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编码器的构造与工作原理

编码器这东西，说白了就是能把机械角度的变化转换成电信号的装置，在传感器里它属于角位移传感器。
编码器的主要用处呢，就是测量转动物体的角位移、角速度、角加速度这些物理量，然后把这些量变成电信号，传给控制系统或者仪表。之后，控制系统或仪表就根据这些信号来控制驱动装置。

编码器的基本构造、组成

编码器主要由码盘（包括圆光栅、指示光栅）、机体、发光器件、感光器件这些部分组成。

图为编码器的结构组成示意图

（1）圆光栅是啥样的呢？它要么是在透明材料上涂了膜，要么是在金属材料上刻了线，上面有那种像射线一样的、明暗交替的条纹。相邻两条条纹之间的距离叫一个栅节，整个圆光栅一周的栅节数量，就是这个编码器的脉冲数，也就是分辨率。
（2）指示光栅是固定不动的，它上面的窗口条纹刻线和圆光栅的完全一样。
（3）机体就像是个 “架子”，用来装圆光栅、指示光栅这些零件。
（4）发光器件一般用的是红外发光管。
（5）感光器件是那种对高频光敏感的元件，通常有硅光电池和光敏叁极管。

编码器的基本工作原理

圆光栅和指示光栅组成了一个扫描系统，在系统的一边射一束红外光，另一边的感光器件就能收到光信号。当圆光栅转动的时候，感光器件收到的光信号会发生变化，它就把光信号转换成电信号，传给控制系统或仪表。
一般来说，编码器输出的信号是两列相位差 90 度的 sin 信号和 cos 信号，这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的。这些信号的周期，就等于圆光栅转过一个栅节（P）的时间。把 sin 信号和 cos 信号进行放大、整形之后，就能输出方波脉冲信号了。

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