光电式编码器（一）：工作原理、码制与辨向

光电式编码器（一）：工作原理、码制与辨向

本文件是《传感器与检测技术》课程中关于光电式编码器的第一部分内容。文档详细介绍了光电式编码器的两种主要类型——码盘式编码器（绝对编码器）和脉冲盘式编码器（增量编码器）的工作原理、码制对比和辨向原理。

文档首先介绍了码盘式编码器（绝对编码器）的基本结构，包括二进制码盘和循环码（格雷码）码盘。重点分析了二进制码盘存在的“粗误差”问题——因刻划误差导致高位码道提前或延后变化，使读数产生巨大偏差（如0000变为1000）。为消除粗误差，文档引入了循环码（格雷码）方案，其特点是相邻数码间仅有一位变化，误差最多等于一个分辨率单位，有效克服了制作和安装不准带来的误差。

文档给出了二进制码与循环码之间的转换公式（式9-30和9-31），并通过表9-3对比了十进制数、二进制码和循环码的对应关系。文档强调，分辨率只取决于码盘位数，与码制无关，如四位码盘的分辨率均为360°/2⁴=22.5°。

文档还介绍了脉冲盘式编码器（增量编码器）的工作原理和辨向原理。增量编码器通过圆盘上的两圈缝隙（增量码道A和辨向码道B）产生相位差90°的脉冲信号，利用D触发器和可逆计数器实现旋转方向的判别和角度增量的计数。零位脉冲用于码盘每转一圈时复位计数器。文档最后提出了开放性问题：为何要求两路脉冲相位差为90°？其他相位差值能否实现辨向？