3 インクリメンタルエンコーダとアブソリュートエンコーダ

インクリメンタルエンコーダは通常、ABZ デジタルまたはアナログの単方向インターフェイスを使用します。このインターフェイスでは、2 つの直交符号化デジタルパルストレイン信号 (A と B) または 2 つのアナログ Sin/Cos 信号 (A と B) により、約 10 ～ 28 ビットまでの高い分解能で低レイテンシの相対角度測定が可能です。オプションのインデックス (Z または I) を使用すると、絶対的な機械的角度情報を使用できます。インクリメンタルエンコーダでは起動時に絶対角度が不明なため、インデックスが発生する前に 1 回転まで回転する必要があります。このため、これらのエンコーダは、非常に短いレイテンシ (1µs 未満) が要求され、起動時の絶対角度情報を必要としない速度可変アプリケーションに最適です。

逆に、単回転または多回転のアブソリュートロータリーエンコーダでは、起動時の絶対角度位置情報が提供されます。ベンダー固有のプロトコルを使用する双方向 RS-485 インターフェイスが用意されており、時間トリガ角度の測定値に加え、回転速度や回転数などの情報も得られます。角度分解能は通常、10 ～ 30 ビットを超え、レイテンシは 10µs と低いため、幅広い産業用アプリケーションに対応できます。位置分解能は通常、デジタルインターフェイス経由で送信されるデータフォーマットです。たとえば、20 ビットの整数フォーマットの角度の分解能は 360/2²⁰ です。0h = 0 度、0xFFFFF = 360 度 - 360/2²⁰ です。全体的なシステムノイズは量子化ノイズよりも大幅に高くなります。この効果の特性は有効ビット数 (ENOB) で明らかです。

式 1 は、測定角度の標準偏差により、角度の ENOB を計算しています。

角度ノイズ信号の実効値は標準偏差 (1 シグマ) と等しくなります。図 1 は角度精度を示しています。関連する角度誤差は標準偏差よりも大きくなっています。角度精度はピークノイズ (多くの場合は 6 シグマ値を使用) だけでなく、1 回転に対する非線形性に依存します。