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如果您在网上搜索有关增量式编码器构造的旋转编码器教程，最简单的两通道 A 和 B 型编码器会讨论每个通道的光源和单个照片接收元件。然后，该光学对的光束被旋转的光学编码盘中断。旋转时，磁盘上的光会被遮断，交替照亮和变暗单元件传感器。
光电传感器将间歇光束转换为低电平电信号，该信号通过某种类型的比较器电路得到加强和平方。这会产生旋转编码器输出脉冲。
这个基本设计有一些弱点，例如，如果光源强度发生变化怎么办？随着时间的推移以及温度的升高或降低，这种情况可能会发生。变化的光源意味着传感器发出的信号将变化，并可能影响旋转编码器通道被驱动为高或低的决策点。决策点的这种变化会导致实际位置误差，需要避免。为了解决这个问题，使用了差分传感器电路。
在差分电路中放置两个传感器，使它们具有 180 电角度的异相。简单来说，这意味着当一个传感器“打开”或被光源照亮时，另一个传感器处于阴影或“关闭”状态。通过保持这两个传感元件之间的关系，可以消除变化光源的模糊性的共模误差。光照水平不再重要，重要的是这两个相等且相反的传感器之间的相对关系。
然而，这种设置仍然存在一个弱点。当我们增加编码器的线数时，磁盘和传感器元件的几何形状变得非常小。这引发了对任何可能堵塞磁盘的事物的担忧，例如碎片或其他污染物。
解决这个问题的一种方法是将各个差分传感器元件分解成阵列上的几个交错的传感器元件。传感器上交替放置有许多元件和同样多的互补元件，而不是单个元件及其互补元件。当光学编码器盘旋转时，多个窗口与照亮它们的元件对齐，同时使多个互补元件变暗。来自所有这些元件的信号被加在一起。将互补元素与基本元素进行比较以确定切换点。
这种设置的优点是传感器沿着磁盘分布在更广泛的区域，并且需要多个磁盘段来激活它。这使得对任何单个磁盘或传感器段的依赖对于整体信号完整性来说不再那么重要。这也消除了编码器中对电位计的需要。如果有任何碎片进入磁盘，或者甚至完全堵塞一两个传感器段，则输出信号将不会受到影响。
量子设备公司获得专利的阴影技术传感方案还可以纠正磁盘居中问题，例如磁盘偏心和磁盘摆动，其中磁盘的移动和对准在三个维度上发生变化，并且通常会产生信号幅度和最终输出信号的变化。
