5. ロータリーエンコーダの調査


Fig 5.1 信号処理(20KB)
Fig 5.1 信号処理


5.1 ロータリーエンコーダ

既製品にコネクタを接続し、波形整形回路に接続できるようにしたもの
回転軸の回転速度に比例した周波数を持つ2種類の擬似sin波を出力


5.1.1 ロータリーエンコーダ波形整形回路

ロータリーエンコーダからの波形を方形パルスに整形しサーボボードに送る


5.1.2 位相弁別回路、カウンタ

ロータリーエンコーダによる位置と速度の検出

モータが一定回転するたびに一つのパルスを発生するロータリーエンコーダはインクリメンタル型と呼ばれ、この種のロータリーエンコーダは一般に円盤にスリットを切ってフォト・インタラプタによりスリットの通過を検出するようになっている。90°位相のずれた2ヵ所にフォト・インタラプタを配置すると、二個のフォト・インタラプタの位相関係からモータの回転方向を検出できる。
また、フォト・インタラプタで発生したパルスを回転方向を含めてアップ/ダウン・カウンタでカウントすればモータの回転角度の累積値すなわち現在の、角度、位置を求める事ができる。カウントしたパルス数は7bitのパラレルデータに変換。カウンタはデータ保持のためD・F/Fを使用。
波形整形回路からの出力は2種類あり位相が90度ずれている。回転方向によってずれかたが違う。
@:Bの立ち上がり時にAはHなので出力はHとなる
A:Bの立ち上がり時にAはLなので出力はHとなる


Fig 5.2(7KB)
Fig 5.2


A、Bの周波数は回転数に比例するからBのパルスを一定時間毎にカウントし回転数をデータ化する。データの読み込みはタイマー割り込みを使い、そのたびにカウンタはリセットされる

 

5.2 マイクロエンコーダー仕様

5.2.1 電気仕様

    使用電源:5V±5%  40mA or less
    出力波形:近似サイン波
    出力信号:90゜±45゜位相差2信号
    応答周波数:10kHz
    出力信号振幅:150mVpーp以上
    出力振幅変動率:40%以下
    光源:LED(GAAS)

5.2.2 機械仕様

    軸始動トルク:5g・cm以下
    軸慣性モーメント:0.1g・cm2
    軸荷重:ラジアル:200g
        スラスト:200g
    最高回転数:6000rpm
    正味重量:25g以下

5.2.3 環境仕様

    使用温度範囲:0ー50゜C
    保存温度範囲:ー20ー80゜

5.2.4 素子の最大定格

  1.  LED
      最大電流:60mA
      逆電圧:6V
      許容損失:90mW
      許容損失低減率:ー1.1mW/゜C
  2.  Photo Transister
      コレクタ・エミッタ電圧:40V
      エミッタ・コレクタ電圧:6V
      コレクタ電流:25mA
      コレクタ損失:90mW
      許容損失低減率:ー1.1mV/゜C