アブソリュートまたはインクリメンタル、光学式または磁気式。

リニア エンコーダは線形の動きを監視し、電気信号の形で位置フィードバックを提供します。サーボ駆動システムでは、通常、モーターのロータリー エンコーダーによって提供される速度と方向のフィードバックに加えて、リニア エンコーダーが負荷の正確な位置を提供します。通常、位置フィードバックのない開ループ モードで動作するステッパー駆動システムの場合、リニア エンコーダを追加すると、サーボ モーターのようなコストや複雑さを伴うことなく、位置決めシステムの精度と信頼性が向上します。

フィードバック: 絶対または増分

リニア エンコーダを選択する場合、最初に考慮すべきことは、アプリケーションにどのような種類のフィードバックが必要か (絶対または増分) ということです。絶対値エンコーダは各位置に一意のデジタル値を割り当てるため、電源が失われた場合でも正確な位置情報を維持できます。

インクリメンタル エンコーダは、移動単位ごとに特定の数のパルスを生成し、負荷の移動に応じてそれらのパルスをカウントすることによって機能します。インクリメンタル エンコーダは単にパルスをカウントしているだけであるため、電源が遮断されると位置基準が失われます。起動時または再起動時に負荷の実際の位置を決定するには、原点復帰シーケンスが必要です。これは、センサー (および負荷) が基準位置に移動する必要があり、そこから負荷の位置の決定を開始できることを意味します。起動時または再起動時の負荷の実際の位置が重要ではない場合でも、原点復帰シーケンスの実行は時間と生産性の観点から望ましくない場合があることに留意してください。これは、ホーミングに時間のかかるプロセスとなる工作機械など、ストロークが長く速度が遅いアプリケーションでは特に重要です。

アブソリュートエンコーダとインクリメンタルエンコーダの出力は異なり、システムの制御スキームへの統合も考慮されます。アブソリュート リニア エンコーダは、ユニットの実際の位置を示すデジタル出力、つまり「ワード」を生成します。アブソリュート エンコーダの分解能は、ワード内のビット数によって決まります。

インクリメンタル エンコーダは、位相が 90 度異なる 2 つのチャネルを備えた直交出力を生成します。 (2 チャネル出力により、位置と方向の両方を監視できます。位置のみが必要な場合は、1 つのチャネルのみが使用されます。)一部のインクリメンタル エンコーダは、単一パルスで 3 番目のチャネルを生成し、インデックスまたは基準位置として使用します。ホーミング。距離 (インチまたはミリメートル) ごとのパルス数によって、インクリメンタル エンコーダの分解能が決まります。ただし、1 つのチャネルからのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方をカウントすることで分解能を 2 倍にすることができ、両方のチャネルからのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジをカウントすることによって分解能を 4 倍にすることができます。

テクノロジー: 光学式または磁気式

増分フィードバックか絶対フィードバックかが決定されたら、次に考慮すべきことは、センシング技術が光学的であるべきか磁気的であるべきであるかということです。これまで光学式エンコーダは 5 ミクロン未満の分解能を実現する唯一の選択肢でしたが、磁気スケール技術の改良により、現在では 1 ミクロンまでの分解能を達成できるようになりました。

光学式エンコーダは光源と光検出器を使用して位置を決定しますが、光を使用するため汚れや破片の影響を受けやすくなり、信号が中断される可能性があります。光学式エンコーダの性能は、センサーとスケール間のギャップに大きく影響されます。信号の完全性が損なわれないように、ギャップを適切に設定および維持する必要があります。これは、取り付けは慎重に行う必要があり、衝撃や振動を避ける必要があることを意味します。

磁気エンコーダは、磁気リーダー ヘッドと磁気スケールを使用して位置を決定します。光学式エンコーダとは異なり、磁気エンコーダは汚れ、破片、液体汚染の影響をほとんど受けません。衝撃や振動も磁気式エンコーダに影響を与えにくいです。ただし、鋼や鉄などの磁気チップは磁場に干渉する可能性があるため、それらの影響を受けやすくなります。

リニア エンコーダはシステムのアドオン コンポーネントであることが多いですが、多くの場合、その利点は追加の労力とコストを上回ります。たとえば、ボールねじ駆動のアプリケーションでは、リニアエンコーダを使用する場合、エンコーダのフィードバックによってコントローラがねじによって生じる位置決め誤差を補正できるため、精度の低いねじを選択できます。