金屬反射式碼盤還是玻璃碼盤？從光路、精度、環境三方面選
要高解析度和長期精度選玻璃碼盤，要編碼器做薄、耐振動衝擊、控制成本選金屬反射式碼盤。本文從光路、精度與熱穩定性、機械環境三方面比較兩種碼盤。
2026-10-02 · 廊坊晶正光電技術有限公司
結論：要高解析度、長期精度穩定，選玻璃碼盤；要編碼器做薄、耐振動衝擊、控制成本，選金屬反射式碼盤。下面分三點說原因。
一、光路不同
透射式碼盤的光源和接收器分在碼盤兩側，光穿過透光區、被遮光區擋住。玻璃碼盤是最常見的透射式碼盤：玻璃鍍鉻後微影，鉻層就是遮光區。
反射式碼盤的光源和接收器在同一側，靠碼盤表面高反射區和低反射區的明暗差讀取位置。因為只用一側空間，編碼器可以做得更薄，這是協作機器人關節、薄型伺服馬達更常用反射式的原因。玻璃也能做成反射式，只是金屬基材更常見。
二、精度和熱穩定性
玻璃基片平整、鉻膜薄，微影線條邊緣整齊，高線數和絕對式多軌圖形更容易做。
熱膨脹也有差別。常見材料的線膨脹係數大致是：石英約 0.5×10⁻⁶/K，硼矽玻璃約 3.3×10⁻⁶/K，鈉鈣玻璃約 9×10⁻⁶/K，304 不鏽鋼約 17×10⁻⁶/K。溫度變化 40 K 時，304 不鏽鋼碼盤的柵距變化約 0.07%，鈉鈣玻璃約 0.04%。對普通伺服影響不大；對高解析度、讀頭間隙小的場合，還要考慮碼盤和輪轂膨脹不一致帶來的應力和偏心。
三、機械和環境
玻璃怕跌落和衝擊，裝配時也要控制夾緊應力。金屬不易碎，振動大、會碰撞的工況更放心。兩種碼盤都怕油汙和粉塵覆蓋刻線，密封要求一樣。
| 對比項 | 玻璃碼盤 | 金屬反射式碼盤 |
|---|---|---|
| 常見光路 | 透射式 | 反射式 |
| 高線數、絕對式多軌 | 更容易 | 可以，受蝕刻和膜層製程限制 |
| 熱膨脹 | 小 | 較大 |
| 抗衝擊 | 怕跌落 | 好 |
| 編碼器厚度 | 兩側都要空間 | 可以做薄 |
| 成本 | 較高 | 較低 |
怎麼選
- CNC 工具機、轉檯、計量和測繪儀器：玻璃碼盤
- 協作機器人關節、薄型伺服、空心軸編碼器：金屬反射式碼盤
- 批次大、解析度不高、對重量敏感：PC 碼盤
- 拿不準時，兩種各打一批樣，用自己的讀頭實測訊號
本文由廊坊晶正光電技術有限公司工程部整理。晶正光電生產玻璃碼盤、金屬反射式碼盤、PC碼盤和客製碼盤，官網 www.encoderdisk.cn，電話 0316-8933331。