光電編碼器的工作原理是什么？

核心組成部件

1. 光源：通常為紅外發(fā)光二極管（LED），提供穩(wěn)定的平行光束。

2. 碼盤：與運(yùn)動(dòng)部件（如電機(jī)軸）同步轉(zhuǎn)動(dòng)的透明圓盤，表面刻有規(guī)律排列的明暗條紋（透光區(qū)與不透光區(qū)），條紋的密度決定了編碼器的精度（如每圈 1024 條條紋）。

3. 光柵（遮光盤）：固定不動(dòng)的薄片，與碼盤條紋圖案匹配，用于過(guò)濾雜光并確保光線僅通過(guò)特定區(qū)域。

4. 光敏元件：如光電二極管或光電三極管，接收透過(guò)碼盤和光柵的光線，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)。

具體工作流程

1. 光線發(fā)射：光源發(fā)出的光線垂直照射到碼盤上。

2. 碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)與光線調(diào)制：
   當(dāng)碼盤隨機(jī)械軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其表面的明暗條紋會(huì)交替遮擋或透射光線 ——

• 當(dāng)碼盤的透光區(qū)與光柵的透光區(qū)對(duì)齊時(shí)，光線可穿過(guò)并到達(dá)光敏元件；

• 當(dāng)碼盤的不透光區(qū)與光柵的透光區(qū)對(duì)齊時(shí)，光線被遮擋，無(wú)法到達(dá)光敏元件。

3. 光信號(hào)轉(zhuǎn)電信號(hào)：
   光敏元件根據(jù)接收的光線強(qiáng)度變化（有無(wú)光線），輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào)（高電平 / 低電平）。碼盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)條紋間距，光敏元件就會(huì)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。

4. 信號(hào)處理：
   電脈沖信號(hào)經(jīng)放大、整形后，傳輸給控制系統(tǒng)（如 PLC、單片機(jī)），系統(tǒng)通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖數(shù)量計(jì)算位移量（如旋轉(zhuǎn)角度 = 脈沖數(shù) × 單條紋對(duì)應(yīng)角度），通過(guò)脈沖頻率計(jì)算速度（如轉(zhuǎn)速 = 脈沖頻率 / 每圈條紋數(shù)）。