接触式编码器结构与工作原理

接触式编码器由码盘和电刷组成。码盘利用制造印刷电路板的工艺，在铜箔上，制作某种码制图形(如8421码、循环码等)的盘式印刷电路板。电刷是一种活动触头结构，在外界力的作用下，旋转码盘时，电刷与码盘接触处就产生某种码制的某一数字编码输出。下面以四位二进制码盘为例，说明其工作原理和结构。

图14-9(a)所示一个四位8421码制的编码器的码盘示意图。涂黑处为导电区，将所有导电区连接到高电位(“1”)；空白处为绝缘区，为低电位(“0”)。四个电刷沿某一径向安装，四位二进制码盘上有四圈码道，每一个码道有一个电刷，电刷经电阻接地。当码盘转动某一角度后，电刷就输出一个数码;码盘转动一周，电刷就输出16种不同的四位二进制数码。由

此可知，二进制码盘所能分辩的旋转角度为若n=4，则α=22.5°位数越多，分辩的角度越小。取n=8，则a=1.4°当然分辩的角度越小，对码盘和电刷的制作与安装要求越严格。当n增加到一定位数(一般为n>8)后，这种接触式码盘将难以制作。另外，8421码制的码盘，由于正、反向旋转时，因为电刷安装不精确引起的机械偏差，会产生非单值误差。若使用循环码制即可避免此问题，其编码如表14-1所示

循环码的特点是相邻两个数码间只有一位变化，这一特点就可以避免制造或安装不精确而带来的非单值误差。循环码盘结构如图14-9(b)所示。