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MTL マイクロテック・ラボラトリー

FAQエンコーダ

よくある質問


エンコーダについて


これはどのようなテンプレートですか?

主に光学検出方式です。

マイクロエンコーダの検出方式は?

主に光学検出方式です
LEDを光源として、回転スリット板を通過する光の明暗を受光素子によって電気的信号を検出しています。
参考までにその他の検出方式は、磁気式(ホール素子)、静電式、電磁誘導式(レゾルバ)があります。

インクリメンタルとアブソリュートの違いを教えてください

最も大きな違いは、原点復帰が必要が、不要かの違いです。

インクリメンタルエンコーダは”立ち上げ地点から”の信号を出力します。
アブソリュートエンコーダは”立ち上げ地点の”番地を出力します。

これは内部のディスクスリットが違うためで、アブソリュートはユニークなスリット形状を持つため、各bitごとに番地が振り分けられています。
一方、インクリメンタルタイプはシンプルなスリット形状をしており回転量に応じたパルスを出力します。

ディスク構成図

インクリメンタルエンコーダ
エンコーダの出力信号は”H”、”L”のパルス波形の繰り返しで、パルス列が連続して発生します。このパルス列が、単相、2相(A相、B相)、2相(Å相、B相)+原点相(Z相)のあるものが一般的です。
1回転のパルス数は回転スリット板の大きさにより決まりますので、外径が大きくなるほど最高分解能は大きくなります。
回転によるパルスの加算、減算が可能ですが、電源が切れた時点で現在番地が不明になります。元の位置を再現するには、原点(Z相もしくは機械原点)を上位側で検出してから指定のカウント番地を探すことになります。

インクリ波形

アブソリュートルエンコーダ
アブソリュートエンコーダは、純二進出力(バイナリ出力)、グレイコード出力およびBCD出力に分類されます。
電源をONにした時、機械的に回転した位置の現在番地の信号を出力します。
分解能に対応した信号線数が必要になるため、高分解能ほど信号線は多くなります。8ビット(256分割)の場合は8本(電源とGNDを除く)です。
また、シリアル通信による出力のものもあり、省配線かつ高分解能が可能です。

グレーコード出力
グレーコード波形

シリアル通信(SSIフォーマット)のタイミングチャート
入出力タイミングチャート

中空エンコーダの取り付け型は?

①エンコーダへスプリングフランジを取り付ける
 エンコーダ本体ベースのPCD取り付け用穴に、オプション品のスプリングフランジを付属品「サラネジ・ザガネA・ザガネB」を使用して取り付けます。

②段付き加工とネジ加工を施した測定対象軸にエンコーダを挿入する
 測定対象軸に段付きと先端部に雄ネジを追加工して、エンコーダの中空シャフト端面をその段付き面に突き当て差し込みます。

③ナットでエンコーダの回転軸を挟み込み固定する
 ナット締めの要領で、中空シャフトをスラスト方向で挟み込みします。
 ※ナットを締め込みする前にエンコーダシャフトを軽く回転させながら、芯振れの少ない箇所で締め込み固定してください。

④スプリングフランジと装置筐体を固定する
 最後にスプリングフランジの外周側取付穴を使用して、装置筐体と固定してください。(筐体固定用のネジは付属していません)
 また、筐体と固定する際はスプリングフランジと筐体との間には1.5~2mmほどのスペーサを利用して、スプリングフランジが筐体と接触しないようにしてください。(スプリングフランジのばね性が確保できない為)

取り付け方法


※スプリングフランジは平板のため、ラジアル偏芯による荷重の吸収は困難です。ラジアル偏芯は約20μm以下で回転するようお願いします。
ラジアル方向の変動が大きい場合は、特殊スプリングフランジをご用意しておりますのでご利用ください。

フランジの注意点

エンコーダの出力信号を確認するための推奨メーカーはありますか?

信号の表示やパソコンへの取り込みの際に、下記のメーカーに各種カウンタおよびパソコン用のボードがございます。

●株式会社ココリサーチ(https://cocores.co.jp/)
エンコーダの回転角度表示を表示するカウンタや速度変換が可能なF/Vコンバータを幅広くラインナップしています。
計測に便利なアナログ出力のオプションもあり、多くの接続実績がございます。

●株式会社インタフェース(http://www.interface.co.jp/index.asp)
エンコーダの信号をPCに取り込むためのPCIボードをラインナップしています。入出力ボード、カウンタボードなど。
●株式会社インタフェース(http://www.interface.co.jp/index.asp) エンコーダの信号をPCに取り込むためのPCIボードをラインナップしています。入出力ボード、カウンタボードなど。

●株式会社コンテック(https://www.contec.com/jp)
エンコーダの信号を表示させるカウンタユニットや、PCへ取り込むためのボードやUSBポートから取り込めるユニットをラインナップしています。

●株式会社エム・システム技研(https://www.m-system.co.jp/Japanese/)
エンコーダの信号変換器(アイソレータ)や表示カウンタをラインナップしています。上位側機器への取り込みの際に、エンコーダ信号を変換する際に便利です。

●株式会社武藤工業(https://www.mutoh.co.jp/products/~deji/index.html)
エンコーダ、リニアスケール、カウンタのメーカーです。カウンタはポイント出力などの外部出力が可能で、ユーザーの設定の幅が広いことが特徴です。

現在使用中のエンコーダが生産中止になりました。相当品を選定可能ですか?

ご使用中のメーカ名、型式、エンコーダ仕様をご教示ください。

3,000種類のエンコーダラインナップの中からご提案させていただきます。

例)オムロン社製 E6C-NN 相当品はこちら

SSIインターフェースのエンコーダをパラレル出力に変換する方法を教えてください

デコーダや変換器をご使用ください。

⑴弊社のデコーダ基板(DECODER-※※bit)を利用することでパラレル出力に変換することが可能です。
※20bitまで対応(20bitの場合はエラービット使用不可)

⑵サンテスト株式会社製パラレル変換器を使用できます。
24bitまで接続可能で、弊社製品との動作実績がございます。
(オプションでA/B相パルス出力もあり)
詳しくはサンテスト株式会社(https://www.santest.co.jp/ja/)へお問い合わせください。
お問い合わせの際は「マイクロテック・ラボラトリーから紹介された」とお伝えいただくとスムーズです。

製品名:SSPCシリーズ https://www.santest.co.jp/ja/product/series/gy_option/sspc-02.php

既設生産設備の位置表示に中空エンコーダと表示機を仕様検討していますが、下記条件で可能でしょうか。
①ボールねじにダイレクトに中空エンコーダを装着。ピッチ送りにてステージ位置検出。   (表示0.1mm・環境的にはクリーン・精度は±2mm・測長距離2500mm)                
②仕様頻度の多い箇所ではネジのへたり凹凸によりピッチ量とステージの位置がずれる。(機械誤差がある)

上記条件では、ボールねじのピッチ量=エンコーダ分解能≒測定物の位置がズレる可能性がございます。

ワイヤー式リニアエンコーダ MLS-50-540-4000 を使用し測定物にワイヤーフックを付け測定することで、
ネジピッチに影響されることなく測定物の実際の位置を表示することができます。

ケーブルの最小屈曲半径を教えてください。

ケーブルの最小屈曲半径を教えてください。

例)ME-30Pシリーズに使用しているケーブルの直径→φ4.2mm
最小屈曲半径 r=4.2×6=25.2mm

各シリーズのケーブル直径はカタログの仕様欄「ケーブル」の項目に記載がありますので、ご参照ください。

エンコーダの寿命はどのくらいですか?

【寿命について】 設計上の耐用年数については、LEDもしくは軸受けの経年劣化によるものでご使用環境に依存致します。
交換推奨時期について】推奨としては2年となります。

使用環境にもよるので全製品の目安ではないことにご留意ください。
使用温度、通電時間に影響されますが、絶えず通電している場合3~5年で10%の光量が劣化していきます。

性能には全く問題ない範囲ではございますが、その前の1~2年で交換もしくは校正依頼をされると、信頼性の高い性能を維持できます。
校正のご依頼はこちらから。

ラインドライバ出力でのエンコーダを使用しているのですが、終端抵抗の推奨値はあるのでしょうか?

参考地として120Ωを推奨しております。

信号波形の反射を考慮される際は100~300Ω程度の範囲(推奨:120,150,220)でご調整ください。
製品・ケーブルによっては数値が変化する可能性がございますので、その点にご留意頂くようお願いいたします。

機械的許容最高回転数と最高応答周波数の意味を知りたい。

機械的許容最高回転数とは、エンコーダ内部に搭載している軸受け(ベアリング)の回転許容数となります。ME20P、ME30Pシリーズでは6,000rpmまでとなります。

最高応答周波数とは、1秒間で出力可能なパルス信号数のことです。通常仕様では100kHz(100,000パルス/秒)です。逓倍分割仕様は最高1000kHz(1,000,000パルス/秒)対応可。

機械的高速回転用ベアリングを搭載して10,000rpm(瞬時)対応可。

ロータリエンコーダの回転角度精度とは何か? 検査試験校正できる範囲はあるか?

弊社では機械的回転角度の絶対精度を規定しておりません。パルス出力信号精度である位相差とデューティー比の精度誤差のみ示すかたちとなります。

1. パルス信号は一回転あたりの分解能として一周期(T)毎に出力されます。

2. パルス信号の一周期(T)毎のA相とB相の位相差精度はT/4±T/8です。

3. パルス信号の山/谷(Hi/Low)デューティー比の精度誤差は±30%以内です。(実力値±10%)

●弊社ロータリエンコーダ全製品に関しまして,校正証明は「弊社規格内の一般校正」となります。( JCSS 校正には対応しておりません。)
※弊社の校正証明については こちらを参照ください。

ロータリーエンコーダのイナーシャ比を知りたい

MES-30 慣性モーメント値: 1.8×10-6 kg・m2   
MES-20慣性モーメント値: 2.7×10-7 kg・m2

そのほかの機種についてはお問い合わせください。


サポート・デモについて


校正証明書は発行できますか?

校正証明書・検査成績書・トレーサビリティ体系図を有償にて発行可能となっております。

お見積もり、ご注文、発行書類を事前に確認したい場合は弊社にお問い合わせください。

なお、送付いただくエンコーダにコネクタが装着されている場合、コネクタの受け側になる検査治具を合わせて送付ください。
検査治具がない場合はケーブルを切断の上、送付ください。

校正について詳しく知りたい方向けのコラムもございます。

EU RoHS指令(RoHS2)に対応している製品はありますか?また、対応証明書は発行できますか?

可能です。

当社が製造・販売する製品(ロータリエンコーダ、ダイレクトドライブモータ、カウンタ、ドライバ、その他周辺機器)については、
EU RoHS指令(RoHS2)に対応しております。 (一部機種を除く)

また、「RoHS指令対象化学物質(10物質)に関する非含有証明書」として、発行可能です。
※機種により異なりますが、発行には1週間~数か月ほどかかります。
詳しくはお問い合わせフォームからご連絡ください

貸出機はありますか?

機種により貸出可能な製品がございます。

分解能、出力信号の確認用ですので、製品保証の対象外となります。
なお、貸出期間は3週間以内となります。
ご希望の場合は、お問い合わせフォームよりご相談ください。
こちらから

製品仕様書、取扱説明書を入手したいです。

製品仕様書はダウンロードページに掲載されております。
取扱説明書はホームページにはアップされておりませんので、お問い合わせページよりご連絡ください。
担当から送付させていただきます。
お問い合わせフォーム
こちらから

保証について教えてください。

カタログに記載された製品の保証期間及び保証範囲は、次のとおりとさせていただきます。

・保証期間
使用開始後1年以内(ただし、納入後1.5年以内)

・ 保証範囲
上記保証期間内において、弊社の責による故障が発生した場合は、当該品の無償修理または無償交換を行います。
なお、保証は納入品単位の保証であり、交換作業にともなう経費(作業工賃など)や損害賠償などにつきましては、 弊社負担範囲外とさせていただきます。

海外での現地サポートは対応可能ですか?

弊社では海外に輸出された製品に対する現地サポートは行なっていません。

故障の疑いがあり、調査をご希望の場合は、製品単体を弊社にご送付いただき、調査・解析を実施します。
製品にコネクタが付いている場合は相方のコネクタケーブルを付属いただくか。コネクタ部を切断いただいてから送付ください。


インクリメンタルタイプ


インクリメンタルエンコーダの出力方式について教えてください。

電圧出力タイプ:エンコーダ内部出力回路に2.2KΩのプルアップ(負荷)抵抗が内蔵されています。
主に5V系電源のTTL入力タイプとして使用されています。
電圧出力回路

オープンコレクタ出力:エンコーダの内部出力回路にプルアップ抵抗はありません。
プルアップ抵抗は外部で接続します。エンコーダのケーブルは10m程度は延長できます
オープンコレクタ出力回路

ラインドライバ出力:高速応答、耐ノイズ、数十メートルのケーブル延長をする場合に効果があります。
条件として、システムの信号取り込み入力回路がラインレシーバ回路になっている必要があります。
ラインドライバ出力回路

インクリメンタルエンコーダではどのように回転方向を判別していますか?

A相が先に立ち上がれば”正転”、B相が先に立ち上がれば”逆転”となります。

インクリ波形

インクリメンタルタイプの波形の違いを教えてください

矩形波と逓倍回路の2種類になっております。

・矩形波
エンコーダ内蔵のスリットディスクに応じた分解能が出力されます。エンコーダの外径によって分解能の上限は制限されます。

・逓倍回路
スリットディスクの分解能を2~100倍にすることができる回路を搭載しており、高分解能化・高速対応化が可能です。
逓倍回路を搭載した場合でも、A・B相の位相差を利用した外部4逓倍が可能です。
例)MEH-30-10000PST20 : スリットディスク10,000パルス×逓倍回路20倍=200,000P/R(外部4逓倍後800,000カウント)

マイクロエンコーダのZ相出力は負論理となっていますが、仕様上どういう意味でしょうか?

負論理出力とは、Z相検出した範囲で信号が立ちさがります。
検出範囲を外れると全て立ち上がり出力となります。弊社製品のZ相出力はMES-45タイプのZ相正論理出力を除き、全て負論理出力となります。

インクリメンタルエンコーダのケーブルを延長する際、推奨の長さやケーブルを教えてください。

インクリメンタルエンコーダのケーブルを延長する際、推奨の長さやケーブルを教えてください。

電圧出力、オープンコレクタ出力
●配線長:最大10m
●推奨ケーブル:使用するエンコーダのケーブルと導体断面積、シールド有無の同一ケーブルをお使いください。
●注意点:延長により、出力波形の立ち上がり時間が長くなり、応答周波数が低くなる場合があります。  
また、A・B相の位相差特性に影響する他、出力残留電圧が高くなります。

ラインドライバ出力
●配線長:最大100m
●推奨ケーブル:シールド付きツイストペアケーブル
●注意点:100mで約1V程度の電圧降下が生じます。
  エンコーダにDC5Vが供給できるようにして下さい。
  また、受信側には適合レシーバをお使いください。

なお、弊社製品の標準ケーブル長は(主に)1Mですが、オプションとして3M、5M、10Mの3パターンへの対応が可能です。
ケーブル長変更されたい方は見積もり以前にご相談くださいませ。


アブソリュートエンコーダについて


ロータリエンコーダ:MAH-85-2097152N1の角度精度を知りたい。

弊社では角度精度値のデータ算出・校正対応を行っておりません。
  製品開発時の実機試験測定誤差値としてはおよそ「±20秒」です。

※数値はあくまでも目安で捉えていただけますよう宜しくお願い致します。

エンコーダMAH-42ホールシャフト固定方法として、ホールシャフトへの締め付けトルクを知りたい。

先端M8ネジのナット締め付けトルク値は、およそ「12.5N・m」となります。

ロータリエンコーダMAH-19とデコーダ基板をセットで納入する場合、MAH-19とデコーダはどのように接続しますか?

MAH-19とデコーダ間のシリアル通信ケーブルは、デコーダ基板側接続部に半田付けにてケーブル接続いただきます。

デコーダ基板出力用ケーブルは付属されていますか?付属されていない場合の推奨品を教えてほしい。

デコーダ基板部に接続用ケーブルは付属されておりません。

基板スルーホールに半田付けいただきますが、スルーホール内径はφ0.8mmにて、芯線はAWG28番線を推奨します。


ワイヤー式リニアエンコーダについて


ワイヤー式リアスケールエンコーダMLS-50シリーズのワイヤー外径を知りたい

ワイヤー外径:約0.58mmとなります。 

なお、プーリーを介することでワイヤーの引き出し角度を変更することが可能です。
使用するプーリーの外径はφ30mm以上の物、R溝を推奨いたします。

ワイヤー式リニアエンコーダ「MLS-30-4500-1000」にて分解能と読み取り値がいくらか知りたい。

MLS-30-4500-1000はワイヤーが1mm引き出されると50パルス出力します。 ストローク総長は1000mmです。

ワイヤーストローク1mmあたり50パルス出力しますので、分解能は0.02mmヨミとなります。

型式名「MLS-30-450-1000」タイプでは、ワイヤー1mmあたり5パルス出力しますので、0.2mmヨミの分解能となります。

ワイヤー巻取り張力について教えてください。

ワイヤー巻取り張力0.98N~2.94N(約100gf~300gf)とはワイヤーが引き出される長さ1mm~500mmに比例して、バネ張力が上がってくるという意味合いです。

エンコーダ内部のゼンマイばねによる回転ドラムへのワイヤー巻き取り構造となります。

ワイヤー張力は厳密に調整管理されておりません。
恐れ入りますが、ワイヤー張力を個別調整対応することはできません。


ローラエンコーダについて


ローラーエンコーダのゴム部分のみ購入はできますか?

ゴムローラ部品の供給は品質保証上の観点から対応しておりません。

ローラー回転軸とエンコーダ回転部が直結しており、取り付け方によっては、出力異常になる恐れがあるため、ローラ単品での販売はしておりません。

経年劣化などで交換をご希望の場合はは製品現品をお送りいただき、ローラーユニット部を交換修理させていただきます。


カスタマイズについて


エンコーダのカスタマイズ事例について教えてください

弊社では多くのカスタム実績がございますが、ここでは一部をご紹介いたします。

・分解能変更
カタログに記載のない分解能でも、ガラスディスク、メタルディスクの新規設計により製作可能です。
ご希望の分解能をお申し付けください。

・コネクタケーブル
お客様の装置に使用されるコネクタをアッセンブリーして納入いたします。
※弊社にて入手可能なものか、アッセンブリーに必要な設備があるか確認が必要です。

・シャフト形状変更
例えば、シャフト長の変更、シャフト径の変更、中空軸内径の変更、セットビスタイプへの変更など。


・フルカスタマイズ
お客様のご希望仕様に沿って、イチから製作することも可能です。

「現在使用中のエンコーダが生産中止になった」など、お困りのことがございましたらお気軽にお問い合わせください。
お問い合わせフォーム

エンコーダケーブルに指定のコネクタをつけて生産することは可能ですか?

カスタマイズとしてご対応可能です。
コネクタ部分まで弊社の保証内で生産可能なため、購入後すぐに使用開始可能になります。

以下、取付実績のあるコネクタメーカーになります

・日本航空電子工業株式会社(JAE) https://www.jae.com/
・多治見無線電機株式会社 https://ssl.tajimi.co.jp/
・MOLEX https://www.japanese.molex.com/molex/home
・タイコエレクトロニクス https://www.te.com/jpn-ja/home.html
・ヒロセ電機株式会社 https://www.hirose.com/corporate/ja/

検査治具の有無でカスタム可否がございますので、まずはお問い合わせください。
こちらから


故障かなと思ったら


エンコーダの調査や修理は対応してもらえますか?

まずは、こちらのフォームより以下の情報をご連絡頂けますとスムーズです。
内容によっては、製品が破損していない可能性があります。

お問い合わせフォームからご連絡ください
<可能な限り詳細にお伝えください>
・型式
・購入時期
・使用期間
・取付方法
・信号線の延長の有無
・不具合状況
 ・どの信号が出力しないのか
 ・機械的な動作不良の状態

エンコーダ出力波形に規則的にノイズが乗っているが原因は何ですか?

エンコーダ出力波形に規則的にノイズが乗っているが原因は何ですか?

ケーブル内の信号線間の浮遊容量の影響でA相、B相のスイッチング立ち上がり、立下り時お互いの信号線にショックを与えて発生したものです。
したがって、A相のハイレベルの時にB相の立ち上がりのショックがA相のハイレベルの上側にノイズが現れます。
同様にA相のロウレベルの時もB相の立下りで下側に向かってノイズが発生します。

これを軽減するには、負荷抵抗を小さくする、ケーブルを短くする、浮遊容量の少ないケーブルにする、ケーブルのシールド線を0Vラインに接続すると、レベルを小さくする効果があります。
基本的にはシステムの取り込み信号検出(H,L)の範囲外であればまったく問題ありません。

また、A相の”H”の次はB相が”H”になってカウントUPをするため、途中でA相がばたついても、カウントUPはしないので問題ないと考えます。

購入から10年以上使用している製品の修理はできますか?

10万時間以上ご使用されているとLEDの光量劣化の可能性が高いため、新品のご購入をおすすめしております。

ワイヤー式リニアスケール”MLSシリーズ、MLAシリーズ”のワイヤー交換は可能ですか?

可能です

ワイヤー式リニアスケール”MLSシリーズ、MLAシリーズ”を使用中にまれに、カウント違いが起きることがあります。故障でしょうか。

使用方法の中で制御機器によりワイヤーが引き出た状態で、ワイヤーの自重で振れる(びびり、衝撃的な振動)状態が発生する場合、エンコーダが追従できない時があります。

ワイヤーは可能な限り振動および縄跳びのような触れ回りの無い状態を確認してください。

中空軸タイプのエンコーダを使用中に、カウント違いが起きることがあります。故障でしょうか。

エンコーダの取り付け状態をご確認ください。 取付部が滑っていると正常にカウントできないことがあります。 中空軸タイプエンコーダの取付方法は こちらから

エンコーダのアース線(シールド線)は装置側に接続したほうがいいですか?

エンコーダケーブルのシールド線は耐ノイズ性を高めるためにもFG(アース)に落とすことを推奨いたします。

また、お客様側のPCBボードも同様にFG(アース)に落とすほうが良いと考えます。

ただしFG側にノイズ源がある場合にはその限りではありません。

エンコーダの信号が出力されなくなりました。何が原因でしょうか。

様々な原因が考えられます。以下に何点か原因と考えられる物を列挙いたします。

1)電源のVccとGNDの逆接続
  作業者による配線ミスによる逆接続やコネクタの接続ミスが考えられます。

  接続は専任者による作業をお願いいします。

(2)過電圧
  安定化電源等を用いて、供給電源仕様範囲にてご使用ください。
  また、他の製品からのノイズの影響を受けないよう配線にご注意ください。

(3)サージ製ノイズ(静電気)印加
  弊社で実施している静電気対策をご紹介いたします。
   ①帯電防止作業着の着用
   ②帯電防止靴の着用
   ③作業台はアースのとれたマットを設置。
   ④工場出入口に、静電気除去パネルを設置。
   ⑤静電気除去リストバンドを装着
   ⑥イオナイザーの設置

(4)信号線同士の短絡
  信号線同士が短絡することで正しくパルスを受け取れなくなっている可能性があります。
  特に不要な配線又は浮いた配線が有る場合、発生しやすい不具合です。
  配線の末端部分の確認をお願いします。