如果把机械安全比作一支利箭，那么编码器就是锋利的箭头。
自动化的精髓在于控制回路，但是人们似乎更乐于将自动化机械安全比作一支利箭。编码器就是这支利箭的箭头，帮助控制系统实现对位置和运转速率的掌控。有了这些信息，控制系统不但能够避免问题，还可以采取正确的动作将可能出现的问题拒之门外。
自动化系统会出现各种形式的问题。一般情况下，任何问题都可能对机械本身、人员或周围设备造成危害。对动态机械而言，这样的问题包括工作区域受干扰、机械部件失效或是电源抖动。
Sick Stegmann的顾问设计师Jim Marshall说：“机械安全方面最严重的问题当属突然断电。在你初次接手一套自动化系统时，你就应该在不移动部件的情况下确定转轴的位置。这一点对于机床和换刀装置尤其关键，对自动化仓储也同样重要。”
编码器解密
Heidenhain自动化部门的国内产品*Tom Wyatt说：“我们关心的是机械轴位置和旋转速率。”
在形形色色的安全传感器（例如光幕、接近开关以及急停门禁监控设备E-stop）中，只有编码器能够提供问题预警功能。所有的编码器都能够提供位置和速率信息。
编码器一般包括3个主要模块：
■ 诸如LED或永磁体之类的信号源，安装在机械的静止部分，用来提供稳定的激励信号。
■ 编码器，安装在机械的运动部件上，对稳定的激励信号进行调制。
■ 检测器，接收调制信号并进行解调，从而产生出代表位置和速率信息的电信号。
光学旋转编码器可以说是一个最简易的实例。Wyatt解释道：“在一个带有轴承的封闭系统中，一片玻璃盘被安装在与轴承中心对齐的位置，而一个带有电路的固定件会在碟片转动时对它进行扫描。”
这种编码器工作时，光源（一般为LED）会向接收器（可能是一个光电二极管）发出一道狭窄的光束。光源和接收器都被严格安装在旋转连接轴承的静止部位。编码器是一个带有透明开口或小窗的遮光圆盘，被安装在轴承的转动部位。
轴承转动时，编码器会让光束交替通过（透过圆盘上的小窗口）。光电二极管则随着位置的变化输出对应的高电平或低电平信号。光电二极管的输出可以通过专门的电路，转化为位置和速率信息。
最初，固定件上的电路由分立元件构成。之后，随着需求量的上升以及制造技术的提升，一部分生产商已经能够将大部分电路集成到一片专用集成电路（ASIC）上了。BEI Duncan Electronics的商业开发经理John Pindroh指出：“ASIC的出现使得编码器更为可靠。随着模块、电路连接以及可能失效点数量的减少，编码器的平均故障间隔时间（MTBF）变长了。”
