エンコーダ出力の確認

  1. はじめに

    MG4では、遊星歯車を用いたいギアヘッドと磁気式エンコーダが一体となった朱雀技研のモータ ギヤードモータ+エンコーダKS5N-IG36P-XXX-Eを使用するが、そのエンコーダ出力が正常で あるかをチェックしておく必要がある。

  2. エンコーダのパルス信号の計測

    モータに直接外部電源を接続して適当な早さで回転させ、エンコーダ信号を計測する。 KS5N-IG36P-XXX-E から出ている信号線は色別に次の表のようになっているので、この情報を参考に ブレッドボード上などに回路を実装し、オシロスコープを用いてエンコーダの出力信号を確認する。

    ケーブル色意味
    Motor-
    Motor+
    Vcc (Encoder) 3.5V~20V
    GND (Encoder)
    B層出力 (Encoder)  820~1KΩ抵抗でVccにプルアップする
    A層出力 (Encoder)  820~1KΩ抵抗でVccにプルアップする

    信号計測は、 Arudino単体での動作試験の環境を作ってから、モータを回転させてエンコーダ出力端子の信号を計測してもよい。

  3. 正常なエンコーダ出力

    この磁気式エンコーダの分解能は 13 PPR(1回転当たりのパルス)であり、それぞれ90度位相のずれた A層、B層からなる。 モータを等速で回転させた場合、下のオシロスコープ出力(正常)のように、一定周期の矩形波が途切れなく 続く。(写真は下がA層、上がB層)


    オシロスコープ出力(正常)

  4. 異常なエンコーダ出力とその対策

    下図のオシロスコープ出力(異常)のように一部パルスが抜ける場合がある。 (2016年10月の購入時は、4層(モータ2個)中、2層でこのようなパルス抜けがあった。)


    オシロスコープ出力(異常)

    その場合、次のような対策を行う。

    1. モータのエンコーダ部分の黒い丸いカバーケースをはずす。 (ケース部を掴んで捻るように引っ張ると簡単にはずれる。)


      エンコーダ内部

    2. 写真のモータ軸と一体で回る黒い円盤(この円周上に磁石が交互に張り付けられている)と MRセンサ(磁気抵抗センサ、 この写真では円盤側面の上部にある黒い四角い素子)の隙間をできるだけ 小さくなるように、MRセンサを黒い円盤に押し付ける。 (MRセンサはリード線で固定されているだけなので、簡単にこの間隔を変更できる。)

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