Mekanisk kernestruktur
Kernen i en inkrementel encoder består af kodedisken og detekteringsenheden:
Code Disk: Typisk en tynd, cirkulær plade (lavet af glas eller metal) med jævnt fordelte, gennemsigtige/reflekterende slidser (eller ledende/isolerende områder) langs kanten. Vinkelforskellen mellem tilstødende slidser kaldes "opløsningen" (f.eks. 1024 linjer pr. omdrejning, dvs. 1024 PPR).
Detektionsenhed: Består af en lyskilde (f.eks. en LED) og en fotodetektor (f.eks. en fototransistor), med kodedisken klemt mellem dem. Når kodeskiven roterer, blokerer spalterne periodisk lyset, hvilket får modtageren til at udsende et pulssignal.
Signalgenereringsprincip
Når kodeskiven roterer, genereres et pulssignal gennem fotoelektrisk induktion. Den specifikke proces er som følger:
Fundamental frekvenspuls (fase A og fase B): Kodedisken har typisk to sæt uafhængige slidser (fase A og fase B), forskudt med 1/4 cyklus (90 graders elektrisk vinkel).
Når koderen roterer, udsender fase A og B hver firkantbølge med en 90 graders faseforskel (hvis fase A fører fase B med 90 grader, er det fremaddrejning; hvis fase B fører fase A med 90 grader, er det omvendt rotation).
Antallet af impulser er proportionalt med rotationsvinklen: Vinkel=(Antal impulser / Samlet antal markeringer) × 360 grader.
Nul-positionsimpuls (Z-fase): En yderligere uafhængig spalte på koderen udsender én impuls (Z-fase) pr. omdrejning, der bruges til at bestemme den absolutte nulposition (f.eks. kalibrering af motormålsøgning).
Signalbehandling og applikationer
Retningsbestemmelse: Fremad/tilbagegående rotation er kendetegnet ved faseforholdet mellem fase A og B (f.eks. er fase B høj/lav ved den stigende kant af fase A).
Hastighedsberegning: Antallet af impulser pr. tidsenhed afspejler rotationshastigheden: Rotationshastighed=(Antal impulser / Tid) × (60 / Samlet antal markeringer) (Enhed: r/min). Underinddelingsteknologi: Underinddeling af impulser gennem kredsløb (f.eks. 4x frekvensmultiplikation) for at forbedre opløsningen (f.eks. bliver en 1024-linjers koder svarende til 4096 linjer efter 4x frekvensmultiplikation).
