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倍加福編碼器分析增量式編碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

增量式編碼器主要由光源、碼盤、檢測光柵、光電檢測器件和轉(zhuǎn)換電路組成，如圖所示：

碼盤上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期；檢測光柵上刻有A、B兩組與碼盤相對應(yīng)的透光縫隙，用以通過或阻擋光源和光電檢測器件之間的光線。
它們的節(jié)距和碼盤上的節(jié)距相等，并且兩組透光縫隙錯開1/4節(jié)距，使得光電檢測器件輸出的信號在相位上相差90°電度角。當(dāng)碼盤隨著被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，檢測光柵不動，光線透過碼盤和檢測光柵上的透過縫隙照射到光電檢測器件上，光電檢測器件就輸出兩組相位相差90°電度角的近似于正弦波的電信號。

增量式編碼器利用光電轉(zhuǎn)換原理將電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路的信號處理后，輸出三組方波脈沖A、B和Z相。A、B兩組脈沖相位差90?，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辯率時(shí)，可利用90度相位差的A、B兩路信號進(jìn)行倍頻或更換高分辯率編碼器。

Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡單，機(jī)械平均壽命可在幾萬小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的位置信息。
A、B兩點(diǎn)對應(yīng)兩個光敏接受管，A、B兩點(diǎn)間距為S2,角度碼盤的光柵間距分別為S0和S1。通過輸出波形圖可知每個運(yùn)動周期的時(shí)序。

我們把當(dāng)前的A、B輸出值保存起來，與下一個A、B輸出值做比較，就可以輕易的得出角度碼盤的運(yùn)動方向。如果光柵格S0等于S1時(shí)，也就是S0和S1弧度夾角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度碼盤運(yùn)動位移角度為S0弧度夾角的1/2，除以所消耗的時(shí)間，就得到此次角度碼盤運(yùn)動位移角速度。
S0等于S1時(shí)，且S2等于S0的1/2時(shí)，1/4個運(yùn)動周期就可以得到運(yùn)動方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1個運(yùn)動周期才可以得到運(yùn)動方向位和位移角度了。我們常用的鼠標(biāo)也是這個原理。

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