インクリメンタル値回転エンコーダ、円格子、パルス符号盤とも呼ばれ、これらの名称から分かるように、それは円形の格子刻み符号盤であり、回転後に光束の明暗変化によってパルスを発生し、外部装置のカウントパルスによってパルス数をインクリメント(またはマイナス)して回転の角度を測定する。例えば、円格子には毎週360本の目盛が刻まれており、各目盛で発生した1つのパルスは1度に相当し、測定パルスは累計30個増加し、順方向に30度選択された。実際にこれらの目盛を読み取る光眼は2つ(または4つ)あり、2つの光眼はそれぞれAをB相に出力し、目盛がどの方向から来たのか、AをBより早めたのか、それともBをAより早めたのかを判断するために、人間の左右の目のように、エンコーダの回転方向を知ることができ、このように、パルスのカウントが増加したのか減少したのかを判断することで、実際の回転角度を得ることができる。
実際の使用において、A相とB相の位置は1/4パルス周期だけ異なり、これにより、正方向から1/4周期差、逆方向から3/4となり、回転方向を判断するために使用することができる。1パルス周期で360度の「位相」角であれば、その1/4が90度位相差であり、3/4が270度位相差である。また、ロータリーエンコーダには1周に1つの個別の目盛があり、ゼロビット(Zero)に相当し、Z相とも呼ばれ、毎週の開始点を読み取るために使用されます。
これらの円格子符号盤は、以前は円金属片のエッチングによって得られていたが、金属エッチングの精度は限られており、ガラスめっきでエッチングするようになり、ガラス符号盤の精度は高いが、割れやすい。経済的なエンコーダの中には、プラスチックのフィリングで作られたものもあり、最近ではガラスのコードディスクと同じ加工技術で、より高い精度と安定性の下で、ガラスのコードディスクに比べて壊れにくいという新技術があり、これは大工業の量産化の傾向である可能性がある。
回転時にパルスを出力するためにインクリメンタルエンコーダを回転させ、計数装置によってその位置を知り、エンコーダが動かない場合や停電した場合には計数装置の内部記憶によって位置を記憶する。このように、停電後、エンコーダは何の移動もできず、電気が作動している場合、エンコーダがパルスを出力する過程で、干渉があってパルスを失うこともできない。そうしないと、計数装置の記憶のゼロ点がずれてしまい、しかもこのオフセットの量は知る由もなく、間違った生産結果が出てからしか知ることができない。実際、工業制御は使用する設備がますます多くなっているため、干渉信号がますます多くなって複雑になっており、増分信号に対してもっと多いのは干渉信号がパルスの多計と漏れ計に対して判断できず、積算誤差をもたらしている。
解決策は、外部参照点を増加させ、エンコーダは参照点を通過するたびに、参照位置を計数装置の記憶位置に修正することである。参考点以前に位置の正確性を保証することはできません。そのため、工業制御では、操作ごとにまず参考点を探し、機械を起動してお釣りを探すなどの方法がある。
このような方法は、機械を起動してお釣りを出すことさえ許されない(機械を起動したら正確な位置を知る)作業を続けることもあれば、常にお釣りを出すことを許さないこともあり、エンコーダの出現があった。
エンコーダ光符号盤には、内側から外側への目盛コードパスが多数あり、各目盛は2線、4線、8線、16線の順になっています。。。。。。このようにして、エンコーダの各位置において、n個の光眼によって各目盛線の通、暗を読み取り、2の0乗から2のn−1乗へ変化する*の2進符号化(グレア符号)のセットを得て、これをnビットエンコーダと呼ぶ。このようなエンコーダは、符号ディスクの機械的位置によって決定され、各位置の符号化は*、であるため、値エンコーダと呼ばれる。停電や妨害の影響を受けません。
値エンコーダの機械的位置によって決定される各位置の*性は、記憶する必要がなく、参照点を探す必要がなく、常にカウントする必要がなく、いつ位置を知る必要があり、いつ位置を読み取ることができます。これにより、エンコーダの耐干渉特性、データの信頼性が大幅に向上した。
シングルコイルエンコーダからマルチコイルエンコーダへ
1回転の値エンコーダを回転させ、回転中に光符号盤の各符号道刻みを測定して、*の1組の符号化を取得し、360度を超えると、符号化は原点に戻り、これは符号化*の原則に合致しない。このようなエンコーダは回転範囲360度以内の測定にしか使用できず、1回転式エンコーダと呼ばれる。
360度を超える回転を測定するには、多回転エンコーダを使用します。
以前の多回転計算では、360度を超えるごとにカウンタ内で1つの回転数を増やして計数していた(輪を計る方法はインクリメンタルエンコーダに似ている)が、この方法はエンコーダが360度付近で停電したり妨害を受けたりすると危険であり、計輪を見逃して1周違いを符号化する可能性があり、エンコーダ内蔵電池を用いて計輪することもあるが、電池の寿命、振動接触、低温故障などの問題は、依然として危険である。バッテリの中にはギャップ動作で寿命を延ばすものもありますが、ギャップ動作はエンコーダの回転速度に制限があります。これらの方法は、多回転の使用には、大きなリスクがあります。
真の多回転値エンコーダ:エンコーダメーカーは時計歯車機械の原理を用いて、1組の機械歯車組の符号盤を増加して、中心符号盤が回転する時、歯車を通じて別の1組の歯車符号盤(或いは複数組の歯車、複数組の符号盤)を伝動して、単回転符号化の基礎の上で更に回転数の符号化を増加して、エンコーダの測定範囲を拡大して、このようなエンコーダは真の多回転値エンコーダと呼ばれて、多回転の数値に対して、同様に機械位置から符号化を確定して、各位置符号化*は重複せず、記憶する必要はない。
マルチコイルエンコーダのもう1つの利点は、測定範囲が広いため、実際の使用は豊かになりがちで、これにより、設置時に苦労してゼロ点を探す必要がなく、ある中間位置を開始点とすればよく、設置調整の難しさが大幅に簡略化されることである。
長さ位置決めにおける真の多回転値エンコーダの優位性は明らかであり、特に信頼性の面で*、すでに工業制御位置決めにますます多く応用されている