光电编码器的输出信号有哪些类型

一、按信号功能与相位划分

1. A 相和 B 相脉冲信号

• 计数脉冲：通过脉冲数量计算位移（如旋转角度 = 脉冲数 × 单脉冲对应角度）；

• 方向判断：通过 A 相和 B 相的超前 / 滞后关系识别运动方向（如 A 相超前 B 相为正转，B 相超前 A 相为反转）。

• 是编码器的主输出信号，为两组相位相差 90° 的方波脉冲（正交脉冲）。

• 作用：

• 示例：每圈 1024 个脉冲的编码器，A、B 相每圈各输出 1024 个方波，且始终保持 90° 相位差。

2. Z 相（零位）信号

• 是一组单脉冲信号，每圈输出 1 个（或固定 N 个）脉冲，通常与 A/B 相脉冲同步。

• 作用：用于校准初始位置或标记 “整圈起点"，例如在机械系统中，Z 相信号可作为绝对位置的参考点（如电机回零位时触发）。

二、按电信号类型划分

1. 集电极开路输出（OC 输出）

• 特点：输出端为三极管集电极，需外接上拉电阻才能输出高电平，信号电平可通过外部电路灵活设置（如 5V、12V、24V）。

• 优点：兼容性强，可适配不同电压的控制系统；

• 缺点：响应速度较慢，长线传输易受干扰。

• 应用：适用于短距离、低速度的场景（如普通电机控制）。

2. 推挽输出（图腾柱输出）

• 特点：内部集成上拉和下拉三极管，无需外接电阻即可输出稳定的高 / 低电平（如 5V TTL 电平），信号驱动能力强。

• 优点：响应速度快，抗干扰能力优于 OC 输出，适合中短距离传输；

• 缺点：电平固定，无法灵活适配不同电压系统。

• 应用：广泛用于工业控制（如 PLC、单片机接口）。

3. 差分输出（线驱动输出）

• 特点：将 A、B、Z 相信号分别转换为差分信号（如 A 与 A 非、B 与 B 非、Z 与 Z 非），通过双绞线传输，利用差分信号的抗干扰特性抵消噪声。

• 优点：抗干扰能力ji强，适合长距离传输（可达数十米）和高电磁干扰环境；

• 缺点：需要差分接收器（如 RS422 芯片）解码，电路稍复杂。

• 应用：高精度设备（如数控机床、伺服电机）、长距离信号传输场景。

4. 正弦波输出

• 特点：输出模拟正弦信号（而非方波），信号幅值随码盘转动连续变化（如正弦波和余弦波）。

• 作用：通过后续电路对正弦信号细分（如 1024 线编码器可细分至数万脉冲 / 圈），大幅提高分辨率；

• 应用：超高精度控制场景（如半导体设备、精密测量仪器）。

三、按编码类型划分（与编码器类型对应）

• 增量式输出：仅输出 A、B 相脉冲和 Z 相零位信号（如上述 A/B/Z 相脉冲），依赖外部计数累加获取位置信息。

• 绝对式输出：输出二进制或格雷码的并行 / 串行数字信号（如 8 位、16 位二进制编码），每个位置对应wei一编码，直接反映绝对位置。

• 并行输出：多位信号线同时传输编码（如 8 位编码需 8 根线），速度快但布线复杂；

• 串行输出：通过单根或少数几根线串行传输编码（如 SSI、RS485 协议），布线简单，适合长距离。

总结