光电编码器在模拟器中的应用及发展趋势
光电编码器介绍 1光电编码器原理 光电编码器,是一种通过光电转换将
光电编码器介绍1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。
光电编码器芯片应用场景
光电编码器芯片应用场景光电编码器芯片是一种基于光电转换技术的数字式传感器，它可以将机械运动转换成电信号，并输出数字编码信号。
随着数字化技术的发展，光电编码器芯片在各个领域中的应用越来越广泛，本文将介绍其应用场景。
一、机器人定位和导航光电编码器芯片在机器人定位和导航中有着广泛的应用。
机器人需要准确的定位和导航来完成各种任务，如搬运、组装、焊接等。
光电编码器芯片可以精确地检测机器人的位置和运动方向，并将其转换成数字信号，从而实现对机器人的精确控制。
此外，光电编码器芯片还可以与陀螺仪、加速度传感器等传感器配合使用，实现机器人的姿态检测和稳定控制。
二、数控机床和自动化生产线光电编码器芯片在数控机床和自动化生产线上也有着广泛的应用。
数控机床需要精确地控制机床的运动轨迹和速度，以完成各种复杂的加工任务。
光电编码器芯片可以精确地检测机床的位移和速度，并将其转换成数字信号，从而实现对数控机床的精确控制。
此外，光电编码器芯片还可以与其他的传感器配合使用，实现对机床工作状态的监测和控制，提高生产效率和产品质量。
三、智能交通系统光电编码器芯片在智能交通系统中也有着广泛的应用。
交通信号灯需要精确地控制红绿灯的切换时间和间隔，以保障交通的安全和顺畅。
光电编码器芯片可以精确地检测车辆的速度和行驶方向，并将其转换成数字信号，从而实现对交通信号灯的控制。
此外，光电编码器芯片还可以与其他的传感器配合使用，实现对交通流量的监测和控制，提高交通系统的智能化水平。
四、工业自动化控制系统光电编码器芯片在工业自动化控制系统中也有着广泛的应用。
工业自动化控制系统需要精确地控制各种设备的运动轨迹和速度，以实现生产过程的自动化和智能化。
光电编码器芯片可以精确地检测设备的位移和速度，并将其转换成数字信号，从而实现对工业自动化控制系统的精确控制。
此外，光电编码器芯片还可以与其他传感器和控制器配合使用，实现对生产过程的监测和控制，提高生产效率和产品质量。
智能传感器技术之光电编码器课件
智能化与集成化
智能传感器技术将与光电编码器进一步融合，实现编码器的智能化 和集成化，提高其自适应和自我诊断能力。
无线连接与远程监控
通过无线通信技术，光电编码器将能够实现远程监控和数据传输， 提高设备管理和维护的便捷性。
光电转换原理的核心在于光敏元件的响应特性，即在不同光照条件下，光敏元件 能够产生相应的电信号。
信号处理原理
信号处理原理是指对获取的原始电信号进行处理，以提取出 所需的信息。在光电编码器中，信号处理电路负责对光电转 换电路输出的电信号进行处理。
信号处理电路通常包括放大器、滤波器、整形电路等，用于 对原始电信号进行放大、滤波和整形，以便后续的解码和计 数。
工作原理
光电编码器主要由光源、光敏元件、光电码盘和信号处理电路组成。当码盘转 动时，光敏元件接收到的光线会发生变化，从而产生电信号，经过信号处理电 路处理后输出相应的数字或脉冲信号。
光电编码器的分类与特点
分类
根据码盘的不同，光电编码器可分为 绝对式和增量式两种。绝对式编码器 具有唯一对应的输出码，而增量式编 码器则输出脉冲信号。
CHAPTER 03
光电编码器的性能指标
分辨率与精度
分辨率
光电编码器能够检测到的最小角度变 化量，通常以度（°）或弧度（rad） 为单位。分辨率越高，检测角度变化 的能力越强。
精度
光电编码器实际测量的角度值与真实 角度值的偏差程度。精度越高，测量 结果越准确。
工作环境要求
工作温度
光电编码器正常工作的环 境温度范围，通常为20°C至70°C。
采用屏蔽电缆、远离干扰源等措施，减少信 号干扰。
光电编码器原理与应用
光电编码器原理与应用光电编码器是一种利用光电传感器和编码盘进行位置或运动监测的装置。
它通过将光线的变化转换成电信号，并将信号解码成数字信号，从而实现对物体位置或运动的准确测量。
光电编码器的工作原理和应用非常广泛，下面将详细介绍。
光电编码器主要由光源、光电传感器和编码盘组成。
编码盘通常由两个内外同心的圆盘构成，内圆盘固定不动，而外圆盘与待测物体相连，随着物体的运动而旋转。
编码盘上覆盖有一系列等距分布的透明和不透明条纹。
当光线照射在编码盘上时，透明的条纹会让光线透过，不透明的条纹会阻挡光线。
在光电传感器上有一个接收元件，例如光敏二极管或光电晶体管，它将光线转换成电信号。
当透明条纹经过光电传感器时，光线能够通过并照射到光敏元件上，产生一个较大的电信号。
而当不透明条纹经过光电传感器时，光线被阻挡，导致光敏元件上的电信号较小。
通过测量光线的变化，可以确定编码盘的位置或运动。
1.机械工业：光电编码器广泛应用于数控机床、印刷机械和纺织机械等高精度设备中。
通过测量机床或工件的位置或运动，可以实现对加工过程的精确控制。
2.电子设备：光电编码器在电子设备中用于控制旋转按钮、位置传感器等。
例如，音响设备中的音量按钮和调频按钮就是通过光电编码器来检测位置和运动。
3.汽车工业：光电编码器在汽车发动机中应用广泛，用于测量曲轴的位置和转速。
这对发动机的正常工作和故障诊断非常重要。
4.机器人技术：光电编码器在机器人技术中用于测量机器人的关节位置和运动，从而实现对机器人的精确控制和定位。
5.医疗设备：光电编码器在医疗设备中的应用也相当广泛，例如用于CT扫描仪、X射线机和手术机器人等设备中。
光电编码器以其高精度、高稳定性和可靠性成为许多行业中不可或缺的装置。
它可以实时监测位置和运动，提供准确的数据，帮助实现自动化控制和定位。
随着科技的不断进步，光电编码器的应用将会越来越广泛，成为现代工业和科技发展的重要组成部分。
光电编码器的理论研究
光电编码器的理论研究光电编码器的理论研究【摘要】本文从光电编码器的根本工作原理及常用的编码方法介绍入手，并在此根底上对光电编码器的具体应用及其开展趋势进行了研究。
期望通过本文的研究能够对推动光电编码器的开展有所帮助。
【关键词】光电编码器；码盘；应用一、光电编码器概述光电编码器归属于数字式传感器的范畴，它集光、机、电与一身，借助信号转换完成测量。
在科学技术不断开展的推动下，光电编码器的应用不但越来广泛，而且在生产和生活中所起的作用也越来越重要。
光电编码器的优点在于抗干扰能力强、结构多样、测量精确度高、分辨率高、使用寿命长等等。
目前，光电编码器在医疗卫生、工业生产、商务办公、交通运输等等诸多领域当中都有应用。
不仅如此，微型的光电编码器还被应用于军用领域中，这在一定程度上提高了我国军用装备的整体水平。
光电编码器的根本工作原理1.光电编码器的构成目前，应用比拟普遍的光电编码器一般都是由光源、码盘、接收元件、放大电路、电源、接口电路、转换电路、角度输出接口以及测速接口电路等几个局部构成。
2.工作原理在整个光电编码器装置当中，码盘是比拟重要的元器件之一，它的作用是贮存轴角绝对位置信息，一般都被固定于轴系上，并随着轴的旋转而旋转。
通常情况下，码盘上刻划的均为同心圆码道，各个码道均是由扇形图案组成，这些扇形图案有分为透光和不透光两种，具体用来表示角度代表的一位变量。
当光源经由码盘及副尺后会被光电接收器读取，由此可以转换为电信号，这局部信号经过放大电路之后，再通过接口电路处理便会进入到数据系统当中；当单片机采集到相关数据之后，会自动进行精码细分，同时对粗码进行二进制处理，使其转变为自然二进制码，然后以精码为根底，对粗码进行校正，最终形成总代码，并利用角度接口完成角度位置信息的输出。
常用的编码方法1.增量式编码器这是目前应用较为普遍的光电编码器之一，这种编码器一般每输出一个脉冲信号就代表有一个增量位移，由此可以产生出于位移增量等值的脉冲信号，但却并不能通过该脉冲信号确定出增量的准确位置。
编码器介绍
编码器介绍编码器是一种将模拟量信号转换为数字信号的设备或电路。
它将连续的模拟信号离散化，将其表示为数字形式，以便于数字系统的处理和传输。
编码器在许多领域都有广泛的应用，如通信、控制系统、图像处理等。
编码器的基本原理是利用采样和量化的方法将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
它将模拟信号分为若干个离散的时间间隔，并在每个时间间隔内对信号进行采样并量化。
采样是指在固定的时间间隔内对信号进行测量，而量化是将采样得到的信号值映射到一组离散的数值。
光电编码器是一种常见的直接型编码器，它利用光电传感器和标尺来实现信号的转换。
标尺上刻有一系列编码条纹，光电传感器通过测量这些条纹的变化来获取信号值。
光电编码器具有高精度、高分辨率和快速响应的特点，常用于机械设备的位置检测和运动控制。
磁编码器也是一种常见的直接型编码器，它利用磁场传感器和磁标尺来实现信号的转换。
磁标尺上采用磁性材料制成的条纹，磁场传感器通过检测磁场的变化来获取信号值。
磁编码器具有高抗干扰性和耐磨性的特点，适用于恶劣环境下的使用。
增量编码器是一种常见的间接型编码器，它将输入信号转换为脉冲信号来表示变化。
增量编码器通常包含两个通道，一个是计数通道，用于计算脉冲的数量；另一个是方向通道，用于确定脉冲的方向。
增量编码器可以实时监测信号的变化，并精确计算出位移和速度等信息。
绝对编码器是一种直接读取信号精确值的编码器，在每个位置上都有唯一的编码值。
绝对编码器通常包含多个轨道，每个轨道都对应一个编码值。
绝对编码器具有高精度和高可靠性的特点，适用于对位置要求较高的应用。
编码器在通信系统中起到了重要的作用，它可以将模拟信号转换为数字信号进行传输。
在音频和视频编码中，编码器将模拟音频和视频信号转换为数字信号，以便于存储和传输。
编码器可以采用不同的压缩算法来实现信号的压缩，并保证重要信息的传输。
总之，编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备或电路，它在现代电子技术中有着广泛的应用。
光电编码器原理及应用电路
光电编码器原理及应用电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光电编码器原理及应用电路1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的脉冲信号。
图1 光电编码器原理示意图根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90度的脉冲信号，Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
光电编码器
光电编码器光电编码器是一种传感器设备，能够将轴的旋转运动转换成数字信号。
通过对这些数字信号进行处理，可以获得轴的旋转位置、旋转速度和旋转方向等信息。
原理光电编码器的原理比较简单，它由凸轮、光电传感器、信号处理器等组成。
凸轮是安装在轴上的，随着轴的旋转而旋转。
光电传感器是位于凸轮旁边的，它通过光束来侦测凸轮的凸出部分。
每当凸轮旋转一定角度，光电传感器就会发出一个脉冲信号。
信号处理器会将这些脉冲信号转换成数字信号，然后输出给外部设备。
结构光电编码器的结构主要包括基座、盖板、基凸轮、传感器模块等。
基座和盖板由紧固件连接，连接口处还配有密封条，有效避免污染入侵。
基凸轮更是光电编码器的核心部分，它的结构包括凸轮、镜面、基座等。
凸轮和镜面的设计效果直接关系到信号质量和抗干扰能力。
这些组件的耐磨性、防水性、耐腐蚀性等都是光电编码器的关键指标。
类型根据使用范围和测量精度不同，可以将光电编码器分为不同类型：绝对式编码器绝对式编码器根据光电模块输出的情况，能够准确测量轴旋转的位置，不受停机启动或漂移等影响。
应用于比较高的要求，比如机床、精密机器人、制造业自动化等。
增量式编码器增量式编码器只能获得轴旋转的相对位置信息，并且需要其他设备的帮助才能计算出准确位置。
应用于较低的要求，比如数字显示、汽车电子、家用电器等。
应用光电编码器广泛应用于方位测量、轴位检测、角度测量等领域，适用范围包括：1.机器人控制：机器人的关节必须准确无误地工作，光电编码器能够精准地记录每个关节的旋转位置和要求的运动轨迹。
2.线性驱动轴：通过对光电编码器的输出信号进行分析，可控制线性驱动或步进电机的运行，实现高效、准确的位置控制。
3.电子制造：光电编码器能够对电子工业中使用的高速电机任何位置进行测量，使得这些电机和设备始终保持在一个有效的运行状态。
总结光电编码器作为自动化控制系统中使用和成本效益最优的旋转角度和转速测量设备之一，在机器人、航空、造船、机床、车辆、医疗、电力、矿山和物流等领域有着广泛应用。
什么是光电 编码器
什么是光电编码器什么是光电编码器一、光电编码器简介光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字检测装置，它是一种通过光电转换，将输至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置(角度)的检测。
具有精度高、响应快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显著的优点。
按结构形式可分为直线式编码器和旋转式编码器两种类型。
旋转编码器主要由光栅、光源、检读器、信号转换电路、机械传动等部分组成。
光栅面上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期;分别用两个光栅面感光。
由于两个光栅面具有90°的相位差，因此将该输出输入数字加减计算器，就能以分度值来表示角度。
它们的节距从光电编码器的输出信号种类来划分，可分为增量式和绝对值式两大类。
旋转增量式编码器转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样，当停电后，编码器不能有任何的移动;当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线…编排，这样在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码)，这就称为位绝对编码器。
这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。
这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工业控制定位中。
编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出等输出形式。
串行输出是时间上数据按照约定，有先后输出;空间上，所有位数的数据都在一组电缆上(先后)发出。
光电模拟仿真技术概述
光电模拟仿真技术概述光电模拟仿真技术，作为一种基于计算机辅助设计和数字仿真的先进技术，已经在各个领域得到广泛应用。
本文将对光电模拟仿真技术的概念、应用领域、工作原理和未来发展进行简要介绍。
一、概念光电模拟仿真技术是指利用计算机技术对光电系统进行建模和仿真，以评估系统性能、优化设计和预测实际运行结果的一种技术。
通过模拟仿真，可以准确分析光电系统在不同条件下的光学特性、电子性能和传输过程，为工程设计和决策提供依据。
二、应用领域光电模拟仿真技术在多个领域都有广泛的应用。
以下是几个主要领域的应用案例：1. 光通信系统光通信系统是现代通信技术的重要组成部分，光电模拟仿真技术可以用来优化光纤传输线路、评估光信号传输质量和设计光接口等。
通过仿真，可以准确模拟系统中的光学衰减、失真、噪声等影响因素，提高光通信系统的性能。
2. 光学成像系统光学成像系统包括相机、望远镜、显微镜等设备，光电模拟仿真技术可以用来优化光学元件的参数选择、预测成像质量和优化图像处理算法。
通过仿真，可以准确模拟系统中的光路传输特性和图像采集过程，提高成像系统的性能。
3. 光电探测器光电探测器是光电系统中的核心组件，光电模拟仿真技术可以用来评估光电探测器的灵敏度、响应速度和噪声等性能指标。
通过仿真，可以优化探测器结构和材料的选择，提高光电系统的检测性能。
三、工作原理光电模拟仿真技术的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 建立模型根据实际光电系统的结构和参数，通过数学建模的方式建立仿真模型。
这些模型可以涉及光学元件的几何形状、光学特性、材料属性以及电子元件的电学特性等。
2. 设定边界条件为了准确模拟实际情况，需要设定仿真过程中的边界条件，如光线入射角度、光源强度、环境温度等。
这些边界条件将影响光电系统的性能和仿真结果。
3. 运行仿真根据建立的模型和设定的边界条件，运行光电仿真软件进行仿真计算。
仿真软件将模拟光学传输过程、电子器件的工作状态以及系统性能的变化情况。
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光电编码器在模拟器中的应用及发展趋势
程刚
中国人民解放军第四三二八工厂军械光电车间，山西长治, 046011 摘要：光电轴角编码器是一种集光、机、电为一体的数字测角装置，常用的类型为增量式光电轴角编码器和绝对式光电轴角编码器。
本文简要介绍了光电编码器的原理和结构，阐述了它在导弹模拟器中的应用，并介绍了其发展趋势。
关键词：光电；编码器；模拟器
一、光电编码器的原理
光电编码器又称光电角位置传感器，是通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲、数字量的一种传感器，其是由光栅盘和光电检测装置组成，光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。
通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90o的两路脉冲信号。
光电轴角编码器的核心元件为光栅码盘, 因此光电轴角编码器通常按照光栅码盘图案的编码方式进行分类。
常见的类型为增量式光电轴角编码器和绝对式光电轴角编码器[1]。
（一）增量式编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相。
A、B两组脉冲相位差90o，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位，该型原理构造简单，机械平均寿命可达到数万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
但其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
处理电路完成前置放大、A/D 转换、判向、计数、细分、零位标记处理, 最终获得角度位置数字代码数据,并输出信息。
（二）绝对式编码器
绝对编码器圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件。
当码盘处于不同位置时，每个光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
码道越多其分辨率就越高，绝对式编码器通常包括完整的处理电路部分，最终数字信号输出绝对角度位置代码数据。
二、光电编码器在导弹模拟器中的应用
在进行某型导弹训练模拟系统研制时，需要采集三轴转台的姿态角速率信号，采用了增量型光电编码器作为角速率敏感元件，电流-电压转换、施密特整形、换向及振动时的无计数误差、数字滤波等抗干扰措施，完成对三轴转台三通道正负六路姿态角速率的测量。
角速率测量电路主要由光电编码器、方向检测电路和计数电路等组成，三个轴的角速率的测量采用了三个独立的测量电路。
系统选用了E6B2-CWZ6C 增量型光电编码器作为角速率输入信号的敏感测量装置，可逆增量型有原点输出的编码器，在旋转期间输出与旋转速度成比例的脉冲数，在静止状态下不输出，通过内部的机械装置将旋转角度信号转换成与之成比例的光脉冲信号，将光脉冲信号转换为相应的电脉冲信号。
方向检测电路由相位比较和隔离放大电路组成，是光电编码器的接口电路。
电路用于识别三轴转台的旋转方向，可以实现在旋转方向变化和换向前振动时的无计数误差，其中俯仰轴的方向检测电路原理，偏航轴和滚动轴的接口电路与之相同。
相位比较是利用编码器的A 相和B 相两组信号的相位差来判断三轴转台的旋转方向。
两组信号的相位差理想情况为90°，在A 相是高电平期间，利用B相电平由低电平变换为高电平或高电平变换为低电平的状态变化来检测旋转方向。
由编码器引出A 相和B 相两路信号，接着用施密特反相器U1A 和U1B 进行整形以消除干扰和噪声。
整形后的信号经异或门U2A 进行比较，以B 相(A 相) 信号的半个周期输出方向信号。
计数电路用于采集光电编码器的矩形脉冲波列。
由于被测对象—三轴转台的三个姿态角正负速率信号的采集需要六个计数通道，而采用一个计数器无法实现正反两个方向的测量，必须采用两个计数器完成一个姿态通道的角度测量，其中一个计数器记正向旋转角度，一个计数器记反向旋转角度。
电路由六个独立的16 位减法计数器组成。
该计数电路采用两片Intel8254芯片，其计数器是十六位位递减计数器，最大计数脉冲为65535 个。
在Intel8254 初始化编程时，确定控制字，把它写入控制字寄存器，以规定计数器的工作方式；按照控制字规定的格式，把计数初值写入计数器。
在系统模拟训练时，实时读取两个计数器的计数值偏差，并依据光电编码器的标度因数，将计数值转换成转台的姿态角增量，直接进行测试的姿态角偏差极性检查或进行虚拟惯测组合的模拟。
三、国内外光电编码器发展趋势
当前数控机床、交流伺服控制等行业所需高性能、高精度同步控制光电编码器基本依靠进口解决。
常见的国外产品主有德国的Heidenhain、Meyle、Turck，美国的GPI，日本的多摩川，英国的Renishaw，韩国的Metronix、Autonics。
近年来光电编码器的发展动向，设计专用产品，我国中达电通设计了CNC专用增量式编码器和伺服电机专用型编码器，新推出CNC主轴专用的CS7系列编码器，设计的结构紧凑、外型小巧，分辨率较高，采用线驱动输出，转速快。
优化产品结构，编码器生产厂主要专注于光电编码器的光路、电路与机械部分的设计，特别注意产品的小型化、轻量化与密封性。
提高光电编码器的性能，制造高精度、高分辨率、高频响的光电轴角编码器是提高其性能的三个主要方向。
为适应批量生产，满足市场需求，光电编码器的产品及其组成元件应本着低成本，高质量的原则逐渐向系列化、标准化的方向发展。
适用于恶劣的工作环境，在特殊场合，要求光电编码器有良好的抗冲击、耐高温、耐腐蚀、及防振动等能力，能在比较恶劣环境下正常运行。
在编码器精度要求与标准器精度相当或更高时，采用全组合法测量的，其工作量大,不能作为一种满意的高精度检测装置，提高检测设备精度, 需要完善的检测方法。
光电检测装置本身是由电子元器件构成，它对安装环境有一定的技术要求，特别是在较恶劣环境下使用，要采取相应的保护措施，以使光电检测装置工作在其产品要求的技术条件下，展现较高的性能。
参考文献:
[1] 张善钟等主编. 计量光栅技术[M ]. 北京: 机械工业出版社, 1985 年.
作者简介:
程刚（1985.3－)，男，山西省长治市，工学学士，助理工程师，研究方向：导航、制导与控制。