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模拟量输出编码器原理

更新时间：2026-07-28 08:32:47 大小：15K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：编码器 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、什么是模拟量输出编码器

模拟量输出编码器是一种将旋转角位移或直线位移转换为连续可模拟量电信号的传感装置，区别于常见的数字输出型编码器（如并行、RS485、Modbus输出编码器），它直接输出与位移量成线性比例关系的电流或电压信号，可直接接入PLC模拟量模块、变频器、记录仪等通用工控设备，不需要额外的解码电路，因此在中小规模工业控制系统中应用极为广泛。

从编码原理划分，模拟量输出编码器可分为增量型模拟量编码器和绝对型模拟量编码器两类：增量型编码器输出模拟量对应当前位置相对于零点的增量变化，掉电后位置信息丢失；绝对型编码器每个位置对应唯一的模拟量输出值，掉电后位置信息不丢失，可直接读取当前绝对位置。

从输出信号类型划分，常见的输出规格有四种：0-5V电压输出、0-10V电压输出、0-20mA电流输出、4-20mA电流输出，其中4-20mA电流输出抗干扰能力强，适合长距离传输，在工业现场应用最多；电压输出成本更低，适合短距离、小干扰的应用场景。

二、模拟量输出编码器的工作原理

（一）光电式模拟量输出编码器原理

目前主流的模拟量输出编码器多为光电式，核心结构由码盘、发光器件、接收器件、信号处理电路组成。绝对型光电模拟量编码器的码盘上刻有多道同心码道，不同位置的码道组合对应唯一的位置编码，内部电路将位置编码转换为对应的模拟量输出；增量型编码器则通过计数脉冲变化量，计算当前位置相对于零点的位移，再将位移转换为线性模拟量输出。

输出模拟量和位置的关系遵循公式：

输出值 = (当前位置 ÷ 总量程) × 满量程输出值

例如，一个单圈10mm量程的4-20mA输出直线编码器，当前位置为5mm时，输出电流为：(5÷10)×(20-4)+4=12mA，完全线性对应。

（二）磁式模拟量输出编码器原理

磁式模拟量编码器采用磁敏感应原理，通过霍尔元件或磁阻元件检测永磁体的旋转/直线位置，将磁场强度变化转换为位置信号，再经内部处理转换为模拟量输出。相较于光电式，磁式编码器抗震性能更好、防尘防污能力强，适合恶劣工业环境，但精度略低于同规格光电编码器。


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