旋转编码器（rotary encoder）也称为轴编码器，是将旋转的机械位移量转换为电气信号，对该信号做处理后检测位置速度等信号的传感器。检测直线机械位移量的传感器称为线]

　　绝对型（absolute）编码器及增量型（incremental）编码器两种。增量型编码器也称作相对型编码器（relative encoder），利用检测脉冲的方式来计算转速及位置，可输出有关旋转轴运动的信号，一般会由别的设备或电路进一步转换为速度、距离、每分钟转速或位置的信号。绝对型编码器会输出旋转轴的位置，可视为一种角度传感器。

　　[4]光学式及机械式。 绝对型编码器的特点是随便什么时间都能知道转轴的位置，有时也会将解角器视为是绝对型编码器。

　　机械式的及光学式的，机械式的编码器需要对信号处理抖动，一般用在消费性产品上的旋钮。例如大部分家用及车用的收音机就是用增量型编码器作为音量控制的旋钮，一般机械式编码器只适用在转速不高的应用场合。光学式的编码器则用在高速或是需要高精准度的场合。

　　两个主要输出，分别称为A和B，两个输出是正交输出，相位差为90度。增量型编码器的单圈脉冲数（PPR）为其旋转一圈时会输出的方波数，如PPR为600表示旋转一圈时A和B都会输出600个方波，但先后顺序不同。光学式增量型编码器可以有较高的单圈脉冲数，例如 2500 到 10000。 以下是顺时针及逆时针旋转时，编码器输出的变化：

　　相位差，在不同旋转方向时，二个信号的相序也不一样，可通过程序将两个信号进行解码。根据其相序不同，在有方波时使一计数器上数或是下数，此计数器的值即可对应转轴的旋转量。 例如上一次的数值是00，目前的数值是01，表示转轴已顺时针旋转了四分之一个单位（若单圈脉冲数为600，此处的单位即为六百分之一圈）。根据单位时间的旋转量可以计算转速，若是转速很慢时可以直接根据方波的宽度计算转速。若转轴的旋转速度太快，程序可能会跳过中间的状态变化，出现没办法识别转轴的旋转方向或是旋转方向误判的情形。

　　当顺时针旋转时A信号提前B信号90度相位，当逆时针旋转时B信号提前A信号90度相位，电路接收到旋转编码器的A、B信号时，能够准确的通过A、B的状态组合判定编码器的旋转方向。 程序设计中我们大家可以对A、B信号检测，检测A信号的边沿及B信号的状态， - 当A信号上升沿时B信号为低电平，或当A信号下降沿时B信号为高电平，证明当前编码器为顺时针转动 - 当A信号上升沿时B信号为高电平，或当A信号下降沿时B信号为低电平，证明当前编码器为逆时针转动

　　A相及B相外还有一个输出，一般称为Z相，每旋转一圈Z相信号会有一个方波输出，可拿来判断转轴的绝对位置，例如用在位置控制的系统中。 若旋转编码器只有单独一相的输出，仍旧能判断转轴的转速，只是不能判断旋转的方向。可以用在量测转速的场合，有时也会以此量测运动的距离。

　　技术参数上有必要进行一个技术参数上的参考：包括编码器的尺寸、类型、分辨率、电气接口等等，总的来说，第一步则是判断应用需要的是增量编码器、绝对编码器还是换向编码器。一经确定，就一定要考虑分辨率、安装方法、电机轴尺寸等其他参数[6]

　　开集输出（电压输出-E）、推挽输出（F型HTL格式）和差分线路驱动器输出。本文将分别介绍这三种输出类型，帮大家根据具体应用需求选择正真适合的设备。

　　集电极输出电路是以三极管的发射极为公共端，信号从集电极输出的电路。由于三极管分为PNP和NPN两种，相应的，编码器的集电极输出电路也分为PNP和NPN两种。 下面这张图是欧姆龙E6B2-CWZ5B编码器的集电极输出电路（PNP型），能够正常的看到编码器的电源（+12V或+24V）通过一个3.3欧姆的电阻连接到三极管的发射极上，而脉冲信号（A/B/Z）则是从集电极进行输出：

　　推挽输出的两个三极管分别接受输入信号和该信号的反相信号，当输入信号（Input Signal）为1时，T1导通，此时输入信号的反相为0，因此T2截止；同样的，当输入信号为0时，T1截止，此时输入信号的反相为1，因此T2导通；可见推挽式输出电路能输出信号的正反两相（比如A和A补），其抗干扰能力比较强，适合较远距离的传输。

　　推挽式放大输出，有的欧洲编码器用HTL表示，其相当于NPN+PNP的推挽放大，而且大部分有标准的集成放大电路，根据供电，输出10—30V，对于接收设施的兼容性强，信号强而稳定，若果再有与差分长线驱动一样有反相信号的话，因信号电压高，传递最远，差分传递及接受，抗干扰最好，工程建设项目或大型设备中，首选推挽式输出。 推挽式含反相6通道输出，也就是HTL-6。重型机械设备常常有较远传递或大变频电机工况下，就需要选推挽式并且含具有反相输出的推挽式输出编码器（例如ABB变频控制器，就有这样的接口。

　　在+V和0V之间由两个晶体管回路构成的输出方式即为推拉输出方式。当输出信号为H时,上面的晶体管为ON,下面的晶体管为OFF。当输出信号为L时,则上面的晶体管为OFF,下面的晶体管为ON。推拉输出方式由于输出电流为两个方向(流入，流出)控制,输出阻抗较低,波形不容易失真,也不易受到干扰的影响。 当编码器的连接线较长时，可使用此输出方式。

　　虽然使用推挽输出的编码器弥补了开集输出的一些缺陷，但两者都是单端输出。在布线距离较长的应用或存在电噪声和干扰的环境中，使用单端输出具有一定局限性。 布线距离较长时，信号幅度衰减，电容效应将减慢转换速率。由于单端信号的传输信号以地为参考，这类衰减就可能会产生误差，因此导致系统性能直线下降。 此外，在电噪声环境中，不同幅度的干扰电压都将耦合到电缆上，因此导致单端系统的接收器错误地解码信号电压。 电缆长度超过一米时，建议使用差分信号。使用差分线路驱动器的编码器可产生两个输出信号：一个与原始信号相匹配，另一个与之完全相反，即互补信号。这两个信号之间的幅度差是原始单端信号的两倍，有助于克服电压降和电容引起的衰减问题。

　　本输出方式选用高速、长距离输送用的专用IC方式，该IC具有高速应答特性,适用于长距离传送，不易受干扰影响，是依据RS422-A规格的数据传送方式。信号以差动的2信号输出，因此抗干扰能力强。接受线路驱动器输出的信号时，可使用称为线路接 该IC具有高速应答特性,适用于长距离传送,不易受干扰影响。

　　补码输出是输出上具备NPN和PNP 2种输出晶体管的输出电路。依据输出信号的「H」、「L」，2个输出晶体管交互进行「ON」、「OFF」动作。使用时，请在正极电源、OV上进行上拉、下降后再使用。补码输出，包括输出电流的流出、流入两个动作，其特征为信号的上、下降速度快，可延长代码的长距离。比集电极开路输出的电路传输距离能稍远，可与开路集电极输入机器（NPN、PNP）连接。

　　正余弦输出（sin/cos）与方波输出两种。 ①. 正余弦输出的信号是模拟量变化的信号周期，又分电压输出1Vpp和电流输出1uApp，这两种输出一般PLC都没有接口，大部分是连接专用的运动控制卡，其内部可做细分而获得更高的分辨率和动态特性，也有连接专用的细分盒再细分后输出方波的，选型时搞清楚是电压输出还是电流输出（现在大部分是电压输出了）。②. 方波输出的也有分集电极开路输出（NPN或PNP）、电压输出、差分长线驱动、推挽式输出等。

　　集电极开路输出就是类晶体管放大电路，三极管放大集电极开路输出，依据三极管的极性，分NPN与PNP，接收设施选型需要匹配不可选错，这种输出电路简单经济，但选型面窄，传输距离根据放大管有远有近，但总体传递距离不远，且保护不够，较易损坏，大部分用在单机设备上而不是工程建设项目中。这种输出的电压依据供电，有5-12V输出和12—24V输出，这也要搞清楚才能确保信号的连接。

　　电压输出就是集电极开路输出的反相增加一个电阻，构成一个极性是PNP或NPN，而另一个极性是电压，实际上就是NPN+电压或PNP+电压，这是针对是PNP的或NPN的形式的接收设施的一种权宜，便于两者都可以连接，但现在这种电压接口往往已经做在了经济型PLC上了，如果是那样的PLC，还是该直接选集电极开路输出的，或电压型的极性相当的编码器，因为如果选电压输出型的编码器PNP+电压的，而连接的PLC是NPN+电压的，就会有漏电流而产生错误。