随着机电一体式的快速发展，传感器作为信息反馈器件，对由计算机、信息反馈机构和执行器组成的开环和闭环系统的控制精度有着非常重要的影响。编码器是将数字信息转换成角度和长度等可执行变量的重要工具。比如传感器测得的机械几何位移通过光电转换转换成脉冲或数字，角度、转速等物理量通过旋转编码器转换成数字脉冲信号。在机电一体式系统中，编码器具有机构紧凑、安装方便、易于维护、工作可靠、精度高、响应快等特点，在自动化领域得到了广泛的应用。本文主要讨论编码器的类型以及编码器在产品中的应用。

 编码器由光栅盘和光电检测装置两部分组成，其工作原理是：光栅盘在圆盘上均匀开有固定数量的矩形孔，工作时圆盘旋转，电子检测装置检测输出脉冲信号，从而达到变量转换的目的。根据编码器信号的原理，可分为绝对值编码器和增量编码器。

增量式编码器将位移变量转换成周期性的电信号，然后将这些电信号转换成计数脉冲。脉冲数表示位移，并传送给计算机。其工作过程是：以轴为中心的光电码盘上有圆形明、暗刻线，光电码盘的一侧有光电发射装置，另一侧有接收和检测装置。光电盘会随着测量的旋转而变化，从而达到测量速度、旋转方向、运动角度和相对距离的目的。增量式编码器在使用中还存在一些缺陷，主要是因为增量式编码器的初始位置依赖于计数装置的内部存储器。一旦因断电或外界干扰导致脉冲丢失，编码器零点就会偏移，无法通过计算得到偏移量，更谈不上自校正。目前的增量式编码器存在零点累积误差、关机断电记忆丢失、开机需要复位零点、抗干扰功能差等问题。

绝对式编码器的基本结构类似于增量式编码器，由发射元件、检测元件、固定光栅和旋转光栅组成。编码器工作时，旋转光栅随着被测元件的旋转而旋转，发射元件发出的平行光束照射至光码盘上，并与光码盘另一侧的检测元件耦合。绝对式编码器和增量式编码器的区别在于，前者有很多光通道划线，每个划线都有自己的布局码。绝对值编码器采用这种多重比较的方法，避免了增量编码器的缺陷，可以直接输出数字信号。测量角度、距离等物理量时，不需要计数器，在有电噪声或振动的恶劣环境下也能使用，抗干扰能力强。测量时，其位置取决于光学编码器的机械位置，因此不需要记忆和参考点，也不需要回到原点，因此不会产生累积误差，抗干扰性和可靠性强。