光電編碼器的工作原理 光電編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)

一、光電編碼器是什么

根據(jù)檢測原理不同，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式四種，光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換，將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的編碼器，是應(yīng)用最多的傳感器之一，由光源、光碼盤和光敏元件組成。

二、光電編碼器的工作原理

光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移-數(shù)字變換的，通過光電轉(zhuǎn)換，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)整形后，變?yōu)槊}沖信號，每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個脈沖。根據(jù)脈沖的變化，可以精確測量和控制設(shè)備位移量。

光電編碼器分為增量式、絕對式以及混合式三種，原理略有不同：

1、增量式光電編碼器

這種編碼器直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。

2、絕對式光電編碼器

這種光電編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，它可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編碼，檢測絕對位置。

3、混合式光電編碼器

又稱混合式絕對值編碼器，它的主要工作原理同樣為光電轉(zhuǎn)換，其與增量型、絕對式編碼器的不同在于輸出量不同。混合式絕對值編碼器輸出的信息有兩組，一組輸出信息為A、B、Z三組方波脈沖，與增量式編碼器的輸出完全不同，另一組輸出信息具有絕對信息功能，主要用于磁極位置的檢測。

三、光電編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)

1、光電編碼器的優(yōu)點(diǎn)

（1）體積小，精密，本身分辨度可以很高，無接觸無磨損。

（2）既可檢測角度位移，又可在機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置幫助下檢測直線位移。

（3）多圈光電絕對編碼器可以檢測相當(dāng)長量程的直線位移（如25位多圈）。

（4）壽命長，安裝方便，接口形式豐富，價(jià)格合理。

（5）技術(shù)成熟，已在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。

2、光電編碼器的缺點(diǎn)

（1）在戶外及惡劣環(huán)境下使用需要較高的保護(hù)要求。

（2）量測直線位移需依賴機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換，需消除機(jī)械間隙帶來的誤差。

（3）檢測軌道運(yùn)行物體難以克服滑差。