光學式、磁式和電容式是可供工程師使用的三種主要編碼器技術。不過，要確定哪種技術適合最終應用，還需要考慮一些因素。為了幫助工程師選型，本文將概述光學式、磁式和電容式三種編碼器技術，并且略述各種技術的利弊權衡。
1 光學編碼器
多年來，光學編碼器一直都是運動控制應用市場的熱門選擇。它由LED光源（通常是紅外光源）和光電探測器組成，二者分別位于編碼器碼盤兩側。碼盤由塑料或玻璃制成，上面間隔排列著一系列透光和不透光的線或槽。碼盤旋轉時，LED光路被碼盤上間隔排列的線或槽阻斷，從而產生兩路典型的方波A和B正交脈沖，可用于確定軸的旋轉和速度。
磁性編碼器的結構與光學編碼器類似，但它利用的是磁場，而非光束。磁性編碼器使用磁性碼盤替代帶槽光電碼盤，磁性碼盤上帶有間隔排列的磁極，并在一列霍爾效應傳感器或磁阻傳感器上旋轉。碼盤的任何轉動都會使這些傳感器產生響應，而產生的信號將傳輸至信號調理前端電路以確定軸的位置。相較于光學編碼器，磁性編碼器的優(yōu)勢在于更耐用、抗振和抗沖擊。而且，在遇到灰塵、污垢和油漬等污染物的情況下，光學編碼器的性能會大打折扣，磁性編碼器卻不受影響，因此非常適合惡劣環(huán)境應用。不過，電機（尤其是步進電機）產生的電磁干擾會對磁性編碼器造成極大的影響，并且溫度變化也會使其產生位置漂移。此外，磁性編碼器的分辨率和精度相對較低，在這方面遠不及光學和電容式編碼器。
3 電容式編碼器
電容式編碼器主要由三部分組成：轉子、固定發(fā)射器和固定接收器。電容感應使用條狀或線狀紋路，一極位于固定元件上，另一極位于活動元件上，以構成可變電容器，并配置成一對接收器/發(fā)射器。轉子上蝕刻了正弦波紋路，隨著電機軸的轉動，這種紋路可產生特殊但可預測的信號。隨后，該信號經由編碼器的板載ASIC轉換，以計算軸的位置和旋轉方向。
