光电编码器是应用zui广泛的类型,利用光电转换原理实现信号转换,核心组件包括码盘、光源、光敏元件和信号处理电路。
核心组件作用
码盘:通常为圆形薄片(旋转编码器)或条形薄片(直线编码器),由透明和不透明区域交替组成(类似 “光栅"),随机械运动同步转动或移动。
光源:一般为发光二极管(LED),提供稳定的入射光。
光敏元件:如光电二极管、光电三极管,接收透过码盘的光线,将光信号转换为电信号(电流 / 电压变化)。
工作过程
当码盘运动时,透明区域允许光线通过,光敏元件接收光信号并输出高电平;不透明区域阻挡光线,光敏元件输出低电平。
随着码盘持续运动,光敏元件会输出一系列交替的高低电平信号,即脉冲信号。通过计数脉冲数量可计算位移量(如旋转角度),通过脉冲频率可计算运动速度(如转速)。
部分编码器会设置两组相差 90° 相位的光敏元件(A 相和 B 相),通过判断 A、B 相脉冲的先后顺序,可识别运动方向(例如:A 相超前 B 相为正转,B 相超前 A 相为反转)。
还可能包含一个 “零位脉冲"(Z 相),每转一圈输出一个脉冲,用于校准初始位置。