编码器（Encoder）是一种将机械位置、电气信号或数字信号译码成数字输出的设备。它可以将模拟信号或数字信号转换成特定格式的数字信号，实现信息传输和储存等功能。编码器通常由光学编码器、磁性编码器、旋转编码器、线性编码器等几个部分组成，下面将具体介绍编码器的原理。
一、编码器原理
1、光电编码器
光电编码器使用光电传感器对光栅、孔等光学图案进行感测，将其转换为脉冲信号输出。光电编码器的工作原理是基于光电传感器的工作原理，即使用光敏电池（或光电二极管）将光信号转换为电信号。光栅模式的光电编码器可获得极高的精度和分辨率，通常用于需要非常精确位置控制的应用。
2、磁性编码器
磁性编码器使用磁传感器感测磁场的变化来测量物理运动状态。这种编码器具有精度高、抗干扰性能优的特点。由于磁性编码器的感测方式与物理运动相互独立，所以它对温度、振动和尘埃等的影响较小，可用于恶劣环境下的应用。
3、机械式编码器
机械式编码器是一种使用机械传动进行测量的编码器。它将旋转机构或直线运动的机构的运动转换为刻度盘上的刻度线运动，再通过测量刻度盘上的刻度线的数量来测量物理数量。虽然简单成本低廉，但精度和分辨率相对较低，适用于一般位置测量和控制应用。
二、编码器型号解析
1、通用编码器
通用编码器是指常规的编码器，通常用于精度要求不是特别高的轴向控制应用。其分辨率通常从几十到几千个脉冲/圈不等。通用编码器的价格相对较低，适用于工业自动化和汽车工业等领域。
2、中空轴编码器
中空轴编码器是一种空心孔径的编码器，可安装在中空轴上，便于传递机械力和信号。中空轴编码器通常用于交叉滚子轴承、伺服电机等中空轴驱动系统中，分辨率一般要求比通用编码器高。
3、数字编码器
数字编码器是指具有数字信号输出的编码器。数字编码器采用 DSP 微处理器技术，保证了高精度、高速度、低噪音等特点，是一种高端编码器。数字编码器广泛应用于 CMM 机器人、高速加工机床、数控机床和精密仪器中。
4、大口径编码器
大口径编码器是一种大直径（超过300毫米）的编码器，通常用于旋转机构等大型设备的高精度控制。大口径编码器的刻度盘和光栅或磁性条的间距要大于常规编码器，同时需要采用各种高精度的工艺技术，因此价格相对较高。
5、扁平编码器
扁平编码器是一种特殊形状的编码器，其旋转中心位于编码器刻度盘的上下中心位置。扁平编码器的设计结构通常用于轴承性能测试仪和气流测量仪等在空间有限的环境下。在产品设计中，需要考虑压缩高度和径向载荷的限制。
三、如何选择适合自己的编码器
1、测量需求
根据所需测量的数量、精度和分辨率等参数，选择不同类型和型号的编码器。如精度要求高的应用，可以选择光电编码器或数字编码器，而磁性编码器则适用于对环境干扰敏感的应用。
2、安装空间
根据测量环境的安装空间和形状，选择不同形状和类型的编码器。如中空轴编码器可适用于空心轴驱动系统中，而扁平编码器则适用于空间有限的环境。
3、成本因素
考虑成本和性价比，选择不同型号的编码器。对于成本敏感型应用，可以选择通用编码器。
总的来说，编码器是一种用于测量物体位置和运动的设备，主要通过将物理量转化为数字信号来实现。简单地说，编码器就是一种测量设备，它通过一些特殊的技术将物体的位置和运动转化为数字信号输出。比如，光电编码器就是使用光栅原理，将物体的位置和运动转化为透明间隔和黑色条纹变化，从而通过检测和计数这些变化来测量位置和运动。而磁性编码器则是使用磁场强度变化来测量位置和运动，它包含一个或多个磁极和一个磁传感器，通过检测磁极位置的变化来测量物体位置和运动。
无论是哪种编码器，它们的工作原理都是将物理量转化为数字信号，再通过数字信号的处理达到测量位置和运动的目的。
