光电编码器的工作原理

    光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字化检测装置，它具有分辨率高、精度高、结构简单、体积小、使用可靠、易于维护、性价比高等优点，近十几年来发展为一种成熟的多规格、高性能的系列工业化产品，在数控机床、机器人、雷达、光电经纬仪、地面指挥仪、高精度闭环调速系统、伺服系统等诸多领域中得到了广泛的应用。光电编码器主要用于速度或位置（角度）的检测。典型的光电编码器由码盘( Disk)、检测光栅(Mask)、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）和机械部件等组成。光电编码器的工作原理如图3-29所示，在圆盘上规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧安放发光器件和光敏器件。当圆盘旋转时，光敏器件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏器件的输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有相应的标志，每转一圈输出一个脉冲。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。
    图3-29    光栅编码原理图及其输出的方波信号Ua1和Ua2