ตัวเข้ารหัสแบบหมุนหรือที่เรียกว่าตัวเข้ารหัสเพลาเป็น อุปกรณ์ อิเล็กโทรแมคคานิกส์ที่แปลง ตำแหน่ง เชิงมุมหรือการเคลื่อนที่ของเพลาหรือแกนเป็นสัญญาณเอาต์พุตแบบอนาล็อกหรือดิจิทัล^{[ 1 ]}

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนมีสองประเภทหลัก ได้แก่ แบบสัมบูรณ์และแบบเพิ่มค่า เอาต์พุตของตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์แสดงตำแหน่งปัจจุบันของเพลา ทำให้มันเป็นตัวแปลงสัญญาณมุมส่วนเอาต์พุตของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเพลา ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกประมวลผลที่อื่นเพื่อแปลงเป็นข้อมูล เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว และระยะทาง

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนใช้ในแอปพลิเคชันที่หลากหลายซึ่งต้องการการตรวจสอบหรือควบคุม หรือทั้งสองอย่างของระบบกลไก รวมถึงการควบคุมอุตสาหกรรมหุ่นยนต์เลนส์ถ่ายภาพ [ ^{2 ] อุปกรณ์}ป้อนข้อมูลคอมพิวเตอร์ เช่นเมาส์ ออปโตเมคานิกส์ และแทร็กบอลเครื่องวัดความหนืดแบบควบคุมความเค้นและแพลตฟอร์ม เรดาร์ แบบหมุน

• แบบกลไก : หรือที่รู้จักกันในชื่อตัวเข้ารหัสแบบนำไฟฟ้า ชุดของแทร็กทองแดงตามแนวเส้นรอบวงที่สลักลงบน PCB จะถูกใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูลผ่านแปรงสัมผัสที่ตรวจจับพื้นที่นำไฟฟ้า ตัวเข้ารหัสแบบกลไกมีราคาประหยัดแต่ไวต่อการสึกหรอทางกล มักใช้ในอินเทอร์เฟซของมนุษย์ เช่น มัลติ มิเตอร์ดิจิทัล^{[ 3 ]}
• แบบออปติคอล : เทคโนโลยีนี้ใช้แสงส่องผ่าน ช่องแคบๆ บน แผ่นดิสก์ซึ่งโดยทั่วไปทำจากโลหะ แก้ว หรือพลาสติก ไปยังโฟโตไดโอด นอกจากนี้ยังมีแบบสะท้อนแสงด้วย นี่เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่พบได้บ่อยที่สุด ตัวเข้ารหัสแบบออปติคอลมีความไวต่อฝุ่นมาก
• แม่เหล็กแบบ On-Axis : เทคโนโลยีนี้โดยทั่วไปจะใช้ แม่เหล็กนีโอไดเมียม 2 ขั้วที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กเป็นพิเศษซึ่งติดอยู่กับเพลาของมอเตอร์ เนื่องจากสามารถยึดไว้ที่ปลายเพลาได้ จึงสามารถใช้งานได้กับมอเตอร์ที่มีเพลาเพียง 1 เพลาที่ยื่นออกมาจากตัวมอเตอร์ ความแม่นยำอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่องศาจนถึงต่ำกว่า 1 องศา ความละเอียดอาจต่ำถึง 1 องศาหรือสูงถึง 0.09 องศา (4000 CPR, จำนวนต่อรอบ) ^{[ 4 ]}การแทรกสอดภายในที่ออกแบบไม่ดีอาจทำให้เกิดการสั่นของเอาต์พุต แต่สามารถแก้ไขได้ด้วยการเฉลี่ยตัวอย่างภายใน
• ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กแบบนอกแกน : เทคโนโลยีนี้โดยทั่วไปใช้แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ที่ยึดติดกับยางเข้ากับแกนโลหะ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบและต้นทุนต่ำสำหรับการใช้งานแบบกำหนดเอง เนื่องจากความยืดหยุ่นของชิปตัวเข้ารหัสแบบนอกแกนจำนวนมาก จึงสามารถตั้งโปรแกรมให้รับความกว้างของขั้วได้ทุกจำนวน ดังนั้นจึงสามารถวางชิปในตำแหน่งใดก็ได้ที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งตัวเข้ารหัสแบบออปติคอลจะไม่สามารถทำงานได้

ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์จะรักษาข้อมูลตำแหน่งไว้แม้ว่าจะตัดไฟออกจากตัวเข้ารหัสแล้วก็ตาม^{[ 5 ]}ตำแหน่งของตัวเข้ารหัสจะพร้อมใช้งานทันทีเมื่อจ่ายไฟกลับเข้าไป ความสัมพันธ์ระหว่างค่าของตัวเข้ารหัสและตำแหน่งทางกายภาพของเครื่องจักรที่ถูกควบคุมจะถูกกำหนดไว้ในการประกอบ ระบบไม่จำเป็นต้องกลับไปยังจุดสอบเทียบเพื่อรักษาความแม่นยำของตำแหน่ง

ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์มีวงแหวนรหัสหลายวงที่มีน้ำหนักไบนารีต่างกันซึ่งให้คำข้อมูลที่แสดงตำแหน่งสัมบูรณ์ของตัวเข้ารหัสภายในการหมุนหนึ่งรอบ ตัวเข้ารหัสประเภทนี้มักเรียกว่าตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์แบบขนาน^{[ 6 ]}

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนสัมบูรณ์หลายรอบประกอบด้วยล้อรหัสและล้อเฟืองเพิ่มเติม ล้อที่มีความละเอียดสูงจะวัดการหมุนแบบเศษส่วน และล้อรหัสเฟืองที่มีความละเอียดต่ำกว่าจะบันทึกจำนวนรอบการหมุนทั้งหมดของเพลา^{[ 7 ]}

ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่า (Incremental Encoder)จะรายงานการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งทันที ซึ่งเป็นความสามารถที่สำคัญในบางแอปพลิเคชัน อย่างไรก็ตาม มันไม่รายงานหรือติดตามตำแหน่งสัมบูรณ์ ดังนั้น ระบบกลไกที่ตรวจสอบโดยตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าอาจต้องทำการปรับตำแหน่งเริ่มต้น (เคลื่อนไปยังจุดอ้างอิงคงที่) เพื่อเริ่มต้นการวัดตำแหน่งสัมบูรณ์ใหม่

ตัวเข้ารหัสสัมบูรณ์แบบดิจิทัลสร้างรหัสดิจิทัลที่ไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละมุมที่แตกต่างกันของเพลา โดยมีสองประเภทพื้นฐาน ได้แก่ แบบออปติคอลและแบบกลไก

แผ่นโลหะทรงกลมที่มีวงแหวนเปิดซ้อนกันหลายชั้นถูกยึดติดกับแผ่นฉนวน ซึ่งยึดติดกับเพลาอย่างแน่นหนา แถวของหน้าสัมผัสแบบเลื่อนได้ถูกยึดติดกับวัตถุที่อยู่กับที่ โดยแต่ละหน้าสัมผัสจะสัมผัสกับแผ่นโลหะในระยะห่างจากเพลาที่แตกต่างกัน เมื่อแผ่นโลหะหมุนไปพร้อมกับเพลา หน้าสัมผัสบางส่วนจะสัมผัสกับโลหะ ในขณะที่บางส่วนจะตกลงไปในช่องว่างที่ตัดเป็นโลหะไว้ แผ่นโลหะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าและแต่ละหน้าสัมผัสเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ไฟฟ้าแยกต่างหาก รูปแบบของโลหะถูกออกแบบมาเพื่อให้แต่ละตำแหน่งที่เป็นไปได้ของเพลาสร้างรหัสไบนารี ที่ไม่ซ้ำกัน โดยที่หน้าสัมผัสบางส่วนเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า (เช่น เปิด) และบางส่วนไม่ได้เชื่อมต่อ (เช่น ปิด)

หน้าสัมผัสแบบแปรงถ่านนั้นสึกหรอได้ง่าย ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วตัวเข้ารหัสเชิงกลจึงมักพบได้ในงานที่มีความเร็วต่ำ เช่น การควบคุมระดับเสียงหรือการปรับจูนด้วยตนเองในเครื่อง รับวิทยุ

แผ่นดิสก์ของตัวเข้ารหัสแสงทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีบริเวณโปร่งใสและทึบแสง แหล่งกำเนิดแสงและอาร์เรย์ตรวจจับแสงจะอ่านรูปแบบแสงที่เกิดจากตำแหน่งของแผ่นดิสก์ในแต่ละช่วงเวลา^{[ 8 ]} มักใช้ รหัสเกรย์ รหัสนี้สามารถอ่านได้โดยอุปกรณ์ควบคุม เช่นไมโครโปรเซสเซอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อกำหนดมุมของเพลา

ระบบอนาล็อกแบบสัมบูรณ์จะสร้างรหัสอนาล็อกคู่ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งสามารถแปลงเป็นมุมสัมบูรณ์ของเพลาได้

ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กใช้ชุดขั้วแม่เหล็ก (2 ขั้วขึ้นไป) เพื่อแสดงตำแหน่งของตัวเข้ารหัสแก่เซ็นเซอร์แม่เหล็ก (โดยทั่วไปคือเซ็นเซอร์แม่เหล็กต้านทานหรือเซ็นเซอร์ฮอลล์เอฟเฟกต์) เซ็นเซอร์แม่เหล็กจะอ่านตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กเหล่านั้น

อุปกรณ์ควบคุม เช่นไมโครโปรเซสเซอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ สามารถอ่านรหัสนี้เพื่อกำหนดมุมของเพลาได้ คล้ายกับตัวเข้ารหัสแบบออปติคอล

ระบบอนาล็อกแบบสัมบูรณ์จะสร้างรหัสอนาล็อกคู่ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งสามารถแปลงเป็นมุมสัมบูรณ์ของเพลาได้ (โดยใช้อัลกอริธึมพิเศษ)

เนื่องจากลักษณะการบันทึกผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กจึงอาจเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานในสภาวะที่ตัวเข้ารหัสประเภทอื่นอาจทำงานล้มเหลวเนื่องจากการสะสมของฝุ่นหรือสิ่งสกปรก นอกจากนี้ ตัวเข้ารหัสแบบแม่เหล็กยังค่อนข้างไม่ไวต่อการสั่นสะเทือน การจัดตำแหน่งที่ไม่ตรงกันเล็กน้อย หรือแรงกระแทก

การสลับการทำงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนในตัว (Rotary Encoder) ใช้สำหรับระบุองศาการหมุนของเพลามอเตอร์ในมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน แบบแม่เหล็กถาวร ซึ่งมักใช้ในเครื่องCNC หุ่นยนต์และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ ในกรณีดังกล่าว ตัวเข้ารหัสทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้อนกลับที่มีบทบาทสำคัญในการทำงานของอุปกรณ์อย่างถูกต้อง มอเตอร์ไร้แปรงถ่านต้องการการสลับกระแสแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมักจะดำเนินการบางส่วนโดยใช้แม่เหล็กโรเตอร์เป็นตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ที่มีความละเอียดต่ำ (โดยทั่วไปคือหกหรือสิบสองพัลส์ต่อการหมุนหนึ่งรอบ) ข้อมูลองศาการหมุนของเพลาที่ได้จะถูกส่งไปยังเซอร์โวไดรฟ์เพื่อให้สามารถจ่ายพลังงานให้กับขดลวดสเตเตอร์ที่เหมาะสมได้ตลอดเวลา

แผ่นดิสก์รูปทรงไม่สมมาตรจะหมุนอยู่ภายในตัวเข้ารหัส แผ่นดิสก์นี้จะเปลี่ยนค่าความจุระหว่างอิเล็กโทรดสองตัว ซึ่งสามารถวัดและคำนวณกลับเป็นค่าเชิงมุมได้^{[ 9 ]}

ตัวเข้ารหัสแบบหลายรอบสามารถตรวจจับและบันทึกการหมุนได้มากกว่าหนึ่งรอบ โดยทั่วไปจะใช้คำว่า ตัวเข้ารหัสแบบหลายรอบสัมบูรณ์ หากตัวเข้ารหัสสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของเพลาได้แม้ว่าจะไม่ได้รับพลังงานจากภายนอกก็ตาม

ตัวเข้ารหัสประเภทนี้ใช้แบตเตอรี่ในการรักษาค่าการนับระหว่างการปิดและเปิดเครื่องใหม่ โดยใช้การออกแบบทางไฟฟ้าที่ประหยัดพลังงานในการตรวจจับการเคลื่อนไหว

ตัวเข้ารหัสเหล่านี้ใช้ชุดเฟืองเพื่อจัดเก็บจำนวนรอบการหมุนทางกล ตำแหน่งของเฟืองแต่ละตัวจะถูกตรวจจับด้วยเทคโนโลยีที่กล่าวถึงข้างต้น^{[ 10 ]}

ตัวเข้ารหัสเหล่านี้ใช้หลักการเก็บเกี่ยวพลังงานเพื่อสร้างพลังงานจากเพลาที่เคลื่อนที่ หลักการนี้ซึ่งนำเสนอในปี 2550 ^{[ 11 ]}ใช้เซ็นเซอร์ Wiegandเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่เพียงพอต่อการทำงานของตัวเข้ารหัสและบันทึกจำนวนรอบลงใน หน่วยความจำ แบบไม่ลบเลือน^{[ 12 ]}

ตัวอย่างรหัสไบนารีในเครื่องเข้ารหัสแบบง่ายที่สุดที่มีเพียงสามหน้าสัมผัส แสดงไว้ด้านล่าง

โดยทั่วไปแล้ว เมื่อมี จุดสัมผัส nจุด จำนวนตำแหน่งที่แตกต่างกันของเพลาจะมีค่าเท่ากับ 2 ^ⁿ ในตัวอย่างนี้nมีค่าเท่ากับ 3 ดังนั้นจึงมีตำแหน่งทั้งหมด 2³ หรือ 8 ตำแหน่ง

ในตัวอย่างข้างต้น หน้าสัมผัสจะสร้างค่าไบนารีมาตรฐานขณะที่แผ่นดิสก์หมุน อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือ หากแผ่นดิสก์หยุดอยู่ระหว่างสองส่วนที่อยู่ติดกัน หรือหน้าสัมผัสไม่ได้จัดเรียงอย่างสมบูรณ์ อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดมุมของเพลา เพื่อให้เห็นภาพปัญหานี้ ลองพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อมุมของเพลาเปลี่ยนจาก 179.9° เป็น 180.1° (จากส่วนที่ 3 ไปยังส่วนที่ 4) ในช่วงเวลาหนึ่ง ตามตารางข้างต้น รูปแบบหน้าสัมผัสจะเปลี่ยนจากปิด-เปิด-เปิด เป็นเปิด-ปิด-ปิด อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นจริง ในอุปกรณ์จริง หน้าสัมผัสจะไม่จัดเรียงอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นแต่ละหน้าสัมผัสจะเปลี่ยนสถานะในเวลาที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น หากหน้าสัมผัสที่ 1 เปลี่ยนสถานะก่อน ตามด้วยหน้าสัมผัสที่ 3 และจากนั้นหน้าสัมผัสที่ 2 ลำดับของรหัสที่เกิดขึ้นจริงคือ:

ปิด-เปิด-เปิด (ตำแหน่งเริ่มต้น)

เปิด-เปิด-เปิด (ขั้นแรก สวิตช์หน้าสัมผัส 1 จะเปิด)

เปิด-เปิด-ปิด (ต่อไป หน้าสัมผัสที่ 3 จะปิด)

เปิด-ปิด-ปิด (สุดท้าย หน้าสัมผัสที่ 2 ปิดลง)

ทีนี้ลองดูภาคส่วนที่ตรงกับรหัสเหล่านี้ในตาราง ในลำดับคือ 3, 7, 6 และ 4 ดังนั้นจากลำดับของรหัสที่ได้ แกนหมุนดูเหมือนจะกระโดดจากภาคส่วนที่ 3 ไปยังภาคส่วนที่ 7 จากนั้นย้อนกลับไปยังภาคส่วนที่ 6 แล้วย้อนกลับอีกครั้งไปยังภาคส่วนที่ 4 ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เราคาดว่าจะพบ ในหลายสถานการณ์ พฤติกรรมนี้ไม่พึงประสงค์และอาจทำให้ระบบล้มเหลวได้ ตัวอย่างเช่น หากใช้ตัวเข้ารหัสในแขนหุ่นยนต์ ตัวควบคุมจะคิดว่าแขนอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง และพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดโดยการหมุน 180° ซึ่งอาจทำให้แขนเสียหายได้

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาข้างต้น จึงใช้ การเข้ารหัสแบบเกรย์ (Gray coding ) ซึ่งเป็นระบบการนับเลขฐานสองที่รหัสสองรหัสที่อยู่ติดกันจะแตกต่างกันเพียงตำแหน่งบิตเดียวเท่านั้น สำหรับตัวอย่างสามจุดสัมผัสที่กล่าวมาข้างต้น เวอร์ชันที่เข้ารหัสแบบเกรย์จะเป็นดังนี้

ในตัวอย่างนี้ การเปลี่ยนจากภาคส่วนที่ 3 ไปยังภาคส่วนที่ 4 เช่นเดียวกับการเปลี่ยนสถานะอื่นๆ ทั้งหมด เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสถานะของหน้าสัมผัสเพียงตัวเดียว จากเปิดเป็นปิด หรือในทางกลับกัน ซึ่งหมายความว่าลำดับของรหัสที่ไม่ถูกต้องที่แสดงในภาพประกอบก่อนหน้านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้

หากผู้ออกแบบย้ายหน้าสัมผัสไปยังตำแหน่งเชิงมุมที่แตกต่างกัน (แต่ยังคงระยะห่างจากแกนกลางเท่าเดิม) รูปแบบ "วงแหวน" ที่สอดคล้องกันจะต้องหมุนด้วยมุมเดียวกันเพื่อให้ได้เอาต์พุตเดียวกัน หากบิตที่มีนัยสำคัญที่สุด (วงแหวนด้านในในรูปที่ 1) ถูกหมุนมากพอ มันจะตรงกับวงแหวนถัดไปอย่างแม่นยำ เนื่องจากวงแหวนทั้งสองเหมือนกันแล้ว จึงสามารถละเว้นวงแหวนด้านในได้ และย้ายเซ็นเซอร์สำหรับวงแหวนนั้นไปยังวงแหวนที่เหลือซึ่งเหมือนกัน (แต่เยื้องด้วยมุมนั้นจากเซ็นเซอร์อีกตัวบนวงแหวนนั้น) เซ็นเซอร์สองตัวบนวงแหวนเดียวนี้ทำให้เกิดตัวเข้ารหัสแบบควอดราเจอร์ที่มีวงแหวนเดียว

สามารถจัดวางเซ็นเซอร์หลายตัวรอบราง (วงแหวน) เดียวได้ โดยที่ตำแหน่งที่ต่อเนื่องกันจะแตกต่างกันที่เซ็นเซอร์เพียงตัวเดียว ผลลัพธ์ที่ได้คือตัวเข้ารหัส เกรย์แบบรางเดี่ยว

ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และผู้ผลิต ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์อาจใช้สัญญาณและโปรโตคอลการสื่อสารหลายประเภทในการส่งข้อมูล รวมถึงสัญญาณไบนารีแบบขนานสัญญาณอนาล็อก (กระแสหรือแรงดัน) และระบบบัสแบบอนุกรม เช่นSSI , BiSS , Heidenhain EnDat, Sick-Stegmann Hiperface, DeviceNet , Modbus , Profibus , CANopenและEtherCATซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ เลเยอร์ทางกายภาพ Ethernetหรือ RS-422/RS-485

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเพิ่มค่า (Rotary Incremental Encoder ) เป็นตัวเข้ารหัสแบบหมุนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เนื่องจากมีความสามารถในการให้ข้อมูลตำแหน่งแบบเรียลไทม์ ความละเอียดในการวัดของตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าไม่ได้ถูกจำกัดด้วยเซ็นเซอร์การเคลื่อนที่แบบเพิ่มค่าภายในสองตัวแต่อย่างใด ในท้องตลาดมีตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าที่มีความละเอียดในการวัดสูงถึง 10,000 ครั้งต่อรอบ หรือมากกว่านั้น

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเพิ่มค่า (Rotary incremental encoders) รายงานการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งโดยไม่ต้องมีการกระตุ้น และส่งข้อมูลนี้ด้วยอัตราการส่งข้อมูลที่เร็วกว่าตัวเข้ารหัสแบบเพลาสัมบูรณ์ (Absolute shaft encoders) ส่วนใหญ่หลายเท่า ด้วยเหตุนี้ ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าจึงนิยมใช้ในงานที่ต้องการการวัดตำแหน่งและความเร็วที่แม่นยำ

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเพิ่มค่า (Rotary Incremental Encoder) อาจใช้เซ็นเซอร์เชิงกล เซ็นเซอร์แสง หรือเซ็นเซอร์แม่เหล็กในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งการหมุน แบบเชิงกลมักใช้เป็นตัวควบคุม "โพเทนชิโอมิเตอร์ดิจิทัล" ที่ใช้งานด้วยมือในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น เครื่องเสียงบ้านและรถยนต์สมัยใหม่มักใช้ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเชิงกลเป็นตัวควบคุมระดับเสียง ตัวเข้ารหัสที่มีเซ็นเซอร์เชิงกลจำเป็นต้องมีการลดการสั่น ของสวิตช์ ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดในความเร็วในการหมุนที่สามารถรองรับได้ แบบเชิงแสงจะใช้เมื่อพบความเร็วสูงขึ้นหรือต้องการความแม่นยำสูงขึ้น

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเพิ่มค่ามีสัญญาณเอาต์พุตสองสัญญาณ คือ A และ B ซึ่งสร้างรูปคลื่นดิจิทัลเป็นคาบในเฟสควอดราเจอร์เมื่อเพลาของตัวเข้ารหัสหมุน ซึ่งคล้ายกับตัวเข้ารหัสไซน์ที่สร้างรูปคลื่นไซน์ในเฟสควอดราเจอร์ (เช่น ไซน์และโคไซน์) ^{[ 13 ]}ดังนั้นจึงรวมคุณลักษณะของตัวเข้ารหัสและตัวแก้ไขเข้า ด้วยกัน ความถี่ของรูปคลื่นบ่งบอกถึงความเร็วในการหมุนของเพลา และจำนวนพัลส์บ่งบอกถึงระยะทางที่เคลื่อนที่ ในขณะที่ความสัมพันธ์เฟส AB บ่งบอกถึงทิศทางการหมุน

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเพิ่มค่าบางตัวมีเอาต์พุต "ดัชนี" เพิ่มเติม (โดยทั่วไปจะใช้ตัวอักษร Z) ซึ่งจะส่งสัญญาณพัลส์เมื่อเพลาหมุนผ่านมุมที่กำหนด ในแต่ละรอบการหมุน สัญญาณ Z จะถูกส่งออกมา โดยปกติจะอยู่ที่มุมเดิมเสมอ จนกว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงสถานะ AB ครั้งถัดไป วิธีการนี้มักใช้ในระบบเรดาร์และแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการสัญญาณการลงทะเบียนเมื่อเพลาของตัวเข้ารหัสอยู่ที่มุมอ้างอิงที่กำหนด

ต่างจากตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าไม่สามารถติดตามหรือแสดงตำแหน่งสัมบูรณ์ของระบบกลไกที่เชื่อมต่ออยู่ได้ ดังนั้น ในการกำหนดตำแหน่งสัมบูรณ์ ณ ช่วงเวลาใด ๆ จำเป็นต้อง "ติดตาม" ตำแหน่งสัมบูรณ์ด้วยอินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าซึ่งโดยทั่วไปจะมีตัวนับอิเล็กทรอนิกส์แบบสองทิศทางรวมอยู่ด้วย

ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าราคาประหยัดถูกนำมาใช้ในเมาส์คอมพิวเตอร์แบบกลไกโดยทั่วไปจะใช้ตัวเข้ารหัสสองตัว ตัวหนึ่งสำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวซ้าย-ขวา และอีกตัวสำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวหน้า-หลัง

ตัวเข้ารหัสพัลส์แบบหมุน (เชิงมุม) มีสวิตช์ SPDT สำหรับแต่ละทิศทาง โดยแต่ละสวิตช์จะทำงานเฉพาะในทิศทางการเคลื่อนที่เท่านั้น การหมุนแต่ละรอบในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจะทำให้สวิตช์ SPDT ที่เกี่ยวข้องกับทิศทางนั้นสลับสถานะเท่านั้น

ตัวเข้ารหัสแบบหมุนที่มีเอาต์พุตเดียว (เช่นเครื่องวัดความเร็วรอบ ) ไม่สามารถใช้ตรวจจับทิศทางการเคลื่อนที่ได้ แต่เหมาะสำหรับการวัดความเร็วและตำแหน่งเมื่อทิศทางการเคลื่อนที่คงที่ ในบางแอปพลิเคชัน อาจใช้เพื่อวัดระยะทางของการเคลื่อนที่ (เช่น ระยะทางเป็นฟุต)

• อุปกรณ์อนาล็อกที่ทำหน้าที่คล้ายกัน ได้แก่ซิงโครไนเซอร์ , รีโซลเวอร์ , หม้อแปลงดิฟเฟอเรนเชียลแบบปรับค่าได้แบบหมุน (RVDT) และโพเทนชิโอมิเตอร์แบบ หมุน
• ตัวเข้ารหัสเชิงเส้น (Linear Encoder)คล้ายกับตัวเข้ารหัสแบบหมุน (Rotary Encoder) แต่จะวัดตำแหน่งหรือการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง แทนที่จะเป็นการหมุน ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นมักใช้การเข้ารหัสแบบเพิ่มค่า (Incremental Encoder) และใช้ในเครื่องมือกลหลายชนิด
• สวิตช์แบบหมุน

• Winder, C. Farrell (ตุลาคม 1959). "ตัวเข้ารหัสเชิงมุมเพลาให้ความแม่นยำสูง" (PDF) . อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ . 18 (10). บริษัทชิลตัน : 76– 80 . สืบค้นเมื่อ2018-01-14 .
• คู่มือทางทหาร: ตัวเข้ารหัส - มุมเพลาเป็นดิจิทัล (PDF)กระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา 30 กันยายน 1991 MIL-HDBK-231Aเก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 25 กรกฎาคม 2020เรียกดูเมื่อ25 กรกฎาคม 2020(หมายเหตุ: แทนที่ MIL-HDBK-231(AS) (1970-07-01))

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับตัวเข้ารหัสแบบหมุน (Rotary encoders )

• บทความ "การเลือกวงล้อรหัส: ดูรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของตัวเข้ารหัส" (เก็บถาวรเมื่อ 2022-05-22 ในWayback Machine)โดย Steve Trahey เผยแพร่เมื่อ 2008-03-25 ซึ่งอธิบายถึง "ตัวเข้ารหัสแบบหมุน"
• บทความเรื่อง "Encoders provide sense of place"โดย Jack Ganssle เผยแพร่เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2548 อธิบายถึง "ตัวเข้ารหัสแบบไม่เชิงเส้น" (nonlinear encoders)
• "ตัวเข้ารหัสหุ่นยนต์ "
• บทแนะนำเบื้องต้นเกี่ยวกับ PWM และการเข้ารหัสแบบควอดราเจอร์
• Revotics - ทำความเข้าใจการเข้ารหัสแบบควอดราเจอร์ - ครอบคลุมรายละเอียดของการเข้ารหัสแบบหมุนและแบบควอดราเจอร์ โดยเน้นที่การประยุกต์ใช้ในหุ่นยนต์
• วิธีการทำงานของโรตารี่เอนโคเดอร์ - วิดีโออธิบายวิธีการทำงานของโรตารี่เอนโคเดอร์ รวมถึงวิธีการใช้งานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino