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更新時間：2025-09-08 
瀏覽次數：19光學編碼器是一種使用光學傳感器檢測物理量的編碼器。
編碼器是一種位置傳感器，可檢測線性軸的移動量或旋轉角度等物理量，并將位置信息輸出為電信號。對于光學旋轉編碼器，旋轉一個帶有狹縫的圓盤（稱為碼盤），然后光學傳感器檢測穿過狹縫或從狹縫反射的光。
編碼器有兩種類型：檢測線性運動的線性編碼器和測量旋轉的旋轉編碼器。旋轉編碼器與電機配合使用，應用范圍廣泛，是目前常用的編碼器。
編碼器廣泛應用于工業設備等領域。尤其是光學編碼器，其精度高、分辨率高，并且能夠實現相對較高的速度。因此，它們廣泛應用于對信號精度要求較高的工業設備應用，例如伺服控制、電梯電機控制、空心軸電機控制以及高速旋轉電機控制。
此外，由于它可以在產生強磁場的環境中使用，而不會受到周圍磁場的影響，因此對于MRI（磁共振成像）設備和線性電機執行器的驅動單元和定位控制等應用非常有用。
光學編碼器由發光元件（例如 LED）、光接收元件（例如光電二極管或光電晶體管） 、透鏡以及稱為碼盤的帶有狹縫的圓盤組成。
光學編碼器通常使用紅外LED作為發光元件。為了減少光漫射，也可以使用短波長彩色LED。對于需要高性能和高分辨率的應用，則使用更昂貴的激光二極管。
發光元件發出的光是方向性不強的漫射光，利用凸透鏡轉換成平行光。
碼盤是一個帶有孔的圓盤，孔允許光線穿過或阻擋光線。它可以由金屬、樹脂、玻璃或其他材料制成。金屬碼盤具有抗震、耐高溫和耐濕的特性，非常適合工業應用。
樹脂鏡片價格低廉，適合大規模生產，用于消費類應用，而當需要高精度和高分辨率時則使用玻璃鏡片。
一般采用硅、鍺、磷化銦鎵等半導體材料制成的光電二極管或光電晶體管作為受光元件。
光學編碼器有兩種類型：透射式和反射式。
透射式中，發光元件和受光元件分別位于碼盤的兩側，檢測發光元件發出的光是被碼盤中的狹縫透射還是阻擋。
反射式是將發光元件和受光元件放置在同一表面上，通過檢測光是否被碼盤的反射器反射來判斷。
在光學編碼器中，穿過碼盤或從碼盤反射的光會被光電探測器接收，并轉換成電信號。碼盤上的每個狹縫都會對應光的亮滅，光電探測器接收到后輸出脈沖信號。由于狹縫間距均勻，因此可以通過計算脈沖數量來檢測轉速。
光學編碼器通常使用兩個相位差四分之一周期的脈沖信號來檢測旋轉方向。
光學編碼器由于反射部和狹縫的物理尺寸固定，因此信號精度較高。然而，為了提高分辨率，狹縫的形成距離存在物理極限，需要設計復雜的光學系統和機構，導致編碼器尺寸較大、價格較高。
這類顯示器容易受到灰塵和油污的影響，導致光線遮擋。為了穩定信號輸出，必須使電流通過發光元件，因此很難降低功耗。
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