一文帶你了解什么是光電編碼器

　　光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前應用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤(pán)和光電檢測裝置組成。光柵盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(cháng)方形孔。由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機同軸，電動(dòng)機旋轉時(shí)，光柵盤(pán)與電動(dòng)機同速旋轉，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過(guò)計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數就能反映當前電動(dòng)機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90的兩相脈沖。

　　光電編碼器是一種二進(jìn)制光電位置指示器，其基本原理是由不同等分的明暗相間的條紋，通過(guò)光電元件取得角度位置的二進(jìn)制數字信號，最后進(jìn)行解碼取得角度位置的絕對值或相對值。光電編碼器由光源，碼盤(pán)和光電接收器所組成。碼盤(pán)是編碼器中的最重要的器件。圖3.17是一個(gè)八位編碼器的碼盤(pán)和編碼器的工作原理圖。這里的碼盤(pán)是一種自然碼盤(pán)。絕對編碼器的碼形有多種形式。一種叫做格瑞碼的碼盤(pán)特別適用于光學(xué)編碼器。這種碼盤(pán)每進(jìn)一格僅改變一個(gè)數碼，不易產(chǎn)生錯碼現象。

　　光電編碼器的另一類(lèi)是增量編碼器。增量編碼器的碼盤(pán)如圖3.18(b)所示。它的碼盤(pán)是由明暗相間的條紋所構成。一般來(lái)講同樣分辨精度的增量編碼器要比絕對編碼器便宜得多。增量編碼器還有一些提高分辨精度的方法。通常增量光柵碼盤(pán)有四個(gè)刻道，其中兩個(gè)是明暗相間的條紋碼，另外兩個(gè)是電源亮度指示碼。這兩個(gè)條紋碼之間相互錯開(kāi)，這樣這種碼盤(pán)的編碼器就不但可以給出碼盤(pán)運動(dòng)的角度和大小，而且可以給出碼盤(pán)運動(dòng)的方向。同時(shí)當光柵碼盤(pán)的方波脈沖信息輸入到順時(shí)針和逆時(shí)針的增減計數器中時(shí)，這種兩個(gè)條紋碼的方波信息就可以分解為一倍、兩倍或四倍的精細信號以提高編碼器的分辨本領(lǐng)。如果光柵碼盤(pán)的質(zhì)量好，這種精細的四倍的信號可以精確到每一個(gè)信號脈沖的二分之一。