增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小?！?
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。
前者成為碼盤，后者稱碼尺．按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種．接觸式采用電刷輸出，一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”；非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。
按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小，絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。
旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)知道其位置，當(dāng)編碼器不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。
解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的準(zhǔn)確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。
比如，打印機(jī)掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理，每次開(kāi)機(jī)，我們都能聽(tīng)到噼哩啪啦的一陣響，它在找參考零點(diǎn)，然后才工作。
增量式編碼器特點(diǎn)：
增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，有相應(yīng)的脈沖輸出，其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減借助后部的判向電路和計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其計(jì)數(shù)起點(diǎn)任意設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)多圈無(wú)限累加和測(cè)量。還可以把沒(méi)轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖的Z信號(hào)，作為參考機(jī)械零位。編碼器軸轉(zhuǎn)一圈會(huì)輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辨率時(shí)，可利用 90 度相位差的 A、B兩路信號(hào)對(duì)原脈沖數(shù)進(jìn)行倍頻，或者更換高分辨率編碼器。
增量式角度數(shù)字編碼器的工作原理：
（圖片文字依次為：光源、碼盤、光敏元件、放大整形、脈沖輸出）
在一個(gè)碼盤的邊緣上開(kāi)有相等角度的縫隙（分為透明和不透明部分），在開(kāi)縫碼盤兩邊分別安裝光源及光敏元件。當(dāng)碼盤隨工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)縫隙就產(chǎn)生一次光線的明暗變化，再經(jīng)整形放大，可以得到一定幅值和功率的電脈沖輸出信號(hào)，脈沖數(shù)就等于轉(zhuǎn)過(guò)的縫隙數(shù)。將該脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器中去進(jìn)行計(jì)數(shù)，從測(cè)得的數(shù)碼數(shù)就能知道碼盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
為了判斷旋轉(zhuǎn)方向 ，可以采用兩套光電轉(zhuǎn)換裝置。令它們?cè)诳臻g的相對(duì)位置有一定的關(guān)系，從而保證它們產(chǎn)生的信號(hào)在 相位上相差1/4周期。
內(nèi)密控增量式編碼器接線：
在工控應(yīng)用中，經(jīng)常需要測(cè)量電機(jī)的速度，一種常見(jiàn)的方案就是將編碼器連接在電機(jī)的軸端，其輸出（A,B
相）連接到PLC，在PLC編程時(shí)利用高速計(jì)數(shù)器對(duì)接收到的編碼器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，利用定時(shí)中斷即可測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速。在這種方案中，一個(gè)令人困惑的問(wèn)題是究竟如何將編碼器的輸出連接到PLC的變速脈沖輸入端。就西門子200系列的PLC（以CPU224CN）來(lái)說(shuō)，其輸入為DC24V，而增量式編碼器的輸出電壓有DC5V，DC24V等，輸出方式有長(zhǎng)線差分輸出、集電極開(kāi)路等方式，不同的編碼器究竟如何與PLC連接？
1、編碼器輸出為DC24V，集電極開(kāi)路PNP型，這種情況下將編碼器輸出直接連接到PLC即可；
2、編碼器輸出為DC24V，集電極開(kāi)路NPN型，在這種情況下需要用高速光藕轉(zhuǎn)換；
3、編碼器輸出為DC5V，長(zhǎng)線差分輸出，這種情況下，一是選用可接收長(zhǎng)線差分輸出的PLC，如OXXXN的CP1H-Y；如果選用CPU224CN，個(gè)人認(rèn)為先用AM26LS32將差分輸出轉(zhuǎn)換為集電極開(kāi)路輸出，然后再用高速光藕轉(zhuǎn)換為24V輸出；
4、編碼器輸出為DC5V，集電極開(kāi)路輸出，直接用高速光藕轉(zhuǎn)換為24V輸出編碼器輸出方式常見(jiàn)有推拉輸出（F型HTL格式），電壓輸出（E），集電極開(kāi)路 （C，常見(jiàn)C為NPN型管輸出，C2為PNP
型管輸出），長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出。其輸出方式應(yīng)和其控制系統(tǒng)的接口電路相匹配編碼器輸出的A、B二路脈沖，其相位相差90度，見(jiàn)下圖：
上圖左側(cè)波形為編碼器正轉(zhuǎn)輸出波形，從圖中可見(jiàn)，A路波形引前B路波形90度，即當(dāng)B路脈沖由0上跳為1時(shí)，A路脈沖已是高電位（見(jiàn)紅色箭頭所指處）。
上圖右側(cè)波形為編碼器反轉(zhuǎn)輸出波形，從圖中可見(jiàn)，A路波形滯后B路波形90度，即當(dāng)B路脈沖由0上跳為1時(shí)，A路脈沖已是低電位（見(jiàn)紅色箭頭所指處）。
