プロジェクトに エンコーダーが必要な場合は、ニーズに合ったものを選択する必要があります。選択できるエンコーダーの選択肢は驚くほど豊富ですが、何を探しているのかがわからないと、最適ではないものを入手してしまう可能性が高くなります。何があるのかをざっと見ていき、いくつかの新しい選択肢を紹介しましょう。
エンコーダークラスの種類
エンコーダを購入する際、最初に考えるべきことは、「ロータリー エンコーダに何を求めているか」です。市場にあるすべてのエンコーダーは回転を測定しますが、その方法はさまざまです。エンコーダー クラスの簡単なガイドを次に示します。
- タコメータ: 最も基本的なタイプのエンコーダです。タコメーター はデバイスがどれだけ回転したかを示しますが、方向は追跡しません。これらのエンコーダは、オン/オフ信号を使用して、シャフトが特定の角度に回転したことを示します。現実世界では、タコメーターは自転車のスピードメーターに応用されているのが最もよく知られています。
- インクリメンタル (直交): タコメータと同様に、インクリメンタル エンコーダーは、ホイールが特定の角度距離回転すると信号を出力します。タコメータとは異なり、直交配置で2つの別々の信号を出力するため、シャフトの回転距離と方向の両方を示すことができます。
- 追加機能付き増分: 回転の方向と距離を示すことに加えて、一部の増分エンコーダーには、回転の1つのポイントでのインデックス機能も備わっています。インデックス機能により、シャフトを既知のポイントに戻すことができます。他のエンコーダーにはボタン入力があり、新しいユーザー インターフェイスが追加されます。
- アブソリュート エンコーダ: ほとんどの場合、インクリメンタル エンコーダは本質的にシャフトの位置を「認識」しません (インデックス ポイントを除く)。アブソリュート エンコーダは内部センシングを使用して角度位置を直接測定し、電源がオフになってもこの測定機能を維持します。
- アブソリュート エンコーダ マルチターン: マルチターン アブソリュート エンコーダは、シャフトの位置を把握できるだけでなく、エンコーダが一方向または他方向に何回回転したかを判断することもできます。
プロジェクトで 絶対エンコーダと増分エンコーダ をいつ使用するかを学びます。
エンコーダの検知方法
エンコーダー タイプで計画しているアプリケーションによっては、角度検知の原理に興味があるかもしれません。この原理は、価格やエンコーダが外部干渉や汚染にどれだけうまく対応できるかに影響する可能性があります。
- 導電性： これらのエンコーダは一連の導電性パッドを使用します。インクリメンタル エンコーダの場合、増分エンコーダのパッドはパルスを送信しますが、アブソリュート エンコーダのパッドは位置データを送信します。
- 光学: 光学センシングの場合、エンコーダは、シャフトに取り付けられたディスクまたはその他の手段によって段階的に遮断される光を備えています。このライトは、インクリメンタル エンコーダのパルスを送信し、アブソリュート エンコーダの位置データを送信します。
- 磁気: 磁石または一連の磁石が回転情報を伝達します。
- 静電容量式: この新しいテクノロジーは、ローター セットアップ内の静電容量の繰り返しパターンを感知します。
詳細はこちら 静電容量式、磁気式、光学式エンコーダ。
エンコーダーの機能: 統計情報と追加機能
同じクラスおよび検知方法の回転エンコーダーでも、機能に大きな差がある場合があります。エンコーダーの価格には、多くの場合、こうした差異が反映されます。これらの追加機能のガイドは次のとおりです。
- 解決： エンコーダーの1回転あたりのパルス数または位置数。絶対エンコーダの場合、解像度は、デバイスがゼロ位置に「ロールオーバー」する前に記録できる回転数を測定します。
- 速度機能: エンコーダーには、毎分回転数で表した最大機械速度と、電子機器の最大周波数応答があります。設計では、読み取り電子機器の周波数応答機能とともに、両方を考慮する必要があります。
- 堅牢性: 多くのエンコーダーは比較的クリーンな環境を必要としますが、産業用途向けに「強化」されたエンコーダーもあります。この堅牢性は、センシング方法やデバイスのシールと関係している可能性があり、エンコーダを選択する前に環境を考慮する必要があります。
- 出力タイプ: エンコーダーは通常バイナリ信号を出力しますが、オンボードの電子機器または接続されたボードを使用すると、より便利に通信できる場合があります。追加の出力タイプには、 I2C などのプロトコルや、産業用アプリケーションでのEthernet/IPやProfinetなどがあります。
- 製造元: 無名のサプライヤーから高品質のコンポーネントを見つけることは可能ですが、重要なアプリケーションでは、確立された製造元を選択すると安心できます。これらのデバイスのコストは高くなる可能性がありますが、その投資は安心をもたらします。
市場にはさまざまなエンコーダーが存在するため、圧倒されるかもしれませんが、圧倒される必要はありません。アプリケーションに適した部品を選択すると、最小限の介入で長年の運用が可能になります。
この記事に協力してくれた、 Rhubarb Raspberry Pi産業用インターフェース ボードのメーカーである3ML LLCのJohn Davis氏に特に感謝します。
