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)成某种函数关系，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。

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。图1为二进制码盘的图形。二进制码优点是可直接进入计算机工作，但它在交界面上会出现错读，并且随着码盘输出值的增加，读数误差也伴随增大。例如在图1中，0与15的交界面上，由于工艺和装配的因素可能读成1111或0000以外，任何数字都可出现，即发生非单值性，这就产生读数误差。克服这个缺点可采用循环二进制码（图2），又称格雷码。循环码在结构上一个很大优点是最低位区段的长度比二进制码区段长度大一倍，即在同样条件下，循环码盘的精度比二进制码盘高一倍，或者在相同精度和工艺条件下，循环码盘直径要小一半。循环码缺点是须经过译码器变换后才能接入计算机工作。二进制码盘的非单值性读出在实际应用中还有其他方法来解决。除采用上述两种码制外，还有二-十进制码，又称BCD码。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。

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。