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转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最广泛的传感器，光电编码器由光栅盘和光电检测器件组成。格栅板是一个有一定直径的圆板，均匀开有若干矩形孔。由于光电码盘与电机同轴，当电机旋转时，光栅盘与电机同速旋转，由发光二极管等电子元件组成的检测装置检测并输出多个脉冲信号。原理图如图1所示。通过计数光电编码器每秒输出的脉冲数，可以反映当前的电机转速。此外，为了确定旋转方向，码盘还可以提供两个相位差为90的脉冲信号。根据检测原理，编码器可分为光学式、磁性式、电感式和电容式。根据标定方法和信号输出形式，可分为增量式、完全配对式和混合型三种。
1、增量编码器
增量式编码器直接利用光电转换原理输出A、B、Z三组方波脉冲相位；A、B两组脉冲的相位差为90o，可以很容易的确定旋转方向，而Z相位是每转一个脉冲，用于参考点定位。其优点是原理和结构简单，机械寿命可达数万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合远距离传输。它的缺点是不能输出轴旋转的准确位置信息。
2、完美对编码器
编码器是直接输出数字量的传感器。它的圆形码盘上沿径向有多个同心的码道，每个码道由透明和不透明的扇区组成。相邻码道的扇区数为两倍，码盘上的码道数为其二进制位数。码盘的一面是光源，另一面是对应每个码道的光敏元件。当码盘处于不同位置时，每个光敏元件根据是否发光来转换相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是可以在旋转轴的任何位置使用，不需要计数器。读取与位置相对应的固定数字代码。显然，码道越多，分辨率越高。对于一个系统？具有N位二进制分辨率的编码器在其码盘中必须具有N个条形码通道。目前国内已经有16位的完美编码器产品。
3、混合完美值编码器
一种混合式完全对准编码器输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，具有完全对准信息的功能；另一组与增量式编码器的输出信息完全相同。
光电编码器是一种角度(角速度)检测装置，利用光电转换原理输入轴的角度。转换成相应的电脉冲或数字量，具有体积小、精度高、运行可靠、数字接口等优点。广泛应用于数控机床、转台、伺服驱动、机器人、雷达、军事目标测量等需要角度检测的装置和设备中。
光电编码器的工作原理
根据原理的不同，可分为增量型、绝对型和混合增量型。
光电编码器的主要工作原理是光电转换，是将输出轴的机械几何位移转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器主要由光栅盘和光电检测装置组成。在伺服系统中，光栅盘与电机同轴，使得电机的转动带动光栅盘的转动，然后由光电检测装置输出几个脉冲信号。根据信号的每秒脉冲数，可以计算出当前的电机转速。编码器输出两路相差90度的光码，根据两路输出光码的状态变化可以判断电机的旋转方向。
p的工作原理
增量式编码器直接利用光电转换原理输出A、B、Z三组方波脉冲相位；A、B两组脉冲的相位差为90o，可以很容易判断旋转方向，而Z相位是每转一个脉冲，用来定位参考点。
增量式编码器旋转时输出脉冲，计数装置知道其位置。当编码器不动或断电时，依靠计数装置的内部存储器记忆位置。这样断电时编码器不能有任何动作，通电时编码器在脉冲输出过程中也不会因干扰而丢失脉冲。否则计数装置记忆的零点会发生偏移，这个偏移的量是未知的，只有在错误的生产结果出现之后。
解决办法是增加参考点。每当编码器通过参考点时，参考位置被校正到计数装置的存储位置中。在参考点之前，无法保证位置的准确性。所以在工业控制中，有先找参考点，开机改零等方法。比如打印机扫描仪的定位就是基于增量式编码器的原理。每次开机，我们都能听到噼里啪啦的声音。它在工作前寻找参考零点。
上面这种增加零点的方法对于一些工控项目来说比较麻烦，甚至不允许在开机时改变零点(开机后必须知道确切位置)，所以出现了绝对式编码器。
绝对式编码器光码盘上有许多光通道刻线，每条刻线依次为2线、4线、8线、16线。排列，使得在编码器的每个位置，通过读取每个划线的明暗，可以得到一组唯一的2的0次方到2的n-1次方的二进制码(格雷码)，称为N位绝对编码器。这个编码器是由光电编码器的机械位置决定的，不受断电和干扰的影响。
编码器的每个位置完全由机械位置决定。它不需要记忆，不需要参考点，也不需要一直计数。当你需要知道位置的时候，你可以读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性和数据的可靠性大大提高。
绝对编码器：
绝对值编码器为每个轴位置提供唯一的编码数字值。
单圈绝对值编码器将轴细分为指定数量的测量步，最大分辨率为13位，也就是说最大可以分辨8192个位置。
光电编码器的工作原理
审计唐子红
