所谓旋转增量式编码器即是将某种物理量转换为数字格式的装置。运动控制系统中的编码器的作用是将位置和角度等参数转换为数字量。可采用电接触、磁效应、电容效应和光电转换等机理,形成各种类型的编码器。运动控制系统中最常见的编码器是旋转增量式编码器。
旋转增量式编码器根据其用途的不同分为旋转增量式编码器和直线旋转增量式编码器,分别用于测量旋转角度和直线尺寸。旋转增量式编码器的关键部件是光电编码装置,在旋转增量式编码器中是圆形的码盘(codewheel或codedisk),而在直线旋转增量式编码器中则是直尺形的码尺(codestrip)。码盘和码尺根据用途和成本的需要,可由金属、玻璃和聚合物等材料制作,其原理都是在运动过程中产生代表运动位置的数字化的光学信号。
可用于说明透射式旋转增量式编码器的原理。在与被测轴同心的码盘上刻制了按一定编码规则形成的遮光和透光部分的组合。在码盘的一边是发光二极管或白炽灯光源,另一边则是接收光线的光电器件。码盘随着被测轴的转动使得透过码盘的光束产生间断,通过光电器件的接收和电子线路的处理,产生特定电信号的输出,再经过数字处理可计算出位置和速度信息。在现代高分辨率码盘上,透光和遮光部分都是很细的窄缝和线条,因此也被称为圆光栅。相邻的窄缝之间的夹角称为栅距角,透光窄缝和遮光部分大约各占栅距角的1/2。码盘的分辨率以每转计数(counts per revolution,CPR)表示,亦即码盘旋转一周在光电检测部分可产生的脉冲数。