什麼叫編碼器? 編碼器是意指＂數字化的量尺＂借著編碼器的出現，使量測工具得以結合＂光＂＂電＂和邏輯來運算，極快的量測速度，將量測工作推向新的里程碑。 1，編碼器的分類 1. 以量測對象來分類 （1） 圓盤式光學編碼器：以角度為量測對象。 （2） 直線式光學編碼器：以長度為量測對象。 2. 以輸出特性來分類 （1） 光電式：由刻有光柵之主尺及副尺所構成。 （2） 磁動式：由磁頭及鍍磁性層之長桿所構成。 2，光學編碼器的優點 1. 光學的材質 光電編碼器之周期性結構的標準物均為玻璃材料製程，歷久不變形。 2. 精確度高、耐久性良好。 光電編碼器主尺和副尺上之刻線精度，可以利用雷射干涉測量儀校驗，最小條紋間隔之值可達20μm至10μm，再利用電路分割，所以精確度甚高。 3. 良好的保護構造。 光電編碼器具有防油防塵的特性，在切削加工的環境中可進行精密量測的工作，增長量具使用壽命。 4. 維護容易 光電編碼器量測時其兩尺之奸哀無直接接觸，因此即使移動亦不產生磨損。 3，增量式光學編碼器 增量型光學編碼器是將指示刻度組合后即可獲得正弦波輸出，同時進行變位量測。其圓板為等間隔的細縫及基準細縫，構造簡單易於製造，價格便宜，零點可設定任意角度位置。在細縫圖板上，有等間隔的細縫，檢出亦有相同間隔的細縫兩側配置燈源，透鏡，光檢測器組件以檢測信號。增量型計數的方式是可在任何點設立原點，然後再以數字的方式表示從該原點算起位移或角度之變化量。 圖1 增量器光學編碼器結構示意圖 絕對型角度編碼器示意圖 以角度為量測對象，由於機件之直線及旋轉運動常是由馬達旋轉來帶動並作減速及轉換。 圓盤式光學編碼器又稱光學分角儀，其原理：細縫板安裝於旋轉軸上，軸旋轉時，由光電感測器可感應明暗的變化，光明暗 變化的取法具有細縫的圓盤與檢出細縫相向而置，在兩側安裝光源，准置透鏡。當圓板旋轉一個間距，光電感測器經由檢出細縫得到一次光的明暗變化，將之轉換為正弦波形的輸出電壓。圓板每旋轉一間距，是取出一波形的輸出信號，將之脈衝化，以計數器計算脈衝數，即可數字計測軸的旋轉量。需要更細的讀值時，可利用電子電路的分割、迴路，如在每轉2000分割的入碼器加裝4分割迴路時，每轉可得8000分割。光電式圓編碼器大部分被用在電機中的旋轉檢測，或者A—B相的產生，如圖3所示，在圓盤中有許多細密的小孔可以穿透光線，當圓盤旋轉時會引起受光素子上的光線被切割，經過特殊的位置計算我們可以獲得A—B相差90°的相位輸出。 圖3 圓盤式光學編碼器 6，直線式光電編碼器 “光學尺＂屬於直線式光學編碼器系統，它的基本工作方式是一樣的，只是把運動的方向由圓形轉為直線式，如圖4所示，因此它也可以輸出一個A—B相的信號來判斷運動的方向是向左亦或是向右，而圖5為直線式光學編碼器的工作原理。 圖4 光電式線性編碼的組成 5.圓盤式光學編碼器 4，絕對型角度編碼器 最常見之圓盤式光學編碼器是屬於絕對值角度編碼器，是利用數字編碼的方式來表示從原點起的變位量，亦即在刻度尺刻上尺度記號，當副尺停止移動后，用讀取符號測訂刻度的位置。絕對型角度編碼器之優點是讀取坐標值，計數不會產生累 積誤差，高速旋轉時不必考騾偵測器及電路之響應時間，可靠性高，不會受到中斷干擾之影響，但價格高昂。 ͼ2 圖5 直線式光電式編碼器的原理
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