編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

encoder 編碼器

編碼器分類

按碼盤的刻孔方式不同分類

增量型：就是每轉過單位的角度就發出一個脈沖信號(也有發正余弦信號，然后對其進行細分，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為 A 相、B 相、Z 相輸出，A 相、B 相為相互延遲 1/4 周期的脈沖輸出，根據延遲關系可以區別正反轉，而且通過取 A 相、B 相的上升和下降沿可以進行 2 或 4 倍頻；Z 相為單圈脈沖，即每圈發出一個脈沖。

絕對值型：就是對應一圈，每個基準的角度發出一個唯一與該角度對應二進制的數值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。

按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅動輸出。

以編碼器機械安裝形式分類

有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。

軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式。

編碼器組成部分

1.機械接口

機械接口包含所有允許編碼器耦合到機器或應用設備的組件，包括：軸，連接在旋轉的機器軸上，按照固定方式設計：實心或孔軸；法蘭，將編碼器固定并調整到其支架上的法蘭；外殼，包含并保護磁盤和電子元件；

2.碼輪（或磁性致動器或線性刻度）

編碼器碼輪（或盤）定義了脈沖的傳輸碼；它由一個由塑料、玻璃或金屬材料制成的支撐物組成，支撐物上刻有透明或不透明部分交替形成的圖案。在線性尺度上，用靜止不透明條代替這一圖案。采用磁感測時，用磁路（南北）模式代替碼輪或線性標度。

3.光電接收器（或磁傳感器）

光電接收器時由一組傳感器（光電二極管或光電晶體管）制成的，這些傳感器由紅外光源照亮。在接收器和 LED 之間由一個刻度碼輪。光將磁盤像投射到接收器表面，接收器表面被一種稱為刻線的光柵覆蓋，具有相同的磁盤臺階接收器將發生的由圓盤移動引起的光變化轉換成相應的電變化。

磁編碼器系統是由帶磁鐵的旋轉驅動器和磁傳感器將磁場變化轉化為電信號制成的。

4.電氣接口

電子接口時編碼器向接收器傳輸數據的方式。電信號（可以時數字的或模擬的）通過編碼器電纜傳輸到一個智能設備，如接口板，PLC 等。

文章目錄

• 編碼器介紹
• 1.什么是編碼器
• 2.增量式編碼器和絕對式編碼器
• • • • • 1）增量式編碼器
        • 2）絕對式編碼器
        • 3）混合式絕對式編碼器
• 3.編碼器基本參數
• 4.補充
• 參考資料

1.什么是編碼器

編碼器本質是一種傳感器，用來測量機械旋轉或位移。編碼器能夠測量機械部件在運動時的位移位置或速度等信息，并將其轉換成電信號。 編碼器發送反饋信號，可用于確定位置，計數，速度或方向。

編碼器可以根據不同的方式分出很多種類型。例如根據檢測原理，可分為光學式、磁式、感應式和電容式；根據內部機械結構的運動方式，可分為線性編碼器和旋轉編碼器；根據其刻度實現方法及信號輸出形式，又可分為增量式、絕對式以及混合式三種；按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。

2.增量式編碼器和絕對式編碼器

兩種編碼器總體結構上比較類似，都是由碼盤、檢測裝置和放大整形電路構成，但是具體的碼盤結構和輸出信號含義不同。編碼器可以產生增量或絕對信號，增量信號不表示特定位置，只表示位置已更改。

1）增量式編碼器

增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。

增量式編碼器都有 A、B 兩通道信號輸出，這是因為增量式編碼器的碼盤上有錯開一定角度的兩圈線槽，這個角度會使得光電檢測裝置輸出的兩相信號相差 1/4 周期 (90°)。碼盤的具體工作方式如下圖所示。當碼盤轉動時，內圈和外圈的線槽會依次透過光線，光電檢測裝置檢測到光線通斷的變化，就會相應的輸出脈沖信號，因為內外圈遮光和透光時候存在時間差，所以也就有了 A、B 兩通道信號的相位差。
通過A、B相正交輸出可以區分輪子的正反轉，通過正交解碼可以判斷出電機在正轉還是反轉。
 
 

2）絕對式編碼器

絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關，在接收設備斷電重啟后絕對式編碼器無需尋找參考零點。
一個絕對式編碼器有 N 條碼道，它就能輸出 N 位二進制數。這些二進制數與轉軸的機械位置是固定的，和編碼器外部因素無關，所以叫做絕對式編碼器。
絕對編碼器每一個位置對應不同的碼，這意味著絕對編碼器既提供位置已改變的指示，也提供編碼器絕對位置的指示。

下圖是一個簡化版的絕對式編碼器碼盤
 

3）混合式絕對式編碼器

混合式絕對式編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則和增量式編碼器的輸出信息完全相同。

3.編碼器基本參數

4.補充

同時有的編碼器還有一個Z相信號，即編碼器機械零位信號，每當編碼器轉到機械零位，Z相輸出一個脈沖，可用于矯正脈沖長時間的積分誤差。