浅谈编码器的基本原理与构造

码盘是编码器中最主要的组成部分，码盘所采用的码制决定了码盘的结构以及编码器的进行编码的方式。当前码盘所采用的码制可分为二进制码、循环码（格雷码）、十进制码、六十进（度、分、秒进制）制码等。

二进制码盘

如上图所示是一个6位的二进制码盘。最内圈称为 C6 码道，一半透光另一半不透光；最外层称为 C1码道，一共分成了26=64个等间距的黑白间隔区。中间从内到外依次是C2、C3、C4、C5码道，其中每一个相邻的外码道被分割的区域是内码道的2倍。每一条码道上不同的透光和不透光的区域分别代表二进制中的1和0，因此对于每一个转动的方位角度均可以用一个二进制数表示出来。下图是一个4位二进制码盘的平面展开图，当码盘转动到AA方位时，对应的二进制数就为1001。

我们不难发现码盘的码道数越多，最外道被分割的区域也就越多，即编码器的最小分辨率θ1  =360°/2n越高，码盘的最小分辨率。对于一个码道二进制码盘，其编码所对应由零角位算起的转角为。为了使二进制码盘获得1”左右的分辨力，需要采用20或21位码盘。一个刻划直径为400mm的20位码盘，其外圈刻划间隔为1μm多。因此不仅要求各个码道刻划精确，而且要求彼此对准，这给码盘制作造成了很大困难。

由于二进制码盘微小的制作误差，只要有一个码道提前或者延后，就可能造成输出的粗误差。究其原因，是因为当某一较高位的数码改变时，所有比它低的各位的数码应同时改变。若由于刻划误差等原因，造成某一高位提前或者延后改变，二进制码是有权码，就会引起粗误差。采用其他有权码时也会出现类似问题，因此在实际生活中循环码（无权码）应用较为广泛。