)技術(shù)

表面貼裝無(wú)引腳封裝

提供兩通道模擬信號(hào)輸出

計(jì)數(shù)頻率：20 KHz

采單一5.0V電源運(yùn)作

工作溫度：-10到70oC