碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。
一、編碼器的分類
根據檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式，根據其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1.1 增量式編碼器 增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90度，從而可方便的判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。它的優點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
1.2 絕對式編碼器 絕對式編碼器是直接輸出數字的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤，每條道上有透光和不透光的扇形區相間組成，相鄰碼道的扇區樹木是雙倍關系，碼盤上的碼道數是它的二進制數碼的位數，在嗎盤的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件，當嗎盤處于不同位置時，各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號，形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器，在轉軸的任意位置都可讀書一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然，嗎道必須N條嗎道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。
1.3 混合式絕對編碼器 混合式絕對編碼器，它輸出兩組信息，一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
二、光電編碼器的應用
增量型編碼器與絕對型編碼器區別
1、角度測量
汽車駕駛模擬器，對方向盤旋轉角度的測量選用光電編碼器作為傳感器。重力測量儀，采用光電編碼器，把他的轉軸與重力測量儀中補償旋鈕軸相連，扭轉角度儀，利用編碼器測量扭轉角度變化，如扭轉實驗機、漁竿扭轉釣性測試等。擺錘沖擊實驗機，利用編碼器計算沖擊是擺角變化。
2、長度測量
計米器，利用滾輪周長來測量物體的長度和距離。
拉線位移傳感器，利用收卷輪周長計量物體長度距離。
聯軸直測，與驅動直線位移的動力裝置的主軸聯軸，通過輸出脈沖數計量。
介質檢測，在直齒條、轉動鏈條的鏈輪、同步帶輪等來傳遞直線位移信息。
3、速度測量
線速度，通過跟儀表連接，測量生產線的線速度
角速度，通過編碼器測量電機、轉軸等的速度測量
4、位置測量
機床方面，記憶機床各個坐標點的坐標位置，如鉆床等
自動化控制方面，控制在牧歌位置進行指定動作。如電梯、提升機等
5、同步控制
通過角速度或線速度，對傳動環節進行同步控制，以達到張力控制
三、增量型編碼器（旋轉型）
1、工作原理：
由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D，每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩定信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。
2、信號輸出：
信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電極開路（PNP、NPN），推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅動（對稱A，A-;B，B-;Z，Z-），HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關頻率有低有高。
如單相聯接，用于單方向計數，單方向測速。
A.B兩相聯接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯接，用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達300米。
3、增量式編碼器的問題：
增量型編碼器存在零點累計誤差，抗干擾較差，接收設備的停機需斷電記憶，開機應找零或參考位等問題，這些問題如選用絕對型編碼器可以解決。
增量型編碼器的一般應用：
測速，測轉動方向，測移動角度、距離（相對）。
四、絕對型編碼器（旋轉型）
絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線……編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器
旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對值編碼器。
如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕對值編碼器。
編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重復，而無需記憶。
多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時不必要費勁找零點， 將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。
編程語言平臺調用板卡動態鏈接庫，讀取編碼器值方法詳解。
板卡和計算機完成連接后，接下來就可以進行程序編寫了，想要使用板卡內的編碼器相關函數，就要調用相關的動態鏈接庫，也就是Dll文件，進行編程讀取。下面，就分別在C語言、LabVIEW、LabwindowsCVI、C#、VB等常用的這幾個編程語言界面給大家講解一下具體調用庫的方法。
首先是C語言的調用方法。本次 我們使用Visual C++ 6.0（以下簡稱VC6.0）來進行演示說明，首先打開VC6.0。點擊左上方文件→新建，如圖：
圖.
在彈出的頁面選擇工程→Win32 Console Application，記得設置工程名稱以及選擇保存位置。如圖：
圖.
彈出的選擇框中，我們可以選擇一個“Hello World”程序。如圖：
圖.
新建完成后，我們點擊側邊欄FileView，依次展開text files→Source Files→test.cpp，即可看到新建好的“Hello World”程序，如圖：
圖.
我們打開板卡的二次開發庫文件夾和該項目的文件夾，將二次開發庫的文件復制到項目文件夾內，如圖：
圖.
接下來，我們右鍵點擊側邊欄的工程名稱，選擇“添加文件到工程”，如圖：
圖.
選擇板卡二次開發庫的全部文件進行添加，如圖：
圖.
文件添加完成后，便會顯示在左側邊欄內。如圖：
圖.
我們在程序編輯框上方用#include寫入頭文件“NET_AMC4XER.h”，然后就可以使用DLL庫中的函數了，例如初始化網絡連接函數：SOCKET_init(void)。如圖：
圖.
接下來只要運行程序，就可以對網絡進行初始化了，接下來我們來看到動態鏈接庫內和編碼器相關的函數，我們打開板卡說明書，找到編碼器設定函數和編碼器值讀取函數。
首先是編碼器設定函數Set_Encorder：
Set_Encorder(char* destIP,int Axs,int mod,int z_reset_en, int z_dir,int set8000,int enable);
該函數可用于設定編碼器工作模式，讓我們來了解一下該函數的各項參數：
0——不計數
1——1x計數模式：只在A相的上升沿或下降沿進行一次計數
2——2x計數模式：在A、B相的上升沿或下降沿各進行一次計數
3——4x計數模式：在A、B相的上升和下降沿各進行一次計數，增量型編碼器一般使用4x的計數模式進行工作。
4．z_reset_en：編碼器z信號復位使能。設定為0時，Z信號出現高電平不復位；設定為1時，復位為0x000000或者0x800000。
5．z_dir：設置Z信號復位電平。0為高電平復位，1為低電平復位。
6．set8000：設定z信號復位時的計數值。設定為0，復位為0x000000；設定為1，復位為0x800000。
7．enable：計數器使能工作，設為0計數器不工作且復位為0x000000；設為1計數器正常工作。
然后是編碼器計數值讀取函數Read_Encorder：
Read_Encorder(char* destIP,int Axs , unsigned int* Value)
1．destIP：同編碼器設定函數，板卡IP地址。
2．Axs：同編碼器設定函數，要設置編碼器的運動軸。
3．Value：一個指針參數，用于返回讀取到的編碼器計數值。
以上便是板卡內編碼器相關的兩個函數介紹，下面我們來實際運用一下這兩個函數，我這里已經寫好了一份簡單的例程供大家參考，如圖：
我們現在來運行一下這個例程試試。啟動程序后，用手稍稍轉動編碼器，觀察打印值是否變化。如圖：
圖
由上圖可知，程序可正常顯示編碼器當前計數值，程序運行成功。以上便是C語言中板卡動態鏈接庫及其函數的使用方法。
首先我們打開Labview，點擊創建項目，如圖：
圖.
然后選擇新建一個空白VI，如圖：
圖.
新建后，我們可以看到生成了一個前面板，如圖：
圖.
接下來，我們點擊上方窗口→顯示程序框圖，如圖：
圖.
點擊后可以進入到Labview圖形編程界面，如圖：
圖.
進入程序框圖后，我們就可以在這里調用板卡的DLL文件了，我們點擊鼠標右鍵→互連接口→庫與可執行程序→調用庫函數，如圖：
圖.
選擇后可以直接放置在程序框圖內，如圖：
圖.
放置好函數節點后，我們雙擊節點，進入節點的函數設置，如圖：
圖.
進入節點設置后，我們點擊“庫名/路徑”旁邊的文件夾圖標，選擇要調用的DLL文件，然后在函數名一欄選擇要調用的函數，并把調用規范改為stdcall（WINAPI），如圖：
圖.
接著點擊上方的函數設置，將函數的返回類型和數據類型設定為對應的值，如果函數包含輸入參數，那還可以在這里增加參數輸入口，點擊+號即可。如圖：
圖.
點擊確定后完成函數節點的配置。如果覺得節點太小不方便確認是調用了哪個函數可以右鍵→名稱格式→名稱，便可以顯示當前節點調用的函數名，如圖：
圖.
接下來，只要運行Labview，就可以啟動板卡了，以上便是Labview的動態鏈接庫使用方法。
我們打開CVI，選擇新建一個項目，如圖：
圖.
選擇新建后，即可進入CVI項目界面，如圖：
圖.
選擇左上角File→New→User Interface，即可打開用戶界面設計，如圖：
圖.
圖.
我們可以在設計界面上放上一個按鈕，調整為自認為合適的大小和造型，用于后面調用板卡DLL內的函數。如圖：
圖.
雙擊該按鈕可以進入按鈕的詳細屬性設置，可以在此處設置按鈕上顯示的文本以及回調函數名稱，如圖：
圖.
完成后我們點擊上方Code→Generate→All Code，如圖：
圖.
在彈出的選擇框內勾選Create Project in Current Workspace，如圖：
圖.
完成后即可進入編程界面，如圖：
圖.
接下來我們將板卡二次開發庫中的全部文件復制到項目文件夾內，如圖：
圖.
然后右鍵點擊項目名稱，選擇Add Existing File添加現有文件，并選擇剛才復制的二次開發庫文件進行添加。如圖：
圖.
接下來，就可以在編程界面使用板卡DLL庫中的函數了。使用方法和C語言部分類似。如圖：
圖.
接下來運行程序并點擊網絡初始化按鈕即可進行網絡初始化。
以上便是CVI的DLL庫調用方法。
我們打開Visual Studio 2013，點擊新建項目，如圖：
圖.
本次我們以C#的WinForm窗體應用程序來作為說明，選擇Visual C#→WinForm窗體應用程序→設定好項目名稱和存放位置→確定。如圖：
圖.
項目創建好后，即可進入WinForm的窗體布局界面。如圖：
圖.
我們點擊上方視圖→解決方案資源管理器，如圖：
圖.
打開解決方案資源管理器，使用右鍵點擊解決方案，選擇在文件資源管理器中打開文件夾。如圖：
圖.
找到：項目名稱文件夾→bin→Debug并打開。進入到如圖所示的文件位置內：
圖.
我們將板卡的DLL文件粘貼到這個文件夾內，如圖：
圖.
回到Visual Stdio，點擊左側工具箱，選擇Button控件。如圖：
圖.
將選擇的Button控件放入窗體中任意喜歡的位置并調整成自認為合適的大小。如圖：
圖.
我們雙擊窗體，即可進入程序后臺界面，如圖：
圖.
我們在編程區域的上方寫入命名空間：
using System.Runtime.InteropServices;
這樣一來，我們這個項目就允許使用剛剛粘貼進來的dll文件了，然后在public partial class Form1 : Form內寫入語句DllImport，指定命令中的DLL文件名稱為板卡DLL文件名稱“NET_AMC4XER.dll”，并在后面寫入想要調用的函數名，注意，一個DllImport語句只對應一個函數。如果要調用多個函數，就要重復使用DllImport語句。
最后，我們在Button控件的事件內寫入函數即可。這樣一來，當我們點擊Button時，便可以使用對應的函數。如圖：
圖.
接下來只要啟動C# Winform程序即可。
以上便是在C#使用板卡DLL文件的方法。
VB方面，首先，和C#一樣我們打開Visual Studio，模板選擇Visual Basic,同樣還是選擇窗體應用程序作為說明。如圖：
圖.
進入設計面板后，點擊右側解決方案資源管理器，右鍵解決方案，選擇在文件資源管理器中打開文件夾。
圖.
在彈出的文件中，選擇項目文件夾→bin→Debug，如圖：
圖
將我們板卡所要用到的DLL文件復制到這個文件夾內。如圖：
圖.
回到Visual Studio，打開左側工具欄，選擇并向窗體放入一個Button控件且調整成自認為合適的大小。如圖：
圖
完成后，我們雙擊Button控件即可進入后臺編程界面。如圖：
圖.
接著，我們要用一個語句進行DLL文件的聲明：
Declare Function 函數名 Lib "DLL文件名" (ByVal 參數名 As 數據類型) As 返回值類型
然后就可以直接在Button控件的事件里面使用聲明過的函數了，如圖：
圖.
以上，便是在Visual Basic內使用板卡DLL文件的方法。
碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。
一、編碼器的分類
根據檢測原理，編碼器可分為光學式、磁式、感應式和電容式，根據其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。
1.1 增量式編碼器 增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90度，從而可方便的判斷出旋轉方向，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。它的優點是原理構造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉動的絕對位置信息。
1.2 絕對式編碼器 絕對式編碼器是直接輸出數字的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼盤，每條道上有透光和不透光的扇形區相間組成，相鄰碼道的扇區樹木是雙倍關系，碼盤上的碼道數是它的二進制數碼的位數，在嗎盤的一側是光源，另一側對應每一碼道有一光敏元件，當嗎盤處于不同位置時，各光敏元件根據受光照與否轉換出相應的電平信號，形成二進制數。這種編碼器的特點是不要計數器，在轉軸的任意位置都可讀書一個固定的與位置相對應的數字碼。顯然，嗎道必須N條嗎道。目前國內已有16位的絕對編碼器產品。
1.3 混合式絕對編碼器 混合式絕對編碼器，它輸出兩組信息，一組信息用于檢測磁極位置，帶有絕對信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。
二、光電編碼器的應用
增量型編碼器與絕對型編碼器區別
1、角度測量
汽車駕駛模擬器，對方向盤旋轉角度的測量選用光電編碼器作為傳感器。重力測量儀，采用光電編碼器，把他的轉軸與重力測量儀中補償旋鈕軸相連，扭轉角度儀，利用編碼器測量扭轉角度變化，如扭轉實驗機、漁竿扭轉釣性測試等。擺錘沖擊實驗機，利用編碼器計算沖擊是擺角變化。
2、長度測量
計米器，利用滾輪周長來測量物體的長度和距離。
拉線位移傳感器，利用收卷輪周長計量物體長度距離。
聯軸直測，與驅動直線位移的動力裝置的主軸聯軸，通過輸出脈沖數計量。
介質檢測，在直齒條、轉動鏈條的鏈輪、同步帶輪等來傳遞直線位移信息。
3、速度測量
線速度，通過跟儀表連接，測量生產線的線速度
角速度，通過編碼器測量電機、轉軸等的速度測量
4、位置測量
機床方面，記憶機床各個坐標點的坐標位置，如鉆床等
自動化控制方面，控制在牧歌位置進行指定動作。如電梯、提升機等
5、同步控制
通過角速度或線速度，對傳動環節進行同步控制，以達到張力控制
三、增量型編碼器（旋轉型）
1、工作原理：
由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取，獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D，每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩定信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。
由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。
2、信號輸出：
信號輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電極開路（PNP、NPN），推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅動（對稱A，A-;B，B-;Z，Z-），HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。
信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關頻率有低有高。
如單相聯接，用于單方向計數，單方向測速。
A.B兩相聯接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。
A、B、Z三相聯接，用于帶參考位修正的位置測量。
A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。
對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達150米。
對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器，信號傳輸距離可達300米。
3、增量式編碼器的問題：
增量型編碼器存在零點累計誤差，抗干擾較差，接收設備的停機需斷電記憶，開機應找零或參考位等問題，這些問題如選用絕對型編碼器可以解決。
增量型編碼器的一般應用：
測速，測轉動方向，測移動角度、距離（相對）。
四、絕對型編碼器（旋轉型）
絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16 線……編排，這樣，在編碼器的每一個位置，通過讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼（格雷碼），這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。
絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。
從單圈絕對值編碼器到多圈絕對值編碼器
旋轉單圈絕對值編碼器，以轉動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取唯一的編碼，當轉動超過360度時，編碼又回到原點，這樣就不符合絕對編碼唯一的原則，這樣的編碼只能用于旋轉范圍360度以內的測量，稱為單圈絕對值編碼器。
如果要測量旋轉超過360度范圍，就要用到多圈絕對值編碼器。
編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤旋轉時，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個位置編碼唯一不重復，而無需記憶。
多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大，實際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時不必要費勁找零點， 將某一中間位置作為起始點就可以了，而大大簡化了安裝調試難度。
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