光電編碼器的最大特點(diǎn)是非接觸式的,因此,它的使用壽命長(zhǎng) ,可靠性高。它是一種絕對(duì)編碼器,即幾位編碼器其碼盤上就有幾位碼道 ,編碼器在轉(zhuǎn)軸的任何位置都可以輸出一個(gè)國(guó)定的與位置相對(duì)的數(shù)字碼。這一點(diǎn)與接觸式碼盤編碼器是一樣的。不同的是光電編碼器的碼盤采用照相腐蝕工藝 ,在一塊圓形光學(xué)玻璃上刻有透光和不透光的碼形,在幾個(gè)碼道上, 裝有相同個(gè)數(shù)的光電轉(zhuǎn)換元件代蔡接觸式編碼器的電刷,并且將接觸式碼盤上的高、低電位用光源代替。當(dāng)光源經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)形成一束平行光投射在碼盤上時(shí), 轉(zhuǎn)動(dòng)碼盤,光經(jīng)過碼盤的透光和不透光區(qū),在碼盤的另一側(cè)就形成了光脈沖,脈沖光照射在光電元件上就產(chǎn)生與光脈沖相對(duì)應(yīng)的電脈沖。碼盤上的碼道數(shù)就是該碼盤的數(shù)碼位數(shù)。由于每一個(gè)碼位有一個(gè)光電元件,當(dāng)碼盤旋至不同位置時(shí),各個(gè)光電元件根據(jù)受光照與否,就能將間斷光轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。
光電編碼器的精度和分辨率取決于光碼盤的精度和分辨率,即取決于刻線數(shù)。目前,已能生產(chǎn)徑向線寬為6.7×10-8rad碼盤,其精度達(dá)1×10-8.顯然,比接觸式的碼盤編碼器精度要高出多個(gè)數(shù)量級(jí)。如果再進(jìn)一步采用光學(xué)分解技術(shù),可獲得更多位的光電編碼器。
光電編碼器與接觸式碼盤編碼器一樣,通常采用循環(huán)碼作為最佳碼形,這樣可以解決非單值誤差的問題。光電碼盤的優(yōu)點(diǎn)是沒有觸點(diǎn)磨損,因而允許高速轉(zhuǎn)動(dòng);但是其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,光源壽命較短。