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增量式编码器
资料介绍
一、基本定义与核心原理
增量式编码器是将位移转换成周期性电信号，再把电信号转变成计数脉冲，以脉冲个数表示位移大小的旋转传感器，属于光电编码器的主流类型之一。与能够直接输出绝对位置信息的绝对值编码器不同，增量式编码器仅输出位置变化的增量，需要通过计数累计才能得到当前位置值。
核心工作原理基于光闸衍射效应：编码器由码盘、发光源、光敏元件、信号处理电路组成，码盘沿圆周方向均匀分布若干等宽度的透光狭缝。工作时，发光源发出的光线透过码盘狭缝，照射到对面的光敏接收元件上；当码盘随被测轴旋转时，光线会被码盘不透光区域交替阻断，光敏元件就会产生交替变化的电信号，经过整形放大后转换为标准脉冲信号输出。转轴每旋转一周，编码器输出固定数量的脉冲，通过外部计数设备统计脉冲个数，即可计算出转轴旋转的角度或位移量。
二、结构组成
增量式编码器典型结构分为五个核心部分：
1. 码盘：核心部件，一般采用玻璃、金属或塑料材质制作。玻璃码盘精度高、稳定性好，多用于高精度场景；金属码盘强度高耐冲击，适合工业重载场合；塑料码盘成本低，多用于消费类低端产品。码盘沿径向均匀刻制栅线，栅线密度直接决定编码器分辨率。
2. 光学系统：由发光二极管（LED）、聚光透镜组成，提供平行均匀的入射光源，保证光线能够稳定穿过码盘狭缝。
3. 接收单元：由光敏二极管或光敏三极管组成，通常配置A、B两个接收通道，部分型号额外配置一个零位Z通道，接收透过码盘的光信号并转换为模拟电信号。
4. 信号处理电路：对光敏元件输出的微弱模拟信号进行放大、整形、施密特触发，转换为规则的方波脉冲信号输出，部分型号内置差分驱动电路提高抗干扰能力。
5. 机械结构：包括轴承、转轴/空心轴、外壳、安装法兰，实现编码器与被测机构的连接固定，保证码盘旋转的同轴度与稳定性。
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