金属反射式码盘还是玻璃码盘？从光路、精度、环境三方面选
要高分辨率和长期精度选玻璃码盘，要编码器做薄、耐振动冲击、控制成本选金属反射式码盘。本文从光路、精度与热稳定性、机械环境三方面比较两种码盘。
2026-10-02 · 廊坊晶正光电技术有限公司
结论：要高分辨率、长期精度稳定，选玻璃码盘；要编码器做薄、耐振动冲击、控制成本，选金属反射式码盘。下面分三点说原因。
一、光路不同
透射式码盘的光源和接收器分在码盘两侧，光穿过透光区、被遮光区挡住。玻璃码盘是最常见的透射式码盘：玻璃镀铬后光刻，铬层就是遮光区。
反射式码盘的光源和接收器在同一侧，靠码盘表面高反射区和低反射区的明暗差读取位置。因为只用一侧空间，编码器可以做得更薄，这是协作机器人关节、薄型伺服电机更常用反射式的原因。玻璃也能做成反射式，只是金属基材更常见。
二、精度和热稳定性
玻璃基片平整、铬膜薄，光刻线条边缘整齐，高线数和绝对式多轨图形更容易做。
热膨胀也有差别。常见材料的线膨胀系数大致是：石英约 0.5×10⁻⁶/K，硼硅玻璃约 3.3×10⁻⁶/K，钠钙玻璃约 9×10⁻⁶/K，304 不锈钢约 17×10⁻⁶/K。温度变化 40 K 时，304 不锈钢码盘的栅距变化约 0.07%，钠钙玻璃约 0.04%。对普通伺服影响不大；对高分辨率、读头间隙小的场合，还要考虑码盘和轮毂膨胀不一致带来的应力和偏心。
三、机械和环境
玻璃怕跌落和冲击，装配时也要控制夹紧应力。金属不易碎，振动大、会碰撞的工况更放心。两种码盘都怕油污和粉尘覆盖刻线，密封要求一样。
| 对比项 | 玻璃码盘 | 金属反射式码盘 |
|---|---|---|
| 常见光路 | 透射式 | 反射式 |
| 高线数、绝对式多轨 | 更容易 | 可以，受蚀刻和膜层工艺限制 |
| 热膨胀 | 小 | 较大 |
| 抗冲击 | 怕跌落 | 好 |
| 编码器厚度 | 两侧都要空间 | 可以做薄 |
| 成本 | 较高 | 较低 |
怎么选
- 数控机床、转台、计量和测绘仪器：玻璃码盘
- 协作机器人关节、薄型伺服、空心轴编码器：金属反射式码盘
- 批量大、分辨率不高、对重量敏感：PC 码盘
- 拿不准时，两种各打一批样，用自己的读头实测信号
本文由廊坊晶正光电技术有限公司工程部整理。晶正光电生产玻璃码盘、金属反射式码盘、PC码盘和定制码盘，官网 www.encoderdisk.cn，电话 0316-8933331。