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对于机器人的角度、角速度、角加速度等内部位置信息和运动信息的检测，通常使用电位计和编码器。尤其是编码器，在很多场合它已经与伺服电机配置在一起出售。根据检测原理，编码器可以分为光学式、磁式、感应式和电容式。常见光电编码器如图 3-42 所示。
编码器的读数精度对机器人的实际控制精度有着直接影响，现对编码器的工作原理进行简要介绍，其工作原理如图 3-43 所示。光电式脉冲增量编码器一般由码盘、发光元件、光敏元件和信号处理电路四个部分组成。码盘安装在被测元件上，与被测元件固定。工作时，发光元件发出光信号照射在码盘上，在通过码盘的刻度时，光信号能透过码盘被光敏元件接收，从而光敏元件接收到的光信号就是被测元件的转角信息。光敏元件再把光信号转换成电信号送给识别电路，从而得到码盘的转角。再根据相邻两个电信号的时间间隔及先后顺序，即可求出码盘的转速与旋转方向。
编码器的检测精度与码盘刻度的多少有直接关联，刻度数量越多，识别的能力越强，编码器的精度也就越高，分辨率越强。对应的参数有每转刻线数（Line）、每转脉冲数（PPR）、***小步距（Step）、位（Bit）等。实际转角与刻线数关系见式（3-2）。
式中 n——每转刻线数；
θ——实际角度。
编码器的精度，是指编码器输出的信号数据对测量的真实角度的准确度，对应的参数是角分（′）、角秒（″）。
由于光电编码器输出的检测信号是数字信号，因此可以直接进入计算机进行处理，不需放大和转换等过程，使用非常方便，应用越来越广泛。
对于线数为n的编码器，设信号采集卡倍频数为m，则有角度换算关系为
或
式中 ——编码器轴转角；
N——编码器读数。
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