インクリメンタルとアブソリュートのエンコーダディスクの違いは？どう選ぶか

2026-10-04 · 廊坊晶正光電技術有限公司

結論：電源断から再起動した直後に位置を把握する必要がある装置、たとえばロボットの関節、多軸サーボ、バルブアクチュエータにはアブソリュートエンコーダディスクを選びます。速度や相対変位を測るだけでよく、コストを重視する装置にはインクリメンタルエンコーダディスクを選びます。

1. インクリメンタルエンコーダディスク

インクリメンタルエンコーダディスクは、1周に等間隔の目盛線（例：2500本）を刻み、さらに原点（Z）トラックを1本設けたものです。読取りヘッドは位相差90°のA相・B相2つの矩形波を出力し、コントローラはA相とB相のどちらが先行するかで回転方向を判別したうえで、4逓倍してカウントします：2500本 × 4 = 1回転あたり10000カウント。

インクリメンタルからわかるのは「どれだけ回ったか」だけで、「今どこにあるか」はわかりません。電源投入後はまず原点復帰を行い、Z相信号または外部の原点スイッチを検出する必要があります。それ以降の位置にはじめて意味が生まれます。

正弦波（sin/cos）エンコーダディスクもインクリメンタルに属します。読取りヘッドはアナログのsin/cos信号を出力し、内挿（例：×256、×1024）を行うことで、1回転あたり矩形波よりはるかに高い分解能が得られます。

2. アブソリュートエンコーダディスク

アブソリュートエンコーダディスクでは、各角度位置に固有のコードが1組ずつ対応しているため、電源投入後に一度読み取るだけで現在位置がわかり、原点復帰は不要です。一般的な方式は次の2つです：

• マルチトラック・グレイコード：nビットの分解能にはn本の同心トラックが必要です。グレイコードは隣り合う2つの位置で1ビットしか変化しないため、トラックの境界で読取り値が大きく跳ぶことはありません。ビット数が多いほどトラックが増え、ディスクも大きくなります。
• シングルトラック・疑似ランダムコード：1本のトラックに疑似ランダム系列を配置し、読取りヘッドが1列に並んだ受光素子で連続する数ビットを同時に読み取って絶対位置を決定し、さらにインクリメンタルトラック1本と組み合わせて内挿します。ディスクを小さくでき、高ビット数に適しています。

アブソリュートの分解能はビット数で表し、1回転あたり2ⁿ個の位置となります。17ビットでは131072位置で1位置あたり約9.9″、23ビットでは約0.15″です。回転数を記録する必要がある場合は、歯車列で複数のディスクを駆動する方式（機械式マルチターン）、またはバッテリーやエネルギーハーベスティング回路で回転数をカウントする方式（電子式マルチターン）を用います。

3. 比較

4. 選び方

• CNC工作機械の主軸の速度検出、コンベアライン、一般的なモータのフィードバック：インクリメンタル
• ロボットの関節、多軸サーボ、電源断後に原点復帰ができない装置：アブソリュート
• 非常に高い分解能が必要で、ディスクも小さくしたい場合：正弦波（sin/cos）のインクリメンタルトラック + 疑似ランダムのアブソリュートトラックの組み合わせ

5. 見積依頼時に明記すべき項目

インクリメンタルの場合は、目盛線数、原点Z相の要否、矩形波か正弦波（sin/cos）かを記載します。アブソリュートの場合は、ビット数、コード方式（グレイコードまたは疑似ランダムコード）、トラック数とそれぞれの読取り半径、読取りヘッドまたはデコードICの型番を記載します。詳しい一覧はカスタムエンコーダディスクの見積依頼：メーカーに伝えるべき20項目のパラメータをご覧ください。

本記事は廊坊晶正光電技術有限公司 技術部がまとめたものです。晶正光電はガラスエンコーダディスク、反射型金属エンコーダディスク、PCエンコーダディスク、カスタムエンコーダディスクを製造しています。公式サイト www.encoderdisk.cn、電話 0316-8933331。