光电编码器原理及应用电路

合集下载

光电编码器原理及应用电路

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

光电编码器原理及应用电路

1.光电编码器原理

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传感器。这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的脉冲信号。

图1 光电编码器原理示意图

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器

增量式编码器是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90度的脉冲信号，Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器

绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。

光电编码器原理及应用电路1

一、光电编码器的工作原理

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

（一）增量式编码器

增量式编码器是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。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

（二）绝对式编码器

光电编码器原理及应用

原理：

光电编码器主要由光源、光栅、光传感器和信号处理电路组成。光源

发出光线照射到旋转的光栅上，光栅上通常刻有定量的光栅线或具有特定

图形。当光栅转动时，光线被光栅反射或透射，然后通过光传感器接收。

光传感器将接收到的光信号转换为电信号，发送给信号处理电路。信号处

理电路对接收到的电信号进行处理，最终得到输出的旋转或线性运动量。

应用：

1.机床工业：光电编码器可用于机械加工设备、数控机床和机器人等，用于测量机器零件的位置和速度。这对于准确控制和监测机器的运动非常

关键。

2.包装和印刷行业：在包装和印刷机械中，光电编码器可用于测量印

刷轮的位置和速度，以实现准确的图案对位和印刷控制。

3.电梯和自动门行业：在电梯和自动门等应用中，光电编码器可用于

测量电梯或自动门的位置和速度，以确保平稳和准确的运行。

4.电子设备：光电编码器可以在光驱、扫描仪、打印机等电子设备中

使用，用于读取和识别光盘或纸张上的信息。

5.机器人技术：光电编码器的高精度和快速响应使其成为机器人技术

中不可或缺的部分。它可以用于测量机器人的关节角度和末端执行器的位置。

6.仪器仪表：光电编码器可以在测量仪器和精密仪器中使用，用于测

量物体的位置、角度和运动速度。

优点:

1.高精度：光栅的刻线间距可以非常小，因此光电编码器的分辨率非

常高，能够实现准确的位置和速度测量。

2.高速响应：光电编码器可以快速响应机械运动的变化，能够实时提

供准确的测量结果。

3.可靠性：光电编码器采用无接触式测量原理，不易受到机械磨损或

污染的影响，具有长寿命和高可靠性。

光电编码器

介绍

光电编码器是一种利用光电原理来测量位置和运动的装置。它通常由光源、光栅、光电二极管和信号解码电路等组成。光源发射光线经过光栅后被光电二极管检测到，并通过信号解码电路转换为数字信号。光电编码器广泛应用于机械、自动化控制、仪器仪表等领域。

工作原理

光电编码器的工作原理基于光电效应和光栅原理。当光源

照射到光栅上时，栅上的光不同位置的条带通过光栅凹凸不同的位置形成不同的折射或反射光束。光电二极管接收到这些光束并转换为电信号。信号解码电路将电信号转换为数字信号，从而实现位置和运动的测量。

主要特点

1.高精度测量：光电编码器具有高分辨率的特点，能

够实现对位置和运动的精确测量。

2.高速响应：光电编码器的工作速度快，能够实时获

取位置和运动的信息。

3.可靠性高：光电编码器使用光学原理进行测量，不

受磁场和电磁干扰，具有较高的可靠性。

4.结构简单：光电编码器的结构相对简单，易于制造

和维修。

5.高适应性：光电编码器适用于不同的工作环境和工

作条件，具有良好的适应性。

应用领域

光电编码器广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：

1. 机械制造

光电编码器可以在机械制造过程中用于测量位置和运动，例如机床、自动化装配线、工业机器人等。其高精度和高速响应特点能够满足机械制造中对精确测量的需求。

2. 自动化控制

光电编码器可以用于自动化控制系统中，例如位置控制、速度控制、角度控制等。通过对光电编码器测量结果的实时监测和反馈，可以实现对自动化系统的精确控制。

3. 电子设备

光电编码器可以应用于电子设备中，例如印刷机、数码相机、光电开关等。通过光电编码器对位置和运动的测量，可以实现电子设备的精确定位和运动控制。

光电编码器的工作原理和应用电路[指南]

光电编码器的工作原理和应用电路

1 光电编码器的工作原理

光电编码器(Optical Encoder)俗称“单键飞梭”，其外观好像一个电位器，因其外部有一个可以左右旋转同时又可按下的旋钮，很多设备(如显示器、示波器等)用它作为人机交互接口。下面以美国Greyhill公司生产的光电编码器为例，介绍其工作原理及使用方法。光电编码器的内部电路如图1所示，其内部有1个发光二极管和2个光敏三极管。当左右旋转旋钮时，中间的遮光板会随旋钮一起转动，光敏三极管就会被遮光板有次序地遮挡，A、B相就会输出图2所示的波形；当按下旋钮时，2、3两脚接通，其用法同一般按

键。

当顺时针旋转时，光电编码器的A相相位会比B相超前半个周期；反之，A相会比B相滞后半个周期。通过检测A、B两相的相位就可以判断旋钮是顺时针还是逆时针旋转，通过记录A或B相变化的次数，就可以得出旋钮旋转的次数，通过检测2、3脚是否接通就可以判断旋钮是否按下。其具体的鉴相规则如下：

1.A为上升沿，B=0时，旋钮右旋；

2.B为上升沿，A=l时，旋钮右旋；

3.A为下降沿，B=1时，旋钮右旋；

4.B为下降沿，A=O时，旋钮右旋；

5.B为上升沿，A=0时，旋钮左旋；

6.A为上升沿，B=1时，旋钮左旋；

7.B为下降沿，A=l时，旋钮左旋；

8.A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。

通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。

2 WinCE提供的驱动模型

WinCE操作系统支持两种类型的驱动程序。一种为本地驱动程序，是把设备驱动程序作为独立的任务实现的，直接在顶层任务中实现硬件操作，因此都有明确和专一的目的。本地设备驱动程序适合于那些集成到Windows CE平台的设备，诸如键盘、触摸屏、音频等设备。另一种是具有定制接口的流接口驱动程序。它是一般类型的设备驱动程序。流接口驱动程序的形式为用户一级的动态链接库(DLL)文件，用来实现一组固定的函数称为“流接口函数”，这些流接口函数使得应用程序可以通过文件系统访问这些驱动程序。

光电编码器原理讲解

光电编码器原理及应用电路

1.光电编码器原理

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1.1增量式编码器

增量式编码器是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90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。

1.2绝对式编码器

绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧

对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。

光电编码器的原理及应用

光电编码器是一种用于测量角度的测量仪器，可以把一个转动角度转

换成实际度量值。它把一个回转角度的变化转换成一个具有连续性的数字

脉冲，它包括一个旋转的轮轴，带有光学编码器的特定的探头，以及一个

电子装置，用于记录探头的位置并输出一个脉冲序列。

光电编码器以诸如电子排队机、汽车娱乐设备等自动设备的控制和定

位等方式被广泛使用。它的最主要功能是检测所有移动的部分，例如舵机、轴承、机床，以及其他转动设备，以确定应用程序的位置。它们还可以用

于检测物体的变化和测量其旋转角度，或用于监控和控制系统的简单旋转

设备，如伺服转盘、转子、旋转轴等。

一种典型的光电编码器由一个线性光电编码器和一个电子处理部件组成，其中线性光电编码器包括一个固定的光源和一个可变的探头。光源可

以是激光系统、LED系统或其他设备，其精度可以达到1/1000倍。探头

可以是电子芯片，如玻璃探头、石英探头等。当光源照射探头时，可以产

生一个电流脉冲，该脉冲可以被电子处理器用于记录特定角度的位置，经

过必要的转换后，可以将芯片探测到的角度变化输出为实际角度值。

尽管有些简单的产品只包括光源和探头。

光电编码器的工作原理

光电编码器是一种常用于测量和检测物理运动和位置的装置。其工作原理基于光电效应和编码技术。

1. 光电效应

光电效应是指当光照射到特定的物质表面时，光子的能量会转化为电子的能量，从而引起电流的流动。光电编码器利用光电效应产生光信号和电信号之间的转换。

2. 光电编码技术

光电编码器使用光栅或光轮作为编码器的核心部件。光栅是由透明和不透明线条交替排列而成的圆盘，而光轮是由周期性的透明和不透明窗口组成的。当光栅或光轮转动时，它们会产生不同的光信号，这些光信号会被光电元件（如光电二极管或光敏电阻）接收并转换为电信号。

3. 工作原理

在光电编码器中，光栅或光轮的旋转会导致光信号的变化。光电元件接收到光信号后，会将其转换为电信号。根据光信号的变化，可以确定光栅或光轮的位置和运动方向。

光电编码器通常包含两个或多个光电传感器，它们安装在固定位置，并与光栅或光轮对应。通过比较不同光电传感器接收到的光信号，可以确定光栅或光轮的位置和方向。

4. 应用

光电编码器广泛应用于自动化系统中，用于测量和控制位置、速度和角度。它们被用于各种设备和机械系统，如机械车床、印刷机、机器人、电梯等。通过测量光栅或光轮的位置变化，可以实现精确的位置控制和运动检测。

光电编码器的工作原理和应用电路

1 光电编码器的工作原理

当顺时针旋转时，光电编码器的A相相位会比B相超前半个周期；反之，A相会比B相滞后半个周期。通过检测A、B两相的相位就可以判断旋钮是顺时针还是逆时针旋转，通过记录A或B相变化的次数，就可以得出旋钮旋转的次

数，通过检测2、3脚是否接通就可以判断旋钮是否按下。其具体的鉴相规则如下：

1.A为上升沿，B=0时，旋钮右旋；

2.B为上升沿，A=l时，旋钮右旋；

3.A为下降沿，B=1时，旋钮右旋；

4.B为下降沿，A=O时，旋钮右旋；

5.B为上升沿，A=0时，旋钮左旋；

6.A为上升沿，B=1时，旋钮左旋；

7.B为下降沿，A=l时，旋钮左旋；

8.A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。

通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。

2 WinCE提供的驱动模型

光电编码器原理与应用

光电编码器是一种利用光电传感器和编码盘进行位置或运动监测的装置。它通过将光线的变化转换成电信号，并将信号解码成数字信号，从而

实现对物体位置或运动的准确测量。光电编码器的工作原理和应用非常广泛，下面将详细介绍。

光电编码器主要由光源、光电传感器和编码盘组成。编码盘通常由两

个内外同心的圆盘构成，内圆盘固定不动，而外圆盘与待测物体相连，随

着物体的运动而旋转。编码盘上覆盖有一系列等距分布的透明和不透明条纹。当光线照射在编码盘上时，透明的条纹会让光线透过，不透明的条纹

会阻挡光线。

在光电传感器上有一个接收元件，例如光敏二极管或光电晶体管，它

将光线转换成电信号。当透明条纹经过光电传感器时，光线能够通过并照

射到光敏元件上，产生一个较大的电信号。而当不透明条纹经过光电传感

器时，光线被阻挡，导致光敏元件上的电信号较小。通过测量光线的变化，可以确定编码盘的位置或运动。

1.机械工业：光电编码器广泛应用于数控机床、印刷机械和纺织机械

等高精度设备中。通过测量机床或工件的位置或运动，可以实现对加工过

程的精确控制。

2.电子设备：光电编码器在电子设备中用于控制旋转按钮、位置传感

器等。例如，音响设备中的音量按钮和调频按钮就是通过光电编码器来检

测位置和运动。

3.汽车工业：光电编码器在汽车发动机中应用广泛，用于测量曲轴的

位置和转速。这对发动机的正常工作和故障诊断非常重要。

4.机器人技术：光电编码器在机器人技术中用于测量机器人的关节位置和运动，从而实现对机器人的精确控制和定位。

5.医疗设备：光电编码器在医疗设备中的应用也相当广泛，例如用于CT扫描仪、X射线机和手术机器人等设备中。

光电式编码器工作原理

光电式编码器是一种用于精确测量位置和运动的传感器，它基于光学原理。它通常包括一个旋转部件和一个固定的光源和接收器。

工作原理如下：

1. 光源发射器发出一束光线照射到旋转部件上。旋转部件包含了一系列光学透明和不透明的刻线或格栅。

2. 光线照射到刻线上时，被透过的光线会经过刻线的间隙射到接收器上；而照射到刻线不透明处的光线则被阻挡不会到达接收器。

3. 接收器会检测到到达它的光线，从而产生一个信号。通过检测信号的数量和间隙的位置，可以确定旋转部件的位置和运动方向。

4. 通过进一步处理和解码接收到的信号，可以得到更精确的位置和运动信息。常见的解码方法包括使用计数器或解码器芯片。

总的来说，光电式编码器通过光线的透过和阻挡来测量旋转部件的位置和运动。它具有高精度、快速响应和长寿命的特点，被广泛应用于机械、仪器仪表和自动化控制系统中。

光电编码器

光电编码器是一种传感器设备，能够将轴的旋转运动转换成数字信号。通过对

这些数字信号进行处理，可以获得轴的旋转位置、旋转速度和旋转方向等信息。

原理

光电编码器的原理比较简单，它由凸轮、光电传感器、信号处理器等组成。凸

轮是安装在轴上的，随着轴的旋转而旋转。光电传感器是位于凸轮旁边的，它通过光束来侦测凸轮的凸出部分。每当凸轮旋转一定角度，光电传感器就会发出一个脉冲信号。信号处理器会将这些脉冲信号转换成数字信号，然后输出给外部设备。

结构

光电编码器的结构主要包括基座、盖板、基凸轮、传感器模块等。基座和盖板

由紧固件连接，连接口处还配有密封条，有效避免污染入侵。基凸轮更是光电编码器的核心部分，它的结构包括凸轮、镜面、基座等。凸轮和镜面的设计效果直接关系到信号质量和抗干扰能力。这些组件的耐磨性、防水性、耐腐蚀性等都是光电编码器的关键指标。

类型

根据使用范围和测量精度不同，可以将光电编码器分为不同类型：

绝对式编码器

绝对式编码器根据光电模块输出的情况，能够准确测量轴旋转的位置，不受停

机启动或漂移等影响。应用于比较高的要求，比如机床、精密机器人、制造业自动化等。

增量式编码器

增量式编码器只能获得轴旋转的相对位置信息，并且需要其他设备的帮助才能

计算出准确位置。应用于较低的要求，比如数字显示、汽车电子、家用电器等。

应用

光电编码器广泛应用于方位测量、轴位检测、角度测量等领域，适用范围包括：

1.机器人控制：机器人的关节必须准确无误地工作，光电编码器能够精

准地记录每个关节的旋转位置和要求的运动轨迹。

2.线性驱动轴：通过对光电编码器的输出信号进行分析，可控制线性驱

光电编码器的工作原理和应用电路

1 光电编码器的工作原理

键。

1.A为上升沿，B=0时，旋钮右旋；

2.B为上升沿，A=l时，旋钮右旋；

3.A为下降沿，B=1时，旋钮右旋；

4.B为下降沿，A=O时，旋钮右旋；

5.B为上升沿，A=0时，旋钮左旋；

6.A为上升沿，B=1时，旋钮左旋；

7.B为下降沿，A=l时，旋钮左旋；

8.A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。

通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。

2 WinCE提供的驱动模型

光电编码器原理及应用电路

光电编码器是一种利用光电效应实现位置、速度等参数检测和测量的

装置。它由发光二极管（Light Emitting Diode, LED）、光敏二极管（Photodiode, PD）、编码盘和信号处理电路组成。光电编码器在工业自

动化、机械加工、传感器技术等领域有广泛应用。

光电编码器的原理是利用LED发出的光束照射在编码盘上，光束穿过

编码盘上的透光窗口，然后被PD接收。编码盘上的透光窗口根据具体应

用可设计为封闭区域或开放环形区域。当光束穿过透光窗口时，PD会产

生电流。根据编码盘上透光窗口的位置和数量，光电编码器可以测量位置、速度和方向。

1.LED驱动电路：用于驱动LED发出光束。常见的驱动电路有恒流源

驱动电路和恒压源驱动电路。恒流源驱动电路通过驱动电流来保持LED亮

度的恒定。恒压源驱动电路通过输出恒定的电压来驱动LED。

2.PD放大电路：PD接收到的光信号较弱，需要经过放大电路进行放大，以产生可检测的电流信号。放大电路可以采用放大器或运算放大器构成。

3. 编码盘检测电路：编码盘上的透光窗口需要经过检测电路进行处理。检测电路主要包括光电二极管（Phototransistor）和比较器。光电

二极管将透光窗口的光信号转换为电流信号，而比较器则将电流信号转换

为数字信号。

4.信号处理电路：信号处理电路主要用于将光电编码器的输出信号进

行滤波、放大和数字化处理。滤波电路可以去除噪声和干扰，放大电路可

以增加信号幅度，而数字化处理电路可以将信号转换为数字信号，便于后

续处理和使用。

光电编码器具有精度高、工作可靠、抗干扰能力强等优点，因此在工

叙述光电编码器的工作原理

光电编码器是一种能够将位置或角度变化转换为脉冲信号的测量装置。它通常由光源（发光二极管）、光刻度、光线接收器、解码器和计数器等组成。

光电编码器的工作原理如下：

1. 光源发出光线。光源通常是一颗发光二极管，它会发出一束光线。

2. 光线经过光刻度。光刻度是一种具有固定周期间隔的刻度，通常是由细线或孔洞组成的。

3. 光线被接收器接收。接收器通常是由光敏电阻或光敏二极管组成，它们能够将光信号转换为电信号。

4. 解码器解码。光敏电阻或光敏二极管接收到光信号后会将其转换为电信号，解码器会将这些脉冲信号进行解码，以确定位置或角度。

5. 计数器记录位置或角度。解码器将解码后的信号发送给计数器，计数器会根据接收到的脉冲信号进行计数，从而记录位置或角度的变化。

通过不断记录脉冲信号的数量，光电编码器可以实时监测和测量物体的位置或角度变化。它的精度通常取决于光刻度的精度和解码器的分辨率。

光电编码器工作原理

光电编码器是一种常用的位置传感器，它通过光电原理实现对位置信息的检测

和测量。光电编码器的工作原理主要包括光源、光栅、接收器和信号处理电路四个部分。

首先，光电编码器的工作原理是基于光电效应的。光源发出光线，经过光栅的

光栅条或光栅孔，形成光斑，然后被接收器接收。当光栅相对于光源或接收器发生位移时，光斑的位置也会发生变化，接收器会检测到这种变化，并将其转化为电信号。

其次，光电编码器的工作原理也与信号处理电路有关。接收器接收到光斑的位

置变化后，会将其转化为脉冲信号。这些脉冲信号经过信号处理电路进行处理，可以得到与位置、速度、加速度等相关的信息。

光电编码器的工作原理可以分为两种类型，绝对式和增量式。绝对式光电编码

器通过光栅的不同编码方式，可以直接读取出物体的位置信息，无需进行回零操作。而增量式光电编码器则需要进行回零操作，通过计算脉冲数量来确定物体的位置信息。

在实际应用中，光电编码器通常用于测量旋转物体的位置和速度，比如机械臂、电机、车辆等。它具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点，因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。

总的来说，光电编码器的工作原理是基于光电效应和信号处理电路的原理，通

过光源、光栅、接收器和信号处理电路四个部分共同完成对位置信息的检测和测量。它在工业自动化领域有着重要的应用价值，为生产过程的控制和监测提供了重要的技术支持。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

光电编码器原理及应用电路

1、光电编码器原理

光电编码譌就星一种通过光电转换将输出轴上得机械几何位移量转换成脉冲或数字■得传感器•这就蹇目前应用最多得传感器,光电编码器就是由光栅盘与光电检测装迓组成•光栅盘就是在一走臺径得®板上等分地开通若干个长方形孔.由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时「光栅盘与电动机同速旋车专，经发光二极■等电子元件组成得检测装迓检测输出若干脉冲信号，其原理示总S 如ffi 1所示;通过计算每秒光电编码器输出脉冲得个数就能反映当前电动机得转速.此外为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度得脉冲碍

图1光电编码S 原理示S 图

ffi 1光电缩码»原理示意® 根垢检测原理编码器可分为光学貳、磁式、感应式与电容式・根揣其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种.

1、1增量式编码器

« ■式编码器就是妣利用光电转换原理输出三组方波脉冲A 、B 与Z 相;A 、B 两组脉冲相位差90度得脉冲信号忆相为每转一个脉冲，用于墓准点走位.它得优点就是原理构适简单，机械平均寿命可在几万小时以上抗干扰能力强「可靠性画适合于长距离传输・其缺点就麻法输出轴转动得绝对位琶信息•

1、2绝対式编码器

绝对竊码器就是厦接输出数字■得传感器，在它得圆形码盘上沿径向有若干同心码匾每条通上由透光与不透光得扇形区相间组成,相邻码iS 得扇区数目就墨双倍关嬴码盘上得码通数就就墨它得二进制数码得位埶在码盘得一侧就是光鴻另TW 对应每Fis 有Tess 元件;当码盘处于不同位迓时各光敏元件根据受光照与否转换岀相应得电平信号■形成二进制数・这种扁码器得持原就超不耍计数器，在转轴得任倉位迓都可读岀一个a 走得与位迓相対应得数字码•显然「码通越多■分辨率就越画对于一个典有N 位二进制分辨率得竊码器,其码盘必须有N 条码通・目前国内已有16位得绝对编码»产品•

绝对式竊码器就是利用目然二进制或循环二逬制（葛莱码）方式进行光电转换^專・绝对式编码器与1»量式编码器不同之处在于圆盘上透光.不透光得线条a 形，绝对編码器可有若干编码，根JB 读出码盘上得編码，检测绝对位编码得设计可采用二iS 制码.循环码•二进制补码等•它得特原就是:

1、2、1可以車接读出角度坐标得绝対值；

1、2、2没有累积题

1、2、3电源切除后位迓信息不会丢失.但就垂分辨率就是由二进制得位数来决走得,也就就墨说精度取决于位K 启前育10位、14位等多种・

1、3混合式绝对值媾码S

混合式绝対值编码器，它输出两组信息:一组信息用于检测磁极位迓滞有绝对信息功能;另一组则完全同堆量JUUI

丸溝迓饿©盘先敏元作

转轴

式漏码器得输岀信息.

光电编码器就迅一种角度（角速度）检测装迓^它将输入给轴得角度靈利用光电转换原理转换成相应得电脉冲或数字■，興有体积小「精度衙,：n 乍可靠,接□数字化等优原・它广泛应用于数控机床.回转台、伺服传动、机器人•胃达、军事目标测走等需要检测角度得装畳与设备中•

2、光电编码器得应用电路

2、1EPC. 755A 光电编码器得应用

EPC ■ 755A 光电编码器興备ft 好彳雾使用性能，在角度测量、位移测■时抗干扰能力很弭井典材穂走可靠得输出脉;中信号且该脉;中信号经计数后可得到被测量得数字信号.因此我们在研制汽车麗驶樓拟器时，対方向盘旋转角度得测■选用EPC - 755A 光电编码器作为传恋器，其输出电路选用集电极开路聖输出分辨率选用360个脉冲/圈考虑到汽车方向盘转动就罡双向得，既可顺时针旋$0也可逆时针旋辑需要对镰码器得输岀信号鉴相后才能计数・S 2给出了光电網码》实际使用得鉴相与双向计数电路，鉴相电路用1个D 触发器与2个与非门组成计数电路用3片74LS193组成•

74151si

当光电编码器顺时针旋转时，通運A 输岀波形超前通道B 输出波形90^D 赃发器输出Q （波形W1）为衙电平Q （波形W2）为低电平上面与非门打开■计数脉冲通过（波形W 为送至双向计数器74LS193得加脉冲输入端CU.进行加法计数;此时下面与非门关闭，其输岀为商电平（波形W4）.当光电竊码器逆时针旋转时通）1 A 输出波形比通il B 输岀波形延迟90^D 赃发器输出Q （波形W1）为低电平,Q （波形W2）为蔺电平，上面与非门关闭（翼输出为离电平（波形W3）;此时下面与非门打开，计数脉冲通过（波形W4）,送至双向计数器 74LS193得减脉冲输入揣CD,进行减法计数•

汽车方向盘顺时针与逆时针旋转时，翼最大旋转角度均为两H 半■选用分辨率为360个脉冲/B 得網码譌M 最

OUT-L OVT-B OVT-A JI t2 PO Pl tz P3 CU

CD CL MR QO

Q3 TCV TCD 顺时针瞬

逆时針删

oirr-A

OUT-B

大输出脉冲数为900个;实际使用得计数电路用3片74LS193组成在系统上电初始化时洗对集进行复位（CLR信号h再将翼初值设为800H,即2048（10信号）;如此,当方向盘顺时针旋转时，计数电路得输出范00 为2048〜2948,当方向盘逆时针旋转时计数电路得输出范围为2048〜1148;计数电路得数垢输出DO〜D11摩换处理电路.

实际使用时.方向盘频繁地进行顺时针与逆时针转动，由于存在量化舷工作较长一段时间后方向盘回中时计数电路输出可能不就是204&而就是有几个字得偏差;为解决这一问观我们增加了一个方向盘回中检测电路，系统工作后，数碗理电路在欖拟器处于非操作状态时，系统检测回中检测电路，若方向盘处于回中状态両计数电路得数据输出不就是204&可対计数电路进行复位疋新设迓初值.

2、2光电编码器在更力测量仪中得应用

采用旋转式光电编码器,把它得转轴与■力测量仪中补偿旋钮轴相连・靂力测量仪中补悽旋tfl得角位移量转化为某种电信号量旋转式光电缩码器分两种，绝对编码器与墙量编码器.

« ■编码SS就是以脉冲形式输出彳辱传感器，其码盘比绝对編码器码盘要简单得多且分辨率屋衙• 一般只需要三条码a这里得码連实际上已不典有绝対勰器码il得意义•而就是产生计数脉冲.它得码盘得^卜連与中间通有数目相同均匀分布得透光与不透光得扇形区（光棚“旦就是两通扇区相互错幵半个区•当码盘转动时芯得输出信号就遷相位差为90°得A相与B相脉冲借号以及只有一条透光狭缝得第三码通所产生得脉冲信号（它作为码盘得墓准匹给计数系统提供一个初始得零位信号）•从代B两个输出信号得相位关系（超前或^^后）可判断旋转得方向・由图3（3）可见,当码盘正转时,A iS脉冲波形比B連超前n/2,而反转时人il脉冲比B a滞后n/2. S 3（b）就是一实际电路，用A iKS形波彳專下沿J»发单穂态产生彳專正脉冲与B il整形波相■与;当码盘正转时只有正向口脉冲输出「反之只有逆向口脉冲输出・因此，增■網码»就是根垢输出脉冲源与脉冲计数来确走码盘得转动方向与相对角位移量.通當，若编码器育N个（码連）输岀信号■翼相位差为n/ N,可计数脉冲为2N倍光栅釵现在N=2.圏3电路得鉄点就是育时会产生淚记脉冲适成淚塑这种1•况出现在当某一運信号处于雋'或■低・电平状态両另一通信号正处于离■与低'之间得往返变化状态’此时码盘虽然未产生位移•但就是会产生单方向得输出脉冲.例如「码盘发生掛动或手动対准位迓时（下面可以瞧到，在