編碼器是由圓光柵和指示光柵組成一對(duì)掃描系統(tǒng),在掃描系統(tǒng)的一側(cè)投射一束紅外光,在掃描系統(tǒng)的另一側(cè)的感光器件就可以收到掃描光信號(hào);當(dāng)圓光柵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),感光器件接收到的掃描光信號(hào)會(huì)發(fā)生變化,感光器件可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并輸出給控制系統(tǒng)或儀表。
      一般編碼器的輸出信號(hào)為兩列成90度相位差的Sin信號(hào)和Cos信號(hào)（這是由指示光柵的窗口條紋刻線保證的）;這些信號(hào)的周期等于圓光柵轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)柵節(jié)（P）的移動(dòng)時(shí)間,對(duì)Sin信號(hào)和Cos信號(hào)進(jìn)行放大及整形就可輸出方波脈沖信號(hào)。
下面我們來(lái)講講經(jīng)濟(jì)級(jí)與工業(yè)級(jí)的編碼器：
      經(jīng)濟(jì)級(jí)的編碼器已有簡(jiǎn)單封裝與簡(jiǎn)單處理，適用于單機(jī)設(shè)備，例如繡花機(jī)類的，但經(jīng)濟(jì)級(jí)的特點(diǎn)就是與工業(yè)級(jí)比較的經(jīng)濟(jì)性，其設(shè)計(jì)與選材都定位在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠上，并不適合大型設(shè)備、流水線和工程項(xiàng)目，而工業(yè)級(jí)的設(shè)計(jì)、選材與檢測(cè)都是按標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)要求做的，適合于各種工業(yè)設(shè)備、流水線和工程項(xiàng)目，兩種級(jí)別的典型區(qū)別，可從外觀和參數(shù)表上看到的差別如下：
1.軸承
      經(jīng)濟(jì)級(jí)的轉(zhuǎn)軸軸承為單軸承，（芯片級(jí)的有些都不用滾珠軸承），有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的軸承外部是由卡子固定，可以看到卡簧（如下圖），有些較聰明,軸承前面加個(gè)零件遮住了卡簧，單軸承的在使用一段時(shí)間后，由于受力支撐的單一，精度自然就難以保證了，密封性也差些。而工業(yè)級(jí)的是雙滾珠軸承結(jié)構(gòu)，多平衡支撐點(diǎn)，軸的精密性、抗沖擊性、密封性都要高。雙軸承的結(jié)構(gòu)，對(duì)于軸的加工精度和安裝精度要求很高，因?yàn)槿绻炔粔颍騼蓚€(gè)軸承的相互作用，轉(zhuǎn)起來(lái)就有“卡”的感覺(jué)，所以拿著軸轉(zhuǎn)一下，也可以感覺(jué)到軸的精密性。奇怪的是，有些標(biāo)稱“高精度”的編碼器，軸承也是單軸承方法，其“高精度”在長(zhǎng)期使用下，我不知是如何保證的。
2.外殼封裝
      經(jīng)濟(jì)級(jí)的外殼封裝依賴于三個(gè)螺絲固定（在編碼器的外殼外徑上如有三個(gè)螺絲固定，由于螺絲的頂入，而造成外圓輕微變形而不圓，會(huì)影響密封性能），而工業(yè)級(jí)的外殼沒(méi)有螺絲固定，密封是擠壓式+O型密封圈一次密封的。有些用戶以為工作環(huán)境沒(méi)有塵、水汽的問(wèn)題，怎么還會(huì)損壞呢？其實(shí)編碼器在使用中，必然有開(kāi)機(jī)與停機(jī)的變化中，由于熱脹冷縮的溫差而造成內(nèi)外氣壓差，防護(hù)等級(jí)差的編碼器，會(huì)產(chǎn)生“呼吸性”水汽，由于壓差水汽吸入編碼器，因時(shí)間的積累而損壞光學(xué)組件和電氣線路，影響使用或損壞編碼器，較典型的是用一段時(shí)間不準(zhǔn)或信號(hào)不穩(wěn)定。而有些編碼器在較高溫度下使用出現(xiàn)問(wèn)題，以為是溫度問(wèn)題，實(shí)際卻是密封性問(wèn)題。
3.溫度等級(jí)
      經(jīng)濟(jì)級(jí)的一般只有-10度~60度，一般不會(huì)超過(guò)70度，而工業(yè)級(jí)的工作溫度一般為零下20度~70度，好的為零下25度~80度的。溫度等級(jí)其實(shí)反映的是內(nèi)部零件選用的等級(jí)，大家要知道，一般民用級(jí)電子零件的溫度大部分是到55度或60度，而到70度以上的優(yōu)級(jí)工業(yè)級(jí)零件價(jià)格常常就會(huì)貴一倍以上，不同的等級(jí)不僅僅是溫度問(wèn)題，而且是其在使用中反映的失效概率。而寬范圍不僅僅是可適用于這些極限溫度范圍，而且抗溫度沖擊波動(dòng)的能力好。有些用戶以為使用的環(huán)境到不了這些溫度極限范圍，55度就夠了，但他們忽視了開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)等溫度沖擊波動(dòng)可能對(duì)器件的損壞，以及內(nèi)部芯片的失效概率。
4.輸出信號(hào)與電源
      經(jīng)濟(jì)級(jí)的輸出大部分是集電極開(kāi)路的PNP或NPN，電源與信號(hào)沒(méi)有極性保護(hù)和短路保護(hù)，集電極開(kāi)路輸出為單邊非平衡形。抗干擾與信號(hào)遠(yuǎn)傳要差，在有些工況下使用，尤其是工程型，其實(shí)是很不適用的。而工業(yè)級(jí)的輸出是推挽式（兼顧PNP與NPN），或差分驅(qū)動(dòng)的平衡輸出，或其他標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)。例如SSI信號(hào)，有些經(jīng)濟(jì)級(jí)的也標(biāo)為SSI，但那個(gè)并非標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)RS422的SSI，買回來(lái)連起來(lái)才發(fā)現(xiàn)不對(duì)；工業(yè)級(jí)的電源為10-30Vdc，長(zhǎng)距離壓降衰減不影響，信號(hào)線往往帶短路保護(hù)。很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電源會(huì)有短瞬間的不穩(wěn)定，寬電源很重要，確保編碼器工作不受影響，而極性短路保護(hù)可避免工程及檢修中的接錯(cuò)線、偶發(fā)事故而損壞編碼器。
5.電磁兼容性
      經(jīng)濟(jì)級(jí)電磁兼容等級(jí)不是很高，基本沒(méi)有為此的特別設(shè)計(jì)，而工業(yè)級(jí)電磁兼容性EMC一般要達(dá)到二級(jí)以上，（必須有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及提供檢測(cè)證書），包括浪涌、快速脈沖群、靜電等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，這些指標(biāo)，關(guān)系到編碼器在復(fù)雜電氣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
6.內(nèi)部零件：
      內(nèi)部零件從外觀上和參數(shù)表上無(wú)法看到，工業(yè)級(jí)的往往集成化、模塊化高，線路板貼片式焊接，有三防處理。
7.檢測(cè)程序與標(biāo)準(zhǔn)及zui后的成本：
      標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)編碼器，由于構(gòu)造設(shè)計(jì)及零部件的選用，零部件成本可能是經(jīng)濟(jì)級(jí)編碼器成本的幾倍以上，再加上檢測(cè)程序與標(biāo)準(zhǔn)均高于經(jīng)濟(jì)級(jí)，所以，工業(yè)級(jí)的編碼器的成本遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)的。
各類特殊工業(yè)使用級(jí)：比如防爆等級(jí)、汽車電子等級(jí)、高溫等級(jí)（大于100度）、防浸水等級(jí)、超重載等級(jí)等。