机械编码器主要用于将物理运动（如旋转或直线位移）转换为电信号，根据其工作原理和应用场景的不同，主要分为以下几类，其核心区别与作用如下：
1. 绝对式编码器 vs. 增量式编码器
绝对式编码器
工作原理：
每个位置对应唯一的二进制编码（如格雷码），通过码盘上的多圈刻痕直接输出绝对位置值。
特点：
断电记忆：无需回零，重启后仍能读取当前位置。
高精度：分辨率由码道数决定（如12位编码器可区分4096个位置）。
抗干扰强：直接输出数字信号，不易受噪声影响。
应用场景：
机器人关节定位、航空航天舵机控制、需要断电后恢复位置的精密设备。
增量式编码器
工作原理：
输出与位移相关的脉冲信号（如A/B相脉冲和Z相零点信号），通过计数脉冲数量计算相对位移。
特点：
需参考零点：断电后位置丢失，需重新寻零。
结构简单：通常仅需单圈码盘，成本较低。
高速响应：适合动态运动测量（如电机转速检测）。
应用场景：
数控机床进给轴、传送带速度监测、普通电机控制。
2. 旋转编码器 vs. 线性编码器
旋转编码器
功能：测量旋转角度或角速度。
结构：
码盘：刻有同心环形码道（绝对式）或均匀栅格（增量式）。
传感器：光电、磁电或接触式（机械电刷）。
典型应用：
伺服电机角度反馈、方向盘转角检测、工业机器人关节控制。
线性编码器
功能：测量直线位移。
结构：
标尺：带有刻度的光栅、磁栅或金属栅。
读数头：通过光学或磁感应读取位移变化。
典型应用：
数控机床工作台定位、3D打印机高精度移动、半导体光刻机。
3. 接触式 vs. 非接触式编码器
接触式编码器
工作原理：通过机械电刷与码盘的物理接触读取信号。
特点：
成本低：结构简单，但易磨损，寿命较短。
抗污染差：灰尘或油污可能导致信号错误。
应用：低转速、低成本场景（如家用电器旋钮）。
非接触式编码器
工作原理：采用光电或磁电感应，无物理接触。
光电编码器：通过光栅和光敏元件检测位置。
磁电编码器：通过磁极变化和霍尔传感器获取信号。
特点：
寿命长：无机械磨损，适合高速、高频率使用。
环境适应性强：防水防尘，可用于恶劣工况。
应用：工业机器人、电动汽车电机、航空航天设备。
4. 单圈 vs. 多圈绝对式编码器
单圈绝对式编码器
功能：仅能记录单圈（360°）内的绝对位置。
局限：无法区分多圈旋转，需外部计数器记录圈数。
应用：短行程旋转设备（如摄像头云台）。
多圈绝对式编码器
功能：通过齿轮组或电子计数记录多圈旋转（如16圈）。
优势：
全行程绝对定位：无需重复寻零，适合长行程控制。
高可靠性：机械齿轮或电子存储确保数据稳定。
应用：大型龙门吊、风电变桨系统、石油钻井平台。
选型建议
1. 需要断电记忆 → 绝对式编码器。
2. 高速动态测量 → 增量式编码器。
3. 长行程直线运动 → 线性编码器。
4. 恶劣环境 → 非接触式（光电/磁电）。
5. 多圈旋转控制 → 多圈绝对式编码器。
根据具体场景选择适合的类型，可显著提升系统精度与可靠性。
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