エンベデッドシステムスペシャリスト 2018年午前2 問14

問題文

位置決めセンサに用いるインクリメンタルエンコーダの特徴はどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：回転方向を知るために出力信号が2相になっている。（正解）

イ：機械的位置の絶対値をアナログ電圧で出力する。

ウ：機械的位置の変化量をアナログ電圧で出力する。

エ：内部に機械的位置の絶対値を保持する機能を備えている。

🔒 解説は解答すると表示されます

インクリメンタルエンコーダは、回転や移動に応じてパルス信号を出力し、そのパルス数から位置の変化量を求めるセンサです。

回転方向を判別するため、位相がずれた2相の信号を出力する方式があります。どちらの信号が先行するかによって、回転方向を判断できます。この特徴を説明しているのがアです。

ア：正しい記述です。2相の信号の位相関係から、どちらの方向に回転したかを判別できます。
イ：誤りです。機械的位置の絶対値をアナログ電圧で出力する説明であり、インクリメンタルエンコーダの特徴ではありません。
ウ：誤りです。インクリメンタルエンコーダは位置の変化量を扱いますが、一般に出力するのはアナログ電圧ではなくパルス信号です。
エ：誤りです。位置の絶対値を内部に保持するのは、アブソリュートエンコーダの特徴です。インクリメンタルエンコーダでは、電源断後などに位置を特定するため、原点復帰が必要になることがあります。

2相の信号は、一般にA相・B相と呼ばれます。A相がB相より先に変化するか、B相がA相より先に変化するかで回転方向を判定します。信号の変化を利用することで、パルス数の計数だけでなく、移動方向の判別もできます。

一方、アブソリュートエンコーダは、位置ごとに異なる符号を出力するため、位置の絶対値を取得できます。電源断後の位置情報を扱えるかどうかが、両者を見分けるポイントです。

Q. インクリメンタルエンコーダは位置を測れないのですか？
A. 測れます。ただし、パルス数を数えて基準位置からの移動量を求める方式です。絶対的な位置を知るには、基準となる原点が必要です。

Q. 2相の信号で、どのように回転方向を判断するのですか？
A. A相とB相のどちらが先に変化するかを調べます。先行する相が回転方向によって変わるため、方向を判別できます。

関連キーワード: インクリメンタルエンコーダ、アブソリュートエンコーダ、A相・B相、位相差、原点復帰

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