Ein Drehgeber, auch Drehgeber genannt, ist ein Gerät, das den Drehwinkel seiner Welle meldet. Es ist im Allgemeinen an einer Motorwelle oder einer anderen Drehvorrichtung befestigt und wird verwendet, um ihre aktuelle Position zu verfolgen. Drehgeber werden häufig in Roboteranwendungen, Computermäusen und industriellen Steuerungen eingesetzt. Auch in Werkzeugmaschinenwechslern, Kameraobjektiven und Teleskopen werden sie häufig eingesetzt.
Ein absoluter Drehgeber kann die aktuelle Position seiner Drehgeberwelle ab dem Moment des Einschaltens ermitteln. Im Gegensatz zu einem Inkrementalgeber verfolgt er die absolute Wellenposition und nicht die Position relativ zum Startpunkt. Ein absoluter Drehgeber kann mechanische, magnetische oder optische Sensoren mit einer rotierenden Scheibe verwenden, um die Wellenposition zu bestimmen. Mechanische Encoder verwenden Schleifkontakte und eine Scheibe mit Metallmustern, die die Wellenposition kodieren. Magnetische Codierer erfassen die Position magnetisierter Streifen auf einer Disc, während optische Disc-Geräte speziell codierte helle und dunkle Bereiche lesen.
Die Positionsdaten eines absoluten Drehgebers werden je nach Geräteausführung digital oder analog ausgegeben. Digitale Daten werden oft in Binär-, Gray-Code- oder binär-codierten Dezimalzahlen dargestellt. Gray-Code ist eine modifizierte Form der Binärcodierung, bei der sich benachbarte Mustercodes nur um ein Bit unterscheiden, wodurch Fehler in den Positionsdaten reduziert werden. Die Ausgabe der digitalen Daten kann in der Regel parallel oder in einem seriellen Format wie dem asynchronen Recommended Standard (RS) 422 erfolgen. Häufig werden auch Standards wie das Serial Synchronous Interface (SSI) und das Controller Area Network (CAN) unterstützt.
Inkrementale Drehgeber, auch Quadratur-Encoder genannt, messen die relative Wellenbewegung. Dieser Drehgebertyp verwendet nur zwei optische oder mechanische Sensoren, um die Wellendrehung von einem Winkel zum nächsten zu erfassen. Um die aktuelle Position zu verfolgen, können externe Schaltkreise verwendet werden, um Wellenbewegungen von einem Referenzpunkt aus zu zählen. Bei mechanischen Encodern kontaktieren Nocken auf der Welle mechanische Sensoren, um die Position anzuzeigen. Optische Encoder können die Bewegung bestimmen, indem sie zwei hell- und dunkelcodierte Spuren mit Fotodioden lesen.
Während die meisten Inkremental-Encoder Positionsdaten mit Rechteckwellen ausgeben, die um 90 Grad phasenverschoben sind, können einige stattdessen Sinuswellen erzeugen. Lineare Inkremental-Encoder messen Distanzen in einer geraden Linie und nicht in einer Rotation. Sie werden häufig in Werkzeugmaschinen verwendet. Einige Inkremental-Encoder verfügen über einen batteriegepufferten Speicher zum Aufzeichnen von Zählinformationen. Mit diesem Drehgebertyp in Kombination mit einem Referenzpunkt kann die absolute Position auch beim Einschalten verfolgt werden.
Ein optischer Drehwellen-Encoder kann sich normalerweise mit hohen Geschwindigkeiten drehen. Einige Einheiten können bis zu 30,000 Umdrehungen pro Minute (RPM) drehen. Im Gegensatz dazu sind die meisten mechanischen Encoder in der Geschwindigkeit viel stärker begrenzt.