海德漢HEIDEMHAIN編碼器ExN 10的工作原理

旋轉編碼器(rotary encoder)也稱為軸編碼器，是將旋轉位置或旋轉量轉換成模擬或數字信號的機電設備。一般裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸的一面。旋轉編碼器用在許多需要旋轉位置及速度的場合，如工業控制、機器人技術、鏡頭、計算機輸入設備(如鼠標及軌跡球)等。旋轉編碼器可分為型(absolute)編碼器及增量型 (incrementa1)編碼器二種。增量型編碼器也稱作相對型編碼器(relative encoder)，利用檢測脈沖的方式來計算轉速及位置，可輸出有關旋轉軸運動的信息，般會由其他設備或電路進一步轉換為速度、距離、每分鐘轉速或位置的信息，型編碼器會輸出旋轉軸的位置，可視為一種角度傳感器。

旋轉編碼器是集光機電技術于一體的速度位移傳感器。當旋轉編碼器軸帶動光柵盤旋轉時，經發光元件發出的光被光柵盤狹維切割成斷續光線，并被接收元件接收產生初始信號。該信號經后繼電路處理后，輸出脈沖或代碼信號。其特點是體積小，重量輕，品種多，功能全，頻響高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能穩定，可靠使用壽命長等特點。增量式編碼器

增量式編碼器軸旋轉時，有相應的相位輸出。其旋轉方向的判別和脈沖數量的增減，需借助后部的判向電路和計數器來實現。其計數起點可任意設定，并可實現多圈的無限累加和測量。還可以把每轉發出一個脈沖的Z信號，作為參考機械零位。當脈沖已固定，而需要提高分辨率時，可利用帶90度相位差A，B的兩路信號，對原脈沖數進行倍頻。

值編碼器

值編碼器軸旋轉器時，有與位置一一對應的代碼(二進制，BCD碼等)輸出，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置，而無需判向電路。它有一個零位代碼，當停電或關機后再開機重新測量時，仍可準確地讀出停電或關機位置地代碼，并準確地找到零位代碼。一般情況下值編碼器的測量范圍為0~360度，但特殊型號也可實現多圈測量。正弦波編碼器

正弦波編碼器也屬于增量式編碼器，主要的區別在于輸出信號是正弦波模擬量信號，而不是數字量信號。它的出現主要是為了滿足電氣領域的需要一用作電動機的反饋檢測元件。在與其它系統相比的基礎上，人們需要提高動態特性時可以采用這種編碼器。

為了保證良好的電機控制性能，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖，尤其是在轉速很低的時候，采用傳統的增量式編碼器產生大量的脈沖，從許多方面來看都有問題，當電機高速旋轉 (6000rpm)時，傳輸和處理數字信號是困難的。在這種情況下，處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉脈沖為10000)將很容易地超過M2門限，而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內插法

海德漢HEIDEMHAIN編碼器ExN 10的工作原理