我們將通過這篇教程與大家一起學(xué)習(xí)編碼器的原理,，并介紹一些實(shí)用的技術(shù),。
1.編碼器概述
編碼器是一種將角位移或者角速度轉(zhuǎn)換成一連串電數(shù)字脈沖的旋轉(zhuǎn)式傳感器，我們可以通過編碼器測量到底位移或者速度信息。
1.1增量式編碼器和絕對式編碼器,。
編碼器從輸出數(shù)據(jù)類型上分,，可以分為增量式編碼器和絕對式編碼器。
增量型編碼器一般給出兩種方波,，它們的相位差存在一定的角度(不一定是90°),，通常稱為通道A和通道B。通常只需一個通道的讀數(shù)給出與轉(zhuǎn)速有關(guān)的信息,，與此同時,，通過所取得的第二通道信號與第一通道信號進(jìn)行順序?qū)Ρ鹊幕A(chǔ)上,得到旋轉(zhuǎn)方向的信號。有時候還有一個可利用的信號稱為Z通道或零通道,，該通道給出編碼器軸的絕對零位,。
主要應(yīng)用:測速、測量轉(zhuǎn)動方向,、轉(zhuǎn)角,、移動距離等。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,，特別是使用微機(jī)采集的時候,，使用非常方便。缺點(diǎn):斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,，抗*力差,。
絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線,、4線,、8線、16線....編排,，這樣,，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通,、暗,，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的*為二的2進(jìn)制編碼（格雷碼)，這就稱為n位絕對編碼器,。
主要應(yīng)用:測速位移,、轉(zhuǎn)角。
優(yōu)點(diǎn):它不受停電,、干擾的影響,。絕對編碼器由機(jī)械位置決定的每個位置是*為二的，它無需記憶,，無需找參考點(diǎn),，而且不用一直計數(shù),，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置,。這樣,，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了,。
缺點(diǎn):成本高,。

1.2增量式編碼器和絕對式編碼器。
從編碼器檢測原理上來分,，還可以分為光學(xué)式,、磁式、感應(yīng)式,、電容式,。常見的是光電編碼器（光學(xué)式)和霍爾編碼器（磁式），因?yàn)閮烧叩氖褂梅椒ㄊ且恢碌?，限于篇幅,，便不再展開敘述，下面有使用說明介紹,。
2.編碼器接線說明
具體到我們的編碼器電機(jī),，我們可以看看電機(jī)編碼器的實(shí)物。
這是一款增量式輸出的霍爾編碼器,。有AB相輸出,，所以不僅可以測速，還可以辨別轉(zhuǎn)向,。根據(jù)上圖的接線說明可以看到,，我們只需給編碼器電源5V供電，在電機(jī)轉(zhuǎn)動的時候即可通過AB相輸出方波信號,。編碼器自帶了上拉電阻,，所以無需外部上拉，可以直接連接到微機(jī)IO讀取,。

3.編碼器軟件四倍頻技術(shù)
下面我們說一下編碼器倍頻的原理。為了提高大家下面學(xué)習(xí)的興趣,，我們先明確,，這是一項(xiàng)實(shí)用的技術(shù)，可以真正地把編碼器的精度提升4倍,。作用可類比于單反相機(jī)的光學(xué)變焦,，而并非犧牲清晰度來放大圖像的數(shù)碼變焦。
這里,，我們是通過軟件的方法實(shí)現(xiàn)四倍頻,。首先可以看到上圖編碼器輸出的AB相波形,，正常情況下我們使用M法測速的時候，會通過測量單位時間內(nèi)A相輸出的脈沖數(shù)來得到速度信息,。常規(guī)的方法,，我們只測量A相（或B相)的上升沿或者下降沿，也就是上圖中對應(yīng)的數(shù)字1234中的某一個,，這樣就只能計數(shù)3次,。而四倍頻的方法是測量A相和B相編碼器的上升沿和下降沿。這樣在同樣的時間內(nèi),，可以計數(shù)12次（3個1234的循環(huán)）,。這就是軟件四倍頻的原理。