光电编码器的工作原理是什么？

核心组成部件

1. 光源：通常为红外发光二极管（LED），提供稳定的平行光束。

2. 码盘：与运动部件（如电机轴）同步转动的透明圆盘，表面刻有规律排列的明暗条纹（透光区与不透光区），条纹的密度决定了编码器的精度（如每圈 1024 条条纹）。

3. 光栅（遮光盘）：固定不动的薄片，与码盘条纹图案匹配，用于过滤杂光并确保光线仅通过特定区域。

4. 光敏元件：如光电二极管或光电三极管，接收透过码盘和光栅的光线，将光信号转化为电脉冲信号。

具体工作流程

1. 光线发射：光源发出的光线垂直照射到码盘上。

2. 码盘转动与光线调制：
   当码盘随机械轴转动时，其表面的明暗条纹会交替遮挡或透射光线 ——

• 当码盘的透光区与光栅的透光区对齐时，光线可穿过并到达光敏元件；

• 当码盘的不透光区与光栅的透光区对齐时，光线被遮挡，无法到达光敏元件。

3. 光信号转电信号：
   光敏元件根据接收的光线强度变化（有无光线），输出对应的电信号（高电平 / 低电平）。码盘每转动一个条纹间距，光敏元件就会输出一个脉冲信号。

4. 信号处理：
   电脉冲信号经放大、整形后，传输给控制系统（如 PLC、单片机），系统通过计数脉冲数量计算位移量（如旋转角度 = 脉冲数 × 单条纹对应角度），通过脉冲频率计算速度（如转速 = 脉冲频率 / 每圈条纹数）。