光电编码器的工作原理 光电编码器的优缺点

一、光电编码器是什么

根据检测原理不同，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式四种，光电编码器是一种通过光电转换，将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的编码器，是应用最多的传感器之一，由光源、光码盘和光敏元件组成。

二、光电编码器的工作原理

光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移-数字变换的，通过光电转换，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经整形后，变为脉冲信号，每转一圈，输出一个脉冲。根据脉冲的变化，可以精确测量和控制设备位移量。

光电编码器分为增量式、绝对式以及混合式三种，原理略有不同：

1、增量式光电编码器

这种编码器直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

2、绝对式光电编码器

这种光电编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的，它可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。

3、混合式光电编码器

又称混合式绝对值编码器，它的主要工作原理同样为光电转换，其与增量型、绝对式编码器的不同在于输出量不同。混合式绝对值编码器输出的信息有两组，一组输出信息为A、B、Z三组方波脉冲，与增量式编码器的输出完全不同，另一组输出信息具有绝对信息功能，主要用于磁极位置的检测。

三、光电编码器的优缺点

1、光电编码器的优点

（1）体积小，精密，本身分辨度可以很高，无接触无磨损。

（2）既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移。

（3）多圈光电绝对编码器可以检测相当长量程的直线位移（如25位多圈）。

（4）寿命长，安装方便，接口形式丰富，价格合理。

（5）技术成熟，已在国内外得到广泛应用。

2、光电编码器的缺点

（1）在户外及恶劣环境下使用需要较高的保护要求。

（2）量测直线位移需依赖机械装置转换，需消除机械间隙带来的误差。

（3）检测轨道运行物体难以克服滑差。