海德汉HEIDEMHAIN编码器ExN 10的工作原理

旋转编码器(rotary encoder)也称为轴编码器，是将旋转位置或旋转量转换成模拟或数字信号的机电设备。一般装设在旋转物体中垂直旋转轴的一面。旋转编码器用在许多需要旋转位置及速度的场合，如工业控制、机器人技术、镜头、计算机输入设备(如鼠标及轨迹球)等。旋转编码器可分为型(absolute)编码器及增量型 (incrementa1)编码器二种。增量型编码器也称作相对型编码器(relative encoder)，利用检测脉冲的方式来计算转速及位置，可输出有关旋转轴运动的信息，般会由其他设备或电路进一步转换为速度、距离、每分钟转速或位置的信息，型编码器会输出旋转轴的位置，可视为一种角度传感器。

旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘狭维切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。其特点是体积小，重量轻，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。增量式编码器

增量式编码器轴旋转时，有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减，需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定，并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号，作为参考机械零位。当脉冲已固定，而需要提高分辨率时，可利用带90度相位差A，B的两路信号，对原脉冲数进行倍频。

值编码器

值编码器轴旋转器时，有与位置一一对应的代码(二进制，BCD码等)输出，从代码大小的变更即可判别正反方向和位移所处的位置，而无需判向电路。它有一个零位代码，当停电或关机后再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置地代码，并准确地找到零位代码。一般情况下值编码器的测量范围为0~360度，但特殊型号也可实现多圈测量。正弦波编码器

正弦波编码器也属于增量式编码器，主要的区别在于输出信号是正弦波模拟量信号，而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要一用作电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上，人们需要提高动态特性时可以采用这种编码器。

为了保证良好的电机控制性能，编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲，尤其是在转速很低的时候，采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲，从许多方面来看都有问题，当电机高速旋转 (6000rpm)时，传输和处理数字信号是困难的。在这种情况下，处理给伺服电机的信号所需带宽(例如编码器每转脉冲为10000)将很容易地超过M2门限，而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦，并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法

海德汉HEIDEMHAIN编码器ExN 10的工作原理