关于光电编码器的工作原理以及组成部分解析

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如光电编码器。

随着工业的发展和进步，生产中出现了很多问题。为了解决这些问题，人们发明和设计了许多优秀而紧凑的机器。机床行业最具体的就是光电编码器的出现。对于非专业人士来说，光电编码器是一个陌生的名词。光电编码器是一种优良的测量装置。简单的说，就是将机器运动或旋转的位移量转换成特殊的电信号和脉冲信号，供自己或其他机器进行决策和计算。

光电编码器简介

光电编码器是一种集光、机、电于一体的数字检测装置。它是一种通过光电转换将输出到轴的机械和几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器。主要用于速度或位置(角度)检测。具有精度高、响应速度快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显着优点。按结构可分为线性编码器和旋转编码器两种。

旋转编码器主要由光栅、光源、阅读器、信号转换电路、机械传动等部分组成。光栅表面刻有等间距的放射状透光狭缝，相邻的两条透光狭缝代表一个增量周期;两个光栅面分别用于感光。由于两个光栅面的相位差为90°，因此输出可以输入到数字加减计算器中，角度可以用分度值表示。它们的间距从光电编码器输出信号的类型来划分，可分为增量式和绝对式两大类。

旋转增量编码器旋转时输出脉冲，其位置由计数装置知道。当编码器不动或断电时，计数装置的内部存储器用于记忆位置。这样，当断电时，编码器不能移动;上电时，编码器在输出脉冲过程中不能因干扰而丢失脉冲，否则计数装置的零点会发生偏移，而这种偏移是无法知道偏移量的，只有在错误之后生产结果出现。

绝对式编码器的光码盘上有很多刻线，每条刻线排列成2线、4线、8线、16线……这样在编码器的每个位置，通过读取每条刻线到获得一组从2的零次方到2的n-1次方(格雷码)的唯一二进制代码(格雷码)，这称为位绝对编码器。这种编码器是由编码器的机械位置决定的，不受停电或干扰的影响。绝对值编码器由机械位置决定每个位置的唯一性。不需要死记硬背，不需要找参考点，不需要一直数。什么时候需要知道位置，什么时候读取它的位置。这样就大大提高了编码器的抗干扰特性和数据的可靠性。由于绝对式编码器在定位方面明显优于增量式编码器，因此越来越多地用于工业控制定位。

编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线式输出、传输集成输出等输出形式。串行输出是数据按约定按时间顺序输出;在空间中，数字的所有数据都通过一组电缆(按顺序)发送出去。这种协议称为“通信协议”，其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等，串行输出连接线少，传输距离长，可靠性大大提高，但传输速度比并行输出慢。对于绝对编码器，信号的并行输出是数据的同步传输：在空间上，每一位数据都占用一根电缆。对于低位绝对式编码器，数字量输出一般直接采用这种形式，可以直接进入PLC或上位机的I/O接口。这样，输出即时，连接简单。但是，对于位数较多的绝对值编码器，芯线较多，带来工程上的困难和诸多不便，降低了可靠性。因此，绝对值编码器的多位输出一般不采用并行输出型，而是选择串行输出或总线型输出。

在研究设计过程中，一定会有这样或着那样的问题，这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新。