エンコーダ

エンコーダとは?

機械の回転や直線運動を「電気信号」に変換して検出する装置

何のために使うの?

使用目的 説明
位置の検出 モーターの回転数や回転角度、シャフトの位置を正確に知るため
速度の計測 モーターや搬送装置の回転・移動スピードを検出
制御フィードバック サーボモーターなどで位置制御のフィードバックに使用

エンコーダの種類(動作原理で分類)

① インクリメンタルエンコーダ

  • 相対的な移動量をパルスで出力

  • 電源を切ると原点が失われる(電源再投入時に原点復帰動作が必要)

📌 特徴:

  • シンプルで安価

  • パルス数が多いほど高精度

  • 原点スイッチが必要なことが多い


② アブソリュートエンコーダ

  • 絶対的な位置情報を多ビットの信号で出力

  • 電源OFF後も位置情報を保持

📌 特徴:

  • 原点復帰が不要

  • 多軸・高精度制御に向いている

  • 少し高価

エンコーダの構造(基本的な動作原理)

一般的なインクリメンタルエンコーダの例:

  1. スリットの入った円盤(コードホイール)

  2. LED光源とフォトセンサ

  3. 回転するとスリットを通過する光がセンサに届き、パルス信号が出力される

このパルスの数や間隔をカウントすることで、回転角・速度・回転方向などを判断できます。

出力信号の種類(インクリメンタルの場合)

信号 内容
A相 パルス信号
B相 A相と90度ずれた信号(回転方向の判別に使う)
Z相 1回転ごとに1パルス(原点信号)

エンコーダの使用例

使用場所 目的
サーボモーター 正確な回転制御、位置制御
ロボットアーム 各関節の角度検出、動作位置制御
自動搬送装置 台車の位置・移動量の検出
工作機械 主軸やテーブルの位置・速度フィードバック
医療機器 CTやMRIのベッド移動制御、ガントリ回転制御

注意点

注意点 説明
電源OFF時の位置保持 インクリメンタルでは原点復帰が必要
ノイズ対策 信号線にノイズが入ると誤カウントの原因になる
分解能(精度) 用途に応じてパルス数やビット数を適切に選ぶ必要がある

まとめ

項目 内容
名称 エンコーダ(Encoder)
主な用途 回転・位置・速度の検出
種類 インクリメンタル型、アブソリュート型
使用場所 モーター制御、ロボット、搬送装置、工作機械など

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