如何使用增量式编码器实现运动控制？

增量式编码器通常为光电码盘，结构形式如图5-4所示。

图5-4 增量式光电码盘结构示意图

1—转轴 2—LED 3—光栏板 4—零标志位光槽 5—光敏原件 6—码盘 7—电源及信号线连接座

光电码盘与转轴连在一起。码盘可用玻璃材料制成，表面镀上一层不透光的金属铬，然后在边缘制成向心透光狭缝。透光狭缝在码盘圆周上等分，数量从几百条到几千条不等。这样，整个码盘圆周上就等分成n个透光的槽。除此之外，增量式光电码盘也可用不锈钢薄板制成，然后在圆周边缘切割出均匀分布的透光槽，其余部分均不透光。

光电码盘的光源最常用的是自身有聚光效果的LED。当光电码盘随工作轴一起转动时，在光源的照射下，透过光电码盘和光栏板狭缝形成忽明忽暗的光信号，光敏元件把此光信号转换成电脉冲信号，通过信号处理电路的整形、放冲信号，通过信号处理电路的整形、放大、细分、辨向后，向数控系统输出脉冲信号，也可由数码管直接显示位移量。(www.xing528.com)

光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关，即分辨角度为

α=360°/n；分辨率=1/n （5-2）

例如，条纹数为1024，根据式（5-2）可以得出分辨的最小角度α=360°/1024=0.352°。

为了得到码盘转动的绝对位置，还须设置一个基准点，如图5-4中的“零标志位光槽”，又称“一转脉冲”；为了判断码盘旋转的方向，光栏板上的两个狭缝距离（m+1/4）倍，m为正整数，并设置了两组光敏元件，如图5-4中的A、B光敏元件，有时又称为cos、sin元件。光电编码器的输出波形如图5-5所示。