光電編碼器是應用zui廣泛的類型,利用光電轉換原理實現信號轉換,核心組件包括碼盤、光源、光敏元件和信號處理電路。
核心組件作用
碼盤:通常為圓形薄片(旋轉編碼器)或條形薄片(直線編碼器),由透明和不透明區域交替組成(類似 “光柵"),隨機械運動同步轉動或移動。
光源:一般為發光二極管(LED),提供穩定的入射光。
光敏元件:如光電二極管、光電三極管,接收透過碼盤的光線,將光信號轉換為電信號(電流 / 電壓變化)。
工作過程
當碼盤運動時,透明區域允許光線通過,光敏元件接收光信號并輸出高電平;不透明區域阻擋光線,光敏元件輸出低電平。
隨著碼盤持續運動,光敏元件會輸出一系列交替的高低電平信號,即脈沖信號。通過計數脈沖數量可計算位移量(如旋轉角度),通過脈沖頻率可計算運動速度(如轉速)。
部分編碼器會設置兩組相差 90° 相位的光敏元件(A 相和 B 相),通過判斷 A、B 相脈沖的先后順序,可識別運動方向(例如:A 相超前 B 相為正轉,B 相超前 A 相為反轉)。
還可能包含一個 “零位脈沖"(Z 相),每轉一圈輸出一個脈沖,用于校準初始位置。