二进制码盘与格雷码码盘比较

码盘编码的基本问题

绝对式光电码盘用同心圆环上的透光/不透光扇形区表示数字量，每一位对应一个码道，由光电元件并行读出。当码盘旋转经过两个相邻编码区域的边界时，各码道的读出并非严格同时完成，存在微小的时间差异。

二进制码盘的相邻跳变

二进制码按自然二进制数递增。相邻两个数之间，可能有多位同时改变。例如从 3（011）到 4（100），三位全部翻转。若各码道读出时刻不一致，在过渡瞬间读出的可能是介于两者之间的任意错误码字，例如 111 或 000，造成远大于 1 个最低有效位的误差，即粗大误差。

格雷码（循环码）的单比特变化

格雷码是一种循环码，其构造使任意相邻两个码字之间仅有一位不同。因此码盘转到相邻区域时，编码中只有一位发生变化。即使各码道读出存在时间差，过渡瞬间读出的码字也只可能是相邻两个合法码字之一，误差不超过 1 个最低有效位，不会产生粗大误差。

比较要点

• 二进制码盘：相邻跳变可能多位翻转，过渡读出可能产生粗大误差。
• 格雷码码盘：相邻跳变仅一位变化，过渡读出误差不超过 1 个最低有效位。
• 两者均为绝对式编码，码盘结构均为同心圆环加黑白扇形区，区别在于码道图案所遵循的码制。

格雷码将相邻区段过渡限制为单比特变化，但多码道错位、噪声、污损和不一致采样仍可产生错误码字，不能由码制保证任意故障下误差仅为一个最低位。