MT-029：光学编码器.pdf

光学编码器是最受欢迎的位置测量传感器之一，适合可靠性和分辨率较低的应用。增量
式光学编码器(图1左侧示意图)是一个圆盘，分割成多个扇形区域，各区域呈透明和不透
明交替出现。圆盘的一侧是光源，另一侧是光传感器。圆盘旋转时，检波器的输出会交
替接通或关闭，具体取决于出现在光源和检波器之间的扇形区域是透明还是不透明。
接着，编码器会产生一串方波脉冲，方波的数量代表轴的角位置。编码器的可用分辨率
(每个圆盘的透明和不透明区域数)为100至65000，绝对精度接近30角秒(1/43200圈)。大多
数增量式编码器都有第二组光源和传感器，与主光源和主传感器呈一定角度，可以指示
旋转的方向。许多编码器还有第三组光源和检波器，可以检测同频标记。如果不采用某
种旋转标记，就很难确定绝对角度。增量式编码器可能存在的严重缺点是需要通过外部
计数器来确定某次旋转中的绝对角度。如果暂时切断电源，或者编码器由于噪声或圆盘
不干净而错过一个脉冲，获得的角度信息就会存在误差。
MT-029
指南

光学编码器
作者：Walt Kester

光学编码器是最受欢迎的位置测量传感器之一，适合可靠性和分辨率较低的应用。增量
式光学编码器(图1左侧示意图)是一个圆盘，分割成多个扇形区域，各区域呈透明和不透
明交替出现。圆盘的一侧是光源，另一侧是光传感器。圆盘旋转时，检波器的输出会交
替接通或关闭，具体取决于出现在光源和检波器之间的扇形区域是透明还是不透明。

接着，编码器会产生一串方波脉冲，方波的数量代表轴的角位置。编码器的可用分辨率
(每个圆盘的透明和不透明区域数)为100至65000，绝对精度接近30角秒(1/43200圈)。大多
数增量式编码器都有第二组光源和传感器，与主光源和主传感器呈一定角度，可以指示
旋转的方向。许多编码器还有第三组光源和检波器，可以检测同频标记。如果不采用某
种旋转标记，就很难确定绝对角度。增量式编码器可能存在的严重缺点是需要通过外部
计数器来确定某次旋转中的绝对角度。如果暂时切断电源，或者编码器由于噪声或圆盘
不干净而错过一个脉冲，获得的角度信息就会存在误差。



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