当控制工程师想象一个编码器时，他们通常会考虑轴编码器。通常，它看起来有点像个小罐子，轴从一端转动，编码器根据角度或角度变化输出电信号。在大多数轴编码器内部，光传感器和光栅连接到轴上。当轴旋转时，光栅会中断传感器的光路，并产生电脉冲。这一过程非常简单，尤其是在良性条件下测量适当精度时。

在恶劣或室外环境中，角度测量精度要求小于1°时，这些编码器可能不是最佳选择。光学传感器不稳固，不适合在极端温度下使用。异物和冲击也可能导致问题。

一种选择是使用基于不同传感技术的轴编码器，具体包括电容、磁性或电感技术。像光学设备一样，电容式传感器在恶劣环境中也不可靠。磁传感器可在恶劣条件下正常工作，但测量性能有限，易受直流电场的影响。

电感式编码器（incoders）是一种较新的形式，越来越多地被用作传统电感器件的替代品，例如解码器或旋转可变差动变压器（RVDT）。解码器和RVDT 已经用于重工业、航空航天、国防和医疗应用。电感编码使用与解码器相同的基本物理原理，并提供类似级别的可靠性和性能。

电感式编码器正越来越多地被用作传统电感上，器件的替代品，例如解码器或旋转可变差动变压器，已经用于重工业、航空航天、国防和医疗应用。

感应式轴编码器比光学编码器更坚固、更紧凑，轴向长度更短。在内部，轴在轴承内旋转。轴承通常很小，不适合重载。编码器连接的轴必须沿其轴线对中，以免与编码器自身的轴承对抗。编码器轴承在不对中时无法持续很长时间。

如果应用的安装公差松动，则柔性联轴器可以最大限度地减少错位效应。如果角度测量精度要求较高时，不建议使用弹性联轴器。主轴的角位移不一定会导致编码器轴发生相同的角位移，这样会导致“空转”（滞后）和不准确。

使用无轴承编码器也有助于避免对中问题。这取决于主机系统的轴承而不是编码器。无轴承编码器通常分为两部分：定子和转子。通常，定子具有电气连接（用于供电和数据输出），因此定子通常固定在主机系统的主机架上，转子固定在旋转元件上。

光学是最常用的传感技术。如果运行环境不干净、不稳定，则无轴承光学编码器（通常称为环形编码器）可能存在问题。通常，光学环编码器具有固定读头和旋转光盘。如果测量精度小于1°，则需要仔细考虑光盘相对于读头的安装公差。对于高精度环形编码器，测量性能公差在数据表的小字体中会有说明。对于某些光学环编码器，安装偏心率小于0.025mm并不少见。

感应环编码器也可以在极端温度和脏区域内可靠地工作。它们对不对中的包容更大，因为它们使用定子和转子的平面而不是光学读头的点测量。这也让感应环编码器越来越受到用户的欢迎。

尺寸和形状往往是使用无轴承编码器的最大原因。轴编码器结构紧凑，可通过轴（或空心轴）设计，但通孔大于50mm 的应用很少。无轴承编码器非常适合低轴向高度或大孔径。大孔使得电缆、管道或机械元件能够穿过编码器的中间。

文章来源： 控制工程中文网