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衝，用脈衝的個數表示位移的大小。

編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者稱為碼盤，後者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式採用電刷輸出，以電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是“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，採用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是“1”還是“0” ^[1]  。

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衝，用脈衝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。

旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈衝，通過計數設備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣，當停電後，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈衝過程中，也不能有干擾而丟失脈衝，不然，計數設備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產結果出現後才能知道。

解決的方法是增加參考點，編碼器每經過參考點，將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。

比如，打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開機，我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點，然後才工作 ^[1]  。

增量式編碼器轉軸旋轉時，有相應的脈衝輸出，其旋轉方向的判別和脈衝數量的增減藉助後部的判向電路和計數器來實現。其計數起點任意設定，可實現多圈無限累加和測量。還可以把每轉發出一個脈衝的Z信號，作為參考機械零位。編碼器軸轉一圈會輸出固定的脈衝，脈衝數由編碼器光柵的線數決定。需要提高分辨率時，可利用 90 度相位差的 A、B兩路信號對原脈衝數進行倍頻，或者更換高分辨率編碼器。

增量式角度數字編碼器的工作原理：

（圖片文字依次為：光源、碼盤、光敏元件、放大整形、脈衝輸出）

在一個碼盤的邊緣上開有相等角度的縫隙（分為透明和不透明部分），在開縫碼盤兩邊分別安裝光源及光敏元件。當碼盤隨工作軸一起轉動時，每轉過一個縫隙就產生一次光線的明暗變化，再經整形放大，可以得到一定幅值和功率的電脈衝輸出信號，脈衝數就等於轉過的縫隙數。將該脈衝信號送到計數器中去進行計數，從測得的數碼數就能知道碼盤轉過的角度。

為了判斷旋轉方向 ，可以採用兩套光電轉換裝置。令它們在空間的相對位置有一定的關係，從而保證它們產生的信號在 相位上相差1/4週期 ^[2]  。