[科普中国]-接触式编码器

接触式编码器是数字式传感器的一种，属码盘式编码器，码盘式编码器也称为绝对编码器，它将角度转换为数字编码，能方便地与数字系统(如微机)连接。1

结构接触式编码器由码盘和电刷组成。码盘利用制造印刷电路板的工艺，在铜箔板上，制作某种码制图形的盘式印刷电路板。电刷是一种活动触头结构，在外界力的作用下，旋转码盘时，电刷与码盘接触处就产生某种码制的某一数字编码输出。

提高精度途径(1)采用8421码制的码盘。虽然比较简单。但是对码盘的制作和安装要求严格。否则会产生错码。当电刷由二进制码0111过渡到1000时。本来7变为8。但是如果电刷进入导电区的先后不一致。可能会出现8～15之间的任一十进制数。这样就产生了前面所说的非单值误差。解决这一问题的方法之一就是采用循环码盘。由循环码的特点可知。即使制作和安装不准确。产生的误差最多也只是最低位的一个比特。因此采用循环码盘比采用8421码盘的精度高。

(2)扫描法。扫描法有V扫描、U扫描和M扫描三种。它是在最低位码道上安装一电刷。其他位的码道上均安装两个电刷：一个电刷位于被测位置的前边。称为超前电刷；另一个放在被测位置的后边。称为滞后电刷。若最低位码道有效位的增量宽度为z。则各位电刷对应的距离依次为1x、2x、4x、8x等。这样在每个确定的位置上。最低位电刷输出电平反映了它真正的值。而由于高电位有两只电刷。就会输出两种电平。根据电刷分布和编码变化规律。为了读出反映该位置的高位二进制码对应的电平值。当低一级轨道上电刷真正输出的是“1”的时候。高一级轨道上的真正输出必须从滞后电刷读出；若低一级轨道上电刷真正输出的是“0”。高一级轨道上的真正输出则要从超前电刷读出。由于最低位轨道上只有一个电刷。它的输出则代表真正的位置。这种方法就是V扫描法。2

优缺点(1)优点：高精度、高分辨率、高可靠性，能直接输出某种码制的数码，能方便地与微机和数字系统连接，使用十分灵活方便，主要用于各种位移量的测量。

(2)缺点：①接触式编码器的分辨率受到电刷的限制，不能做到很高；②接触产生磨擦，使用寿命较短；③触点接触，不允许高速运转。因此，目前该编码器使用较少。3

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学