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海德漢旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理
旋轉(zhuǎn)編碼器（rotary encoder）也稱為軸編碼器,，是將旋轉(zhuǎn)位置或旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字信號的機(jī)電設(shè)備。一般裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)物體中垂直旋轉(zhuǎn)軸的一面,。旋轉(zhuǎn)編碼器用在許多需要旋轉(zhuǎn)位置及速度的場合,，如工業(yè)控制、機(jī)器人技術(shù),、鏡頭,、計算機(jī)輸入設(shè)備（如鼠標(biāo)及軌跡球）等。旋轉(zhuǎn)編碼器可分為型（absolute）編碼器及增量型（incremental）編碼器二種,。增量型編碼器也稱作相對型編碼器（relative encoder）,，利用檢測脈沖的方式來計算轉(zhuǎn)速及位置，可輸出有關(guān)旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動的信息,，一般會由其他設(shè)備或電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為速度,、距離、每分鐘轉(zhuǎn)速或位置的信息,；型編碼器會輸出旋轉(zhuǎn)軸的位置,，可視為一種角度傳感器。
旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機(jī)電技術(shù)于一體的速度位移傳感器,。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器軸帶動光柵盤旋轉(zhuǎn)時,，經(jīng)發(fā)光元件發(fā)出的光被光柵盤狹縫切割成斷續(xù)光線，并被接收元件接收產(chǎn)生初始信號,。該信號經(jīng)后繼電路處理后,，輸出脈沖或代碼信號。其特點是體積小,，重量輕,，品種多，功能全,，頻響高,，分辨能力高，力矩小,，耗能低,，性能穩(wěn)定，可靠使用壽命長等特點,。
增量式編碼器
增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時,，有相應(yīng)的相位輸出。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減,，需借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn),。其計數(shù)起點可任意設(shè)定，并可實現(xiàn)多圈的無限累加和測量。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個脈沖的Z信號,，作為參考機(jī)械零位,。當(dāng)脈沖已固定，而需要提高分辨率時,，可利用帶90度相位差A,，B的兩路信號，對原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻,。
值編碼器
值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時,，有與位置一一對應(yīng)的代碼（二進(jìn)制，BCD碼等）輸出,，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,，而無需判向電路。它有一個零位代碼,，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測量時,，仍可準(zhǔn)確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置地代碼，并準(zhǔn)確地找到零位代碼,。一般情況下值編碼器的測量范圍為0～360度,，但特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量。
正弦波編碼器
正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,，主要的區(qū)別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,，而不是數(shù)字量信號。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要－用作電動機(jī)的反饋檢測元件,。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上,，人們需要提高動態(tài)特性時可以采用這種編碼器。
為了保證良好的電機(jī)控制性能,，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時候，采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖,，從許多方面來看都有問題,，當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)（6000rpm）時，傳輸和處理數(shù)字信號是困難的,。在這種情況下，處理給伺服電機(jī)的信號所需帶寬（例如編碼器每轉(zhuǎn)脈沖為10000）將很容易地超過MHz門限,；而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內(nèi)插法,，它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計算方法,。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加，例如可從每轉(zhuǎn)1024個正弦波編碼器中，獲得每轉(zhuǎn)超過1000,，000個脈沖,。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成,。