脈沖編碼器又俗稱(chēng)碼盤(pán)，分為增量式和絕對(duì)式兩種，是一種回轉(zhuǎn)式數(shù)字測(cè)量元件，通常裝在被檢測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可將被測(cè)軸的角位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以增量編碼器輸出信號(hào)以增量脈沖形式輸出，絕對(duì)式編碼器輸出信號(hào)的數(shù)字編碼形式輸出。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方式碼盤(pán)可分為接觸式、光電式和電磁式3種。其中，光電碼盤(pán)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多，而由霍爾效應(yīng)構(gòu)成的電磁碼盤(pán)則可用作速度檢測(cè)元件。

　　常用的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式光電編碼器，增量式光電編碼器的組成如圖所示，由帶聚光鏡的發(fā)光二極管(LED)、光欄板、光電碼盤(pán)、光敏元件及信號(hào)處理電路組成。其中，光電碼盤(pán)是在一塊玻璃圓盤(pán)上鍍上一層不透光的金屬薄膜，然后在上面制成圓周等距的透光和不透光相間的條紋構(gòu)成的，光欄板上具有和光電碼盤(pán)相同的透光條紋。光電碼盤(pán)也可由不銹鋼薄片制成。

         光欄板和光電碼盤(pán)產(chǎn)生明暗相間的變化，由光敏元件接收。光敏元件將光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。輸出的電脈沖信號(hào)通常為A相、B相、Z相三相信號(hào)。信號(hào)形式如同所示，光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)A、B兩相脈沖相差90度相位角，根據(jù)A相或B相脈沖的數(shù)目可測(cè)出被測(cè)軸的角位移，脈沖的頻率可測(cè)出被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速。根據(jù)A相、B相信號(hào)的相位關(guān)系可測(cè)出被測(cè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉(zhuǎn)否則為反轉(zhuǎn)。后續(xù)電路可利用A、B兩相的90°相位差進(jìn)行細(xì)分處理(四倍頻電路實(shí)現(xiàn))。Z線為零脈沖線光電編碼器每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)脈沖。被測(cè)軸的周向定位基準(zhǔn)信號(hào)，被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)數(shù)信號(hào)。

        增量式碼盤(pán)的規(guī)格及分辨率

　　規(guī)格

　　增量式碼盤(pán)的規(guī)格是指碼盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出的脈沖數(shù);

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上提供的規(guī)格從 36線/ 轉(zhuǎn) 到 10萬(wàn)線 /轉(zhuǎn) 都有;

　　選擇：①伺服系統(tǒng)要求的分辨率;

　?、诳紤]機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

　　分辨率(分辨角)α

　　設(shè)增量式碼盤(pán)的規(guī)格為 n 線/轉(zhuǎn)：

　　絕對(duì)式光電編碼器結(jié)構(gòu)和工作原理

　　絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器可直接將被測(cè)角度用數(shù)字代碼表示出來(lái)，且每一個(gè)角度位置均有對(duì)應(yīng)的測(cè)量代碼，因此這種測(cè)量方式即使斷電，只要再通電就能讀岀被測(cè)軸的角度位置，即具有斷電記憶力功能。絕對(duì)式光電碼盤(pán)與接觸式碼盤(pán)結(jié)構(gòu)相似，只是其中的黑白區(qū)域不表示導(dǎo)電區(qū)和絕緣區(qū)，而是表示透光區(qū)和不透光區(qū)。其中黑的區(qū)域指不透光區(qū)，用“0”;

　　白的區(qū)域指透光區(qū)，用“1”表示。如此，在任意角度都有“1”和“0”組成的二進(jìn)制代碼。另外，在每一碼道上都有一組光敏元件，這樣，不論碼盤(pán)轉(zhuǎn)到哪一角度位置，與之對(duì)應(yīng)的各光敏元件受光的輸出為“1”，不受光的輸出為“0”，由此組成n 位二進(jìn)制編碼。圖為4碼道光電碼盤(pán)示意圖。

　　絕對(duì)式碼盤(pán)的規(guī)格及分辨率

　　規(guī)格

　　絕對(duì)式碼盤(pán)的規(guī)格與碼盤(pán)碼道數(shù) n 有關(guān);

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上提供從 4道 到 18道 都有;

　　選擇

　　伺服系統(tǒng)要求的分辨率;

　　考慮機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。

　　分辨率(分辨角)α

　　設(shè)絕對(duì)式碼盤(pán)的規(guī)格 n 道：

　　. 光電編碼器的特點(diǎn)

　　1. 非接觸測(cè)量，無(wú)接觸磨損，碼盤(pán)壽命長(zhǎng)，精度保證性好;

　　2. 允許測(cè)量轉(zhuǎn)速高，精度較高;。

　　3. 光電轉(zhuǎn)換，抗干擾能力強(qiáng);

　　4. 體積小，便于安裝，適合于機(jī)床運(yùn)行環(huán)境;

　　5. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，光源壽命短;

　　6. 碼盤(pán)基片為玻璃，抗沖擊和抗震動(dòng)能力差