光电编码器详解：绝对与增量式

"这篇教程详细介绍了光电编码器的相关知识，包括其工作原理、分类和特点。主讲人李超通过讲解，使读者能在10分钟内掌握光电编码器的基础概念和应用。" 光电编码器是一种集成光学、机械和电子技术的数字化传感器，主要用于精确测量物体的旋转角度或直线位移量。这种传感器通过将物理变化转化为电信号，以脉冲形式输出，从而实现高精度的测量。 在编码器的类型中，主要分为旋转编码器和直尺编码器。旋转编码器关注物体的旋转运动，而直尺编码器则关注物体的直线移动。编码器还可按照编码方式分为绝对式、增量式和混合式三种。绝对式编码器能直接提供被测物的绝对位置信息，即使电源中断，再次上电也能立即读取当前位置；增量式编码器则是通过计数脉冲来推算位置，需要从零点开始累计。 光电编码器的输出信号原理通常涉及到SSI接口，对于绝对编码器，其分度盘常采用格雷码编码，以减少因信号转换产生的错误。格雷码是一种无权码，相邻两个码字之间只有一位不同，这样可以降低因转换过程中出现的错误概率。 绝对式旋转编码器的特点在于其独特的编码方式，每个检测周期内对应不同角度都有独特的格雷码，确保了位置数据的唯一性。同时，由于机械连接，即使断电，编码器仍能保持当前位置信息，上电后即可获取。此外，绝对式编码器的输出数据为数字信号，避免了模拟信号的检测误差。 选型时，需要考虑的因素包括编码盘的数量（单编码盘或多编码盘）、编码类型（如格雷码、BCD码或二进制码）、信号传输方式（并行或串行）、分辨率、最大旋转速度等。绝对式编码器的优点包括结构简单、角行程和线性编码能力、掉电数据保留以及高分辨率。然而，价格相对较高是其主要缺点。 另一方面，增量式旋转编码器通过检测分度盘的通断信号次数来计算旋转角度，通常会有TTL和HTL两种信号类型，其中TTL信号包含零点和取消信号，而HTL信号仅提供零点信号。 光电编码器在各种自动化设备和精密测量系统中扮演着关键角色，其高精度和可靠性使得它在工业领域得到广泛应用。通过理解其工作原理和分类，有助于选择适合特定应用场景的编码器型号。