刘海成，贺 亮

（黑龙江工程学院 电气与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨150050）

光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字化检测装置，具有分辨率高、精度高、结构简单、体积小、使用可靠、易于维护、性价比高等优点，广泛应用于运动测量及控制系统。光电编码器定义为：一种通过光电转换，将输至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，主要用于速度或位置（角度）的检测［1］。光栅是光电编码器的核心部件。在玻璃或金属等上面进行刻划或打孔，可得到一系列密集刻线或孔，这种有周期性刻线或孔分布的光学元件称为光栅［2］。光栅传感器具有较强的抗干扰能力，对环境条件的要求不像激光干涉传感器那样严格，但不如感应同步器和磁栅式传感器的适应性强，油污和灰尘影响它的可靠性，主要适用于在较好环境中使用［3－4］。

典型的光电编码器由码盘（也称为动片光栅）、检测光栅（也称为静片光栅）、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。一般来说，根据光电编码器产生脉冲的方式不同，可以分为增量式、绝对式以及复合式三大类。其中，增量式编码器又称为正交编码器，在长度、位移、角度和角位移测量有关的精密仪器中经常使用正交编码器，此外，也可用于速度和加速度等物理量测量。

1 正交编码器及其解码系统设计

1.1 正交编码器设计

正交编码器的系统结构及模型如图1所示，码盘均匀排布着栅孔，孔的多少称为线数，检测光栅有A，B和C 3个栅孔。……