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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,取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，可增強安穩信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參閱位。

一般的正余弦編碼器具有一對正交的sin，cos1Vp-p信號，相當于方波信號的增量式編碼器的AB正交信號，每圈會重復許許多多個信號周期，比方2048等；以及一個窄幅的對稱三角波Index信號，相當于增量式編碼器的Z信號，一圈一般呈現一個；這種正余弦編碼器實質上也是一種增量式編碼器。另一種正余弦編碼器除了具有上述正交的sin、cos信號外，還具有一對一圈只呈現一個信號周期的彼此正交的1Vp-p的正弦型C、D信號，假如以C信號為sin，則D信號為cos，通過sin、cos信號的高倍率細分技能，不只能夠使正余弦編碼器取得比原始信號周期更為細密的名義檢測分辨率，比方2048線的正余弦編碼器經2048細分后，能夠到達每轉400多萬線的名義檢測分辨率，當前很多歐美伺服廠家都供給這類高分辨率的伺服系統，而國內廠家尚不多見；此外帶C、D信號的正余弦編碼器的C、D信號通過細分后，還能夠供給較高的每轉jue對方位信息，比方每轉2048個jue對方位，因此帶C、D信號的正余弦編碼器能夠視作一種模擬式的單圈jue對編碼器。

正余弦伺服電機編碼器的長處是不用選用高頻率的通訊即可讓伺服驅動器取得高精度的細分，這樣降低了硬件要求，同時因為有單圈視點信號，能夠讓伺服電機發動平穩，發動力矩大。