电编码器测量长度和角度，已经使用了几十年，其技术已经相当成熟。旋转光电编码器是集光、机、电技术于一体的转速、位移传感器。其结构和工作原理如图1-1，当编码器轴带动码盘旋转时，发光元件发出的光透过码盘（或者圆光栅和指示光栅）的通、暗区域，被分割成断续光线并被接收元件接收，产生初始信号，该信号经后继电路处理后，输出脉冲信号。光电编码器经历了从增量式到绝对式的发展过程。
增量式编码器轴旋转时，带动光栅盘旋转，发光元件发出的光被光栅盘、指示光栅的狭缝切割成断续光线并被接收元件接收，输出相应的脉冲信号，其旋转方向和脉冲数量的增减需借助后部的判向电路和计数器来实现。
其计数起点可任意设定，并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出的一个脉冲的Z信号，作为参考机械零位。
当脉冲数已固定，而需提高分辨率时，可利用90°相位差的A、B两路信号，对原脉冲进行倍频。
增量式编码已经可以达到非常高的精度。日本尼康公司2HR32400轴角编码器，每旋一周可输出1296万个脉冲(0.1″) [3]。增量式编码器因其结构简单,容易实现小型化,所以用得最为广泛。正在使用的80%编码器是增量式编码器[4]。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，否则，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法[5]。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。
控制环中运用增量式编码器的数控机床，开机后必须先将各轴回零，才能正确执行加工指令。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。
绝对式编码器轴旋转时，输出与位置一一对应的代码（二进制、BCD码等）。从代码大小变化即可判别正方向、位移，以及所处的绝对位置，无需判向电路。
它有一个绝对零位代码，当停电或关机后，再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置的代码，并准确地找到零位代码。绝对编码器从测量范围上划分，有单圈和多圈两种类型。
绝对编码器是通过读取编码盘上的图案来表示轴的角位置。光码盘上有许多道刻线，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从20到2n-1的唯一的2进制编码，这就称为n位绝对编码器。绝对编码器的编码方式有纯二进制编码和循环码等。
绝对编码器由机械位置决定了每个位置的唯一性，它无需掉电记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了[6]。

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