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Singleturn vs. Multiturn

2022年3月29日

ロータリエンコーダでは、シングルターンとマルチターンという用語が使用されます。シングルターンのエンコーダの場合、エンコーダシャフトの回転のたびに同じコードが繰り返し出力されるのが特徴です。エンコーダが 1 回転したのか、それとも 1000 回転したのかは判断できません。マルチターンのアブソリュートエンコーダの場合、規定の回転回数になるまで、各回転時のシャフトの位置ごとに出力が異なります。

An example of a multiturn encoder application is linear position feedback by measuring the number of revolutions of a precision ball screw. A specific linear motion can be achieved with a specific number of revolutions. If the exact position of the system is required at power-up, the additional capability of counting the number of revolutions without mains power is required. This is useful when moving the system manually while the main power to the machine is off.

An example of a system that requires only a singleturn encoder is one whose movement is limited by hardware to less than one full turn. For example, the position of the front wheels (steering wheels) in a car can only be rotated ±30 degrees left and right. The encoder that measures the steering angle does not need to count more than 0 - 60 degrees of movement, so multiturn counters are irrelevant for such an application.

Another way to illustrate the difference between the two types is to think of the singleturn encoder as a clock with only a minute hand, and the multiturn encoder as a clock with a minute hand and an hour hand. Both have 60 positions within one revolution, but the multiturn encoder (clock with hour hand) can also count up to 12 full revolutions.

マルチターンエンコーダの追加機能としては、電源が ON されていなくても回転数をカウントできることが挙げられます。ただし、この機能を実際に使用するには、回転数をカウントするためのオプションを追加する必要があります。具体的には以下の方法があります。

  • バッテリ電源: 電源 OFF 中もバッテリでカウント数を保持します。省電力設計で動きを検出します。
  • ギヤ: ギヤトレインで機械的に回転数を記録します。
  • 電源内蔵: 環境発電の原理を利用して、動くシャフトから発電します。この仕組みは 2007 年に導入されたもので、ウィーガンドセンサーを利用してエンコーダに十分な電力を生成し、不揮発性メモリに回転数を書き込みます。

Left: single-turn; right: multi-turn



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