将转轴的角位移或直线位移的模拟量转变成数字量输出的一种轴角（位）－数字转换器。编码器的数字输出与轴角(位)成某种涵数关系，通常有线性、正弦、余弦、正切、指数和对数等函数形式。
　　编码器不仅能作为角度（或位移）传感用，还可以作速度传感用。后者不再叫做轴角编码器而称为速度编码器。编码器可根据码盘的结构完成多种功能。
　　结构 　编码器的码盘是由一系列同心圆的轨道组成。每层轨道以从外向里按轴位代码的二进制的权分割成等距的区段，外层轨道为最低位，内层轨道为最高位。　　由于增量编码器比绝对编码器使用码盘轨道少，这样，它的导线数、滑环数、读出器、电路和显示元件保持最低，使得系统可靠性增大，成本降低。因此，现代系统多倾向采用增量编码器。增量编码器主要缺点是测量仅相对于一个固定点，假如这个点有误差，整个系统受损害。另一个问题是当电源出现故障时，常常导致数据丢失，须使用辅助数据记忆技术，以防止丢失。
　　编码器需要与译码器、逻辑电路、计数器和显示器等共同组成一个专用测量或指示仪表。由于数字仪表精度(±0.1～±0.0001％)比模拟仪表精度(±0.1～±5％)高，可靠性好，已广泛应用在控制系统中作位置和速度的检测以及反馈，取代其他模拟或数字传感元件。
　　分类 　轴角编码器有电机、机械、光电、磁性等形式。电机式是由旋转变压器（或自整角电机）和解码网络等电路构成；而机械式、光电式和磁性式是由码拾取器（码盘和敏感元件）及编码电路构成，它们之间的区别是码拾取器方式不同。
　　轴角编码器按使用分为绝对编码器和增量编码器两种。绝对编码器给出某些唯一的角度量的数据。它需要一个二-十进制的逻辑电路，最普通电路是以与门电路为基础。由这种编码器构成的仪表瞬时位置是绝对的，在军事上应用较多，如雷达天线位置的指示等。增量编码器给出角度量是通过某些固定参考点来表示，它需要一个较高速度且能周期复位的脉冲计数器，这种编码器在工业上应用广泛。
　　电机式轴角编码器的特点是，采用闭环系统，不受闭环内部的参数变化的影响。换句话说，既不受脉冲源频率不稳和波形等变化的影响，也不受交流电压的幅值大小和频率波动的影响。这种编码器信号幅度大，可靠性好。其精度主要取决于电机角误差及解码网络位数和比较器的鉴别力。
　　70年代，由两极旋转变压器构成轴角编码为12位(比特)，而双通道旋转变压器的轴角编码精度达17位。若采用感应同步器取代旋转变压器，则精度更高。
　　机械式轴角编码器 　以接触码盘为基础的模－数转换器。五、六十年代得到广泛应用。它的码拾取器主要是由码盘和电刷组成。码盘采用照相腐蚀制成导电区段（图1上黑色部分是导电区段），之间用绝缘区段（白色部分）隔开，全部导电区段短接，最里层是公共端。
　　光电式轴角编码器 　以光学码盘为基础的模－数转换器。光电式编码器有光学码盘(可动光盘、静止光片)、光源和光电变换器等基本部分。光学码盘是用玻璃、塑料或金属制成的薄片，其上带有透光或不透光的条纹。对一般要求的光电编码器，其光学码盘只需可动光盘就可；分辨率高的编码器，其光学码盘是由可动光盘和静止光片组成。静止光片用以通过或阻挡光源与光电变换器之间的光线，也可以与可动光盘组成干涉光产生叠栅条纹。光源是白炽灯、发光二极管或光导纤维传导的光。目前，主要用发光二极管。光电变换器一般采用光敏元件组成。常用硅型器件可制成光敏二极管、三极管或光电池。为了方便使用，往往将光源与光电变换器组成一体，其间隙刚好放置可动光盘。光电式编码器，适应性强，其精度可达21位以上，转速达5000转／分，寿命为109转。虽然成本较高，但应用广泛，特别是在空间技术领域。
　　磁性式轴角编码器 　采用磁饱和原理实行编码。码盘由含铁素材料制成，并在上面按代码进行磁化而形成区段；检测器是软磁环形体，有两个绕组，一个作励磁，另一个作读取输出。当检测器环形体处于磁化区域，因磁化饱和产生低输出；当检测器环形体处于非磁化区域，因磁化不饱和而产生高输出。其精度一般为8位，转速高达10000转／分以上，寿命为6×109转。