インクリメンタルエンコーダーについて議論する際、PPR、CPR、LPR という用語がよく登場します。これら3つのパラメータは、エンコーダーの分解能、すなわち回転運動をどれだけ細かく測定できるかを表します。これらの違いを理解することは、モーターの選定やコントローラーの設定において不可欠です。
定義
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LPR(Lines Per Revolution:1回転あたりのライン数):エンコーダーディスク上の物理的なライン(またはスリット)の数です。最も基本的なハードウェアパラメータです。
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PPR(Pulses Per Revolution:1回転あたりのパルス数):1つのチャンネル(通常は Channel A)が1回転あたりに出力する完全なパルスサイクルの数です。ほとんどのエンコーダーでは、PPR は LPR と等しいため、この2つの用語はしばしば互換的に使用されます。
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CPR(Counts Per Revolution:1回転あたりのカウント数):直交デコード後にコントローラーが1回転あたりに検出する状態変化(カウント)の総数です。4倍エッジカウントを使用する標準的な2チャンネルインクリメンタルエンコーダーでは、CPR は PPR の4倍になります。
直交デコードの仕組み
標準的な2相インクリメンタルエンコーダーは、Channel A と Channel B の2つの矩形波信号を出力します。これらは90°の位相差(直交)を持っています。各チャンネルはデジタル信号(High = 1、Low = 0)を出力します。2つのチャンネルが直交しているため、各パルスサイクルは4つの異なる状態(00、01、11、10)を生成します。
両チャンネルの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのすべてを検出することで、コントローラーはパルスサイクルあたり4つのカウントを記録します。これは 4倍直交デコード(または4倍エッジカウント)と呼ばれます。
例
エンコーダーディスクに1000本のラインがある場合:
- LPR = 1000
- PPR = 1000(Channel A で1ラインあたり1パルスサイクル)
- CPR = 1000 × 4 = 4000(直交デコードによりパルスサイクルあたり4カウント)
関係のまとめ
4倍直交デコードを使用する標準的な2チャンネルインクリメンタルエンコーダーの場合:
| パラメータ | 意味 | 関係 |
|---|---|---|
| LPR | ディスク上の物理的なライン数 | 基準値 |
| PPR | 1回転あたりのパルスサイクル数(Channel A) | PPR = LPR |
| CPR | 4倍デコード後の1回転あたりのカウント数 | CPR = 4 × PPR = 4 × LPR |
重要な注意事項
- CPR = 4 × PPR の関係は、4倍直交デコードに固有のものです。一部のコントローラーやエンコーダーでは1倍または2倍のデコードを使用する場合があり、その場合 CPR の値は異なります。ご使用のエンコーダーのデータシートおよびコントローラーのドキュメントを必ず参照し、アプリケーションにおける正確な関係を確認してください。
- モーションコントローラーやドライブを設定する際は、位置および速度の計算が正確になるよう、正しい CPR 値を入力してください。
