由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别德国海德汉编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得德国海德汉编码器的零位参考位。德国海德汉编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—德国海德汉编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
经销德国海德汉HEIDENHAIN编码器610系列常见故障：
1、德国海德汉编码器本身故障：是指德国海德汉编码器本身元器件出现故障，导致其不能产生和输出正确的波形。这种情况下需更换德国海德汉编码器或维修其内部器件。
2、德国海德汉编码器连接电缆故障：这种故障出现的几率 最高，维修中经常遇到，应是优先考虑的因素。通常为德国海德汉编码器电缆断路、短路或接触不良，这时需更换电缆或接头。还应特别注意是否是由于电缆固定不紧，造成松动引起开焊或断路，这时需卡紧电缆。
3、德国海德汉编码器+5V电源下降：是指+5V电源过低， 通常不能低于4.75V，造成过低的原因是供电电源故障或电源传送电缆阻值偏大而引起损耗，这时需检修电源或更换电缆。
4、绝对式德国海德汉编码器电池电压下降：这种故障通常有含义明确的报警，这时需更换电池，如果参考点位置记忆丢失，还须执行重回参考点操作。
5、德国海德汉编码器电缆屏蔽线未接或脱落：这会引入干扰信号，使波形不稳定，影响通信的准确性，必须保证屏蔽线可靠的焊接及接地。
6、德国海德汉编码器安装松动：这种故障会影响位置控制 精度，造成停止和移动中位置偏差量超差，甚至刚一开机即产生伺服系统过载报警，请特别注意。
7、光栅污染 这会使信号输出幅度下降，必须用脱脂棉沾*轻轻擦除油污。
8、德国海德汉编码器高速端未对中或安装过紧：这会导致德国海德汉编码器的滚珠轴承磨损发热，轴承内润滑油泄漏污染码盘，进而影响信号采集。
经销德国海德汉HEIDENHAIN编码器610系列有5条引线，其中3条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线（OC门输出型）。德国海德汉编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-"端要与德国海德汉编码器的COM端连接，“+ "与德国海德汉编码器的电源端连接。德国海德汉编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B、Z两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，A、B为相差90度的脉冲，Z相信号在德国海德汉编码器旋转一圈只有一个脉冲，通常用来做零点的依据，连接时要注意PLC输入的响应时间。
信号输出有正弦波（电流或电压），方波(TTL、HTL)，集电极开路(PNP、NPN)，推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，德国海德汉编码器的信号接收设备接口应与德国海德汉编码器对应。
信号连接—德国海德汉编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小，抗干扰优良，可传输较远的距离。
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