光学エンコーダー

光学式エンコーダは、LED光源とフォトダイオード検出器を光密閉パッケージに収めた装置です。これらは主に回転式エンコーダで、中央のシャフトが周期的にウィンドウパターンを持つディスクを回転させますが、コードストリップのようなものを読み取るためのリニアエンコーダとしても使われることがあります。パネル式に取り付けられ、シャフトやノブ、または機械的な装置の一部に機械的に取り付けられ、動きを検知する設計ができます。 光学式エンコーダは、インクリメンタル方式またはアブソリュート方式があります。アブソリュートエンコーダは位置に関する光学パターンを持ち、出力ピン上のバイナリ信号レベルの組み合わせとして、またはバイナリ符号化十進法やグレーコードのような形式でエンコードされます。通常、円の360度を中心とした複数の位置を持つと定義されます。これはエンコーダが可能な回転測定精度を示します。 ほとんどの光学式エンコーダはインクリメンタルエンコーダです。これらはLED光源とフォトダイオード検出器間で固定されたパターンで回転します。エンコーダの出力は、シャフトの回転速度に関連する周波数を持つパルス波形です。 多くの光学エンコーダは、周期パターンに対して物理的に90度オフセットされたパターンを検出する2つの出力を持っています。軸が回転するとパターンは一方向に動き、二つの出力にパルストレインが存在します。2つのパルスのリード/ラグ関係を用いて回転方向を決定します。これらは直交エンコーダと呼ばれます。重要なパラメータは1回転あたりのパルス数です。これは回転速度に関する光学エンコーダの測定精度を定義するものではありませんが、位置間の位相間の変化を検出するエンコーダの能力を制限します。出力パルス列車の周波数の変化は、位相位置における加速度の積分の指標です。 光エンコーダは、シャフトが確実に動作する最小回転数によって定義できます。極端な環境での使用には防水・防塵処理が施されています。また、高温範囲でも利用可能であり、温度に依存しない点が光エンコーダの他の技術に対する大きな利点です。時にはエンコーダに統合スイッチがあり、さまざまな向きや端子スタイルが用意されています。