編碼器Encoder為傳感器(Sensor)類的一種，主要用來(lái)偵測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、位置、角度、距離或計(jì)數(shù)，除了應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機(jī)械外，許多的馬達(dá)控制如伺服馬達(dá)、BLDC伺服馬達(dá)均需配備編碼器以供馬達(dá)控制器作為換相、速度及位置的檢出所以應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，分為增量式編碼器和式編碼器。光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移—數(shù)字變換的，從50年代開(kāi)始應(yīng)用于機(jī)床和計(jì)算儀器，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量精度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外受到重視和推廣，在精密定位、速度、長(zhǎng)度、加速度、振動(dòng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。
a.增量式編碼器特點(diǎn)：
增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，有相應(yīng)的脈沖輸出，其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)多圈無(wú)限累加和測(cè)量。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辨率時(shí)，可利用 90 度相位差的 A、B 兩路信號(hào)進(jìn)行倍頻或更換高分辨率編碼器。
b. 式編碼器特點(diǎn)
式編碼器有與位置相對(duì)應(yīng)的代碼輸出，通常為二進(jìn)制碼或 BCD 碼。從代碼數(shù)大小的變化可以判別正反方向和位移所處的位置，零位代碼還可以用于停電位置記憶。式編碼器的測(cè)量范圍常規(guī)為 0—360 度。
增量型旋轉(zhuǎn)編碼器
軸的每圈轉(zhuǎn)動(dòng)，增量型編碼器提供一定數(shù)量的脈沖。周期性的測(cè)量或者單位時(shí)間內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)可以用來(lái)測(cè)量移動(dòng)的速度。如果在一個(gè)參考點(diǎn)后面脈沖數(shù)被累加，計(jì)算值就代表了轉(zhuǎn)動(dòng)角度或行程的參數(shù)。雙通道編碼器輸出脈沖之間相差為90º。能使接收脈沖的電子設(shè)備接收軸的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)信號(hào)， 因此可用來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向的定位控制；另外，三通道增量型旋轉(zhuǎn)編碼器每一圈產(chǎn)生一個(gè)稱之為零位信號(hào)的脈沖。
增量型值旋轉(zhuǎn)編碼器值編碼器為每一個(gè)軸的位置提供一個(gè)*的編碼數(shù)字值。特別是在定位控制應(yīng)用中，值編碼器減輕了電子接收設(shè)備的計(jì)算任務(wù)，從而省去了復(fù)雜的和昂貴的輸入裝置：而且，當(dāng)機(jī)器合上電源或電源故障后再接通電源，不需要回到位置參考點(diǎn)，就可利用當(dāng)前的位置值。
單圈值編碼器把軸細(xì)分成規(guī)定數(shù)量的測(cè)量步，zui大的分辨率為13位，這就意味著zui大可區(qū)分8192個(gè)位置+多圈值編碼器不僅能在一圈內(nèi)測(cè)量角位移，而且能幸，J用多步齒輪測(cè)量圈數(shù)。多圈的圈數(shù)為12位，也就是說(shuō)zui大4096圈可以被識(shí)別。總的分辨率可達(dá)到25位或者33，554，432個(gè)測(cè)量步數(shù)。并行值旋轉(zhuǎn)編碼器傳輸位置值到估算電子裝置通過(guò)幾根電纜并行傳送。
增量型→型編碼器
旋轉(zhuǎn)增量值編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)計(jì)算其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備計(jì)算并記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。
解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。
這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩，甚至不允許開(kāi)機(jī)找零（開(kāi)機(jī)后就要知道準(zhǔn)確位置），有一些工況也不允許使用中因干擾影響而產(chǎn)生位置錯(cuò)誤，于是就有了編碼器的出現(xiàn)。
值旋轉(zhuǎn)編碼器光碼盤(pán)上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱為n位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響，由于值編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是*的，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了
從單圈值編碼器到多圈值編碼器
單圈值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤(pán)各道刻線，以獲取*的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合編碼*的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量，稱為單圈值編碼器。要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈值編碼器。
編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是每個(gè)位置編碼*不重復(fù)的，而無(wú)需記憶。
多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)， 將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。
值編碼器的信號(hào)輸出
值編碼器信號(hào)輸出有并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出等，單圈低位數(shù)的編碼器一般用并行信號(hào)輸出，而高位數(shù)的和多圈的編碼器輸出信號(hào)不用并行信號(hào)（并行信號(hào)連接線多，易錯(cuò)碼易損壞），一般為串行或總線型輸出。其中串行zui常用的是時(shí)鐘同步串聯(lián)信號(hào)（SSI）；總線型zui常用的是PROFIBUS-DP型，其他的還有DeviceNet, CAN, Interbus, CC-link等；變送一體型輸出使用方便，但精度有所犧牲。
