光电式绝对编码器

光电式绝对编码器

光电式绝对编码器的码盘如图12.3.1 所示，它是在一块圆形玻璃上采用腐

蚀工艺刻有透光和不透光的码形，其中黑的区域为不透光区，用“0”表示；白的

区域为透光区，用“1”表示，如此，在任意角度都有对应的二进制编码。码盘分

成四个码道，每一条码道对应一个光电器件，并沿码盘的径向排列。当码盘处

于不同角度时，各光电器件根据受光与否输出相应的电平信号，由此产生绝对

位置的二进制编码。不难看出，码盘的码道数就是该码盘的数码位数，且

高位在内，低位在外。绝对编码器的分辨率取决于二进制编码的位数，亦即码

道的个数。若码盘的码道数为n，则所能分辨的最小角度为

（12.3.1）分辨率＝（12.3.2）显然，位数n 越大，所能分辨的最小角度α越小，测量精度越高。例如一个10 码道的绝对编码器可以产生

210（1024）个位置，能分辨的最小角度为21′6″，目前已可以制作18 个码道的绝对式编码器，分辨角度为。

图12.3.1 4 位光电式绝对编码器

图12.3.1(a)为标准二进制编码的码盘，这种编码方式直接取自二进制累

进过程，也被称作8421 码盘。当它在两个位置的边缘交替或来回摆动时，由

于码盘制作或光电器件安装的误差会导致读数失误，产生非单值性误差。例如，在位置0111 与1000 的交界处，可能会出现1111、1110、1011、0101 等数据，因此这种码盘在实际中很少采用。实用的绝对编码器码盘常采用二进制循

环码盘(格雷码盘)，如图12.3.1(b)所示，它的相邻数的编码只有一位变化，因

此就把误差控制在最小单位内，避免了非单值性误差。格雷码在本质上是一种

对二进制的加密处理，每位不再具有固定的权值，因此必须经过解码过程将格