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伺服電機編碼器由中心有軸的光電碼盤組成，上面有環形通、暗刻線，通過光電發射和接收裝置讀取，得到四組信號，分別組成A、B、C、D四個正弦信號，每一個正弦信號之間存在90度的相位差(相對于一個360度的周波信號)，將C、D信號反向疊加在A、B兩相位上，增強了穩定信號；每轉一圈，輸出Z相脈沖代表零位參考位。因為A、B兩相距90度，所以通過比較A相在前還是B相在前，可以判斷編碼器的正反向，而編碼器的參考零位則由零位脈沖來確定。

伺服電機碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料等，玻璃碼盤是積聚在玻璃上非常薄的一種刻線，它的熱穩定性好，精度高，金屬碼盤直接用通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度有限制，它的熱穩定性比玻璃差一個數量級，塑料碼盤經濟，成本低，但精度、熱穩定性、壽命都要差一些。

清晰度——伺服馬達編碼器所提供的每轉360度的通數或暗刻線稱為清晰度，也稱解析分度，或直接稱量線，一般是每轉分度5~10000線。