这回我们就来聊聊光电编码器的事儿，不管是转圈还是平移，咱们都能给它吃透了。先看看增量式光电编码器的“大心脏”，就是那个刻着均匀透光槽的圆片，转动的时候，LED打出的光就会被这些槽孔切开，变成一串一明一暗的光斑。光敏二极管接上这些光斑，就能吐出高低电平信号了，转过一个槽孔就会产生一个脉冲。工程师还在边上留了条零位标记槽，这是为了知道从哪儿开始数。为了区分转的方向，通常会有两个接收器一起干活，一个是正弦信号接收器，一个是余弦信号接收器。 因为这两个接收器输出的波形相差90度相位，通过电子电路一处理，就能知道到底是顺时针还是逆时针了。其实只要把那套齿轮齿条或者滚珠螺母丝杆装置配上，就能把直线运动转化成旋转运动。 这样一来，编码器的“角分辨率”就能直接变成“直线分辨率”了。不过精度这事儿主要看机械系统稳不稳，背隙和重复定位精度搞不好可不行。关于分辨率的算法也挺简单，就是把360度除以码盘上的条纹数n。 比如n是1024的时候，结果就是0.325度，连半度都能看出来。要是想提高分辨率，还能在光路上塞个固定光栅或者狭缝把视野收窄一点，让光斑只占几个槽孔的宽度，这样就能让能看见的条纹数翻倍了。 方向的判断也不复杂，图2a里那种常见的方法就是再加张编码盘或者检测线圈让两个信号产生90度的相移。顺时针转的时候A信号领先B，逆时针转就反过来了。通过电子电路把这种相位差变成高低电平的组合，方向就一目了然了。 系统也能在计数的同时输出方向码，实现正负极性的双向输出或者增加减少的变化量通道输出。这样就能给后面的控制算法提供完整的轨迹信息了。