以下文章来源于滨松中国，作者： 阳阳/阿杰 2020-07-24 20:02 发表
大家应该对“特斯拉超级工厂”并不陌生，有一组超炫的产线工作图曾震撼全网。只看那些机械手臂们在那儿“咔咔咔”地快速运转着，各司其职，有条不紊。科技感爆棚。别看这些机床、机械臂个个高大威猛，做的可都是严苛的细致活儿。特别是对于像汽车这样对安全性要求极高的产品，一钉一铆、一退一进都得分文不差。虽然背后有严密的电脑中枢发号施令，但最终要将指令传达，实现各个部件运动时间和位置精确控制，一个小小的部件必不可少：编码器。
了不起的编码器
编码器是一种将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。多用于实现角位移、线位移信息的测量和传递。其实，我们每天都在享受着编码器应用所带来的便捷。一涉及到运动控制，它大多就会出现。
图源：b2b.hc360.co
比如你乘坐的电梯、汽车，使用的自动贩卖机、打印机等等。Emmm…甚至有时候还能解决你无聊的问题，比如说：一个德国的工程学学生用坏掉的佳能 850i 打印机改造的“蠢萌”小装置，总让人不禁沉醉于和它的玩耍。其中使用光电编码器的普通直流电机驱动打印头，伺服控制的操作臂精度可达 0.1mm。
除了民用外，编码器还有更多工业级和科研级的应用，这也是它最为重要的应用方向。比如生产制造中的数控机床、机器人，又或是航空航天、大型光电经纬仪、雷达、地面指挥仪等各种高精度、闭环调速系统，以及伺服系统的转速测量等，都可以看到它的身影。比如大口径射电望远镜，能准确对准卫星，它们也需要编码器的加持。
光电式和电磁式是两种比较常见的编码器类型（按原理分）。而前者对于后者来讲，可以实现更加精密的测量、更高分辨率，且更紧凑。因此，在刚刚提到的智能制造等高端应用中，光电式受到了更多的青睐。而随着制造升级，以及更高级别运动控制需求的出现，光电编码器也成为了自动化系统中需要进一步成长的一员。如何迈向更高性能，跟上时代的步伐，是当下许多编码器供应商的重要课题。
高分辨率，小型化，高稳定的光电编码器，要如何满足新的技术升级需求？
光电编码器，顾名思义，是基于光电转换技术的。传统的光电编码器主要有以下几个部分组成：光源、码盘、狭缝、光电接收元件、轴系、处理电路和输出。主体由码盘和光电检测装置组成，是决定整体模块性能的关键。
光电编码器基本结构
电机和码盘同轴，电机旋转时，码盘和电机同速旋转，经发光二极管、探测器等组成光电、检测装置输出信号。
（图源：电子发烧友）
除了透射式，还有反射式的光电编码器 在自动化技术升级中，应用对光电编码器的精度、分辨率、尺寸大小、可靠性要求进一步增强。然而，关键部件的内在关系，却让同时满足这些性能变得十分困难。 众所周知，希望提高光电编码器的精度和分辨率，增加码道的数量是最直接的办法。这对应了两种方式： 一种是加大码盘的尺寸。显然这是不可取的，且不说不符合我们希望减小尺寸的初衷（尺寸会限制光电编码器的使用范围），而且检测器也相应的增多，随之会增大内部的机械和光学系统的设计难度。同时，信号的增加也意味着对应处理电路设计的复杂化。无论从开发难度、成本还是设备的可靠性上来说，都不太友好。 另一种则是通过缩小码道的宽度，来实现有限面积中数量的增加。但是在这样的情况下均匀刻画码道的难度就非常大，如无法满足均匀性，分辨率和精度亦会受到影响。 这样不可调和的矛盾摆在这里，想要传统光电编码器同时实现各种理想的性能，跳出既有技术，采用新式编码理论，并研制出新型光电编码器，是唯一的道路。
