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GUIDE / ENCODER

ロータリーエンコーダとは?種類の違いと、分解能・出力方式・取り付けの選び方

工場の機械の軸に付けて回転数・角度・位置を測るロータリーエンコーダについて、原理と仕組み、インクリメンタル形とアブソリュート形(1回転・多回転)の違い、A相・B相・Z相の意味、分解能と応答周波数の見方、出力方式と配線、取り付けと寿命を、メーカーの公式資料をもとにまとめました。

2026年10月14日更新

この記事の答え

ロータリーエンコーダは、軸の回転を電気の信号に変えて、回転数・角度・位置を測るセンサです。回転数や送り量を数えるならインクリメンタル形、電源を入れた瞬間から角度を知りたいならアブソリュート形(1回転)、何回も回る軸の位置を停電のあとも失いたくないならアブソリュート形(多回転)を選びます。「受ける側の入力(出力方式と電源電圧)⁠」「要る分解能と回転数」「付ける場所の環境(保護構造と温度)」の3つを先に決めると、選ぶ製品が絞れます。

ロータリーエンコーダとは

ロータリーエンコーダは、モータなどの回転体の変位量を電気信号に変えるセンサです。小野測器は、機械の回転変位(アナログ量)を電気的なパルス(デジタル量)に変える代表的な検出器と説明しています。

使用例

  • 機械の位置・角度・速度の測定に使います
  • モータの回転速度や回転量の制御に使います
  • 出力はPLC・カウンタ・インバータ・サーボアンプなどに入れます

原理と仕組み

多くは光学式で、細いすき間(スリット)を切った円板を軸と一緒に回し、光が通るかどうかでパルスを作ります。円板にはガラスと金属があり、ジェイテクトエレクトロニクスのTRD-NAは割れにくいメタルスリット板を使っています。光を使わず、電磁誘導で回転を読む製品もあります(エヌエスディ⁠のezABSO Pulse⁠)⁠。

種類と違い

インクリメンタル形

軸が回った分だけパルスを出し、その数を数えて回転量を知ります。しくみが簡単で値段も安く、いちばん多く使われます。電源を切ると位置が分からなくなるので、動かす前に原点に戻してから数え直します。

アブソリュート形(1回転)

1回転の中の角度を、決まった番地(コード)⁠と⁠し⁠てそのまま出します。電源を入れた瞬間から今の角度が分かり、原点に戻す動きが要りません。番地には、読み取りの誤差が出にくいグレイコードがよく使われます。

アブソリュート形(多回転)

1回転の中の角度に加えて、何回転したかも覚えています。ボールねじやウインチのように何回も回る軸でも、電源を切った後の位置を失いません。回転数を電池で保つ型と、電池の要らない型があります。

A相・B相・Z相とは

  • A相とB相:位相を90°ずらした2つのパルスです。どちらが先に立ち上がるかで、回る向きが分かります
  • Z相:1回転に1回だけ出る原点の信号です。原点合わせに使います

分解能と応答周波数の見方

分解能(P/R)は⁠、1回転を何パルスに分けるかです。細かく測りたいほど大きくしますが、速く回すと信号が付いてこなくなります。

  • 最高応答回転数=(最高応答周波数/分解能)×60
  • これを超えて回すと、電気的に信号が追従しません
  • 最大許容回転数(機械が耐える回転数)が最高応答回転数を超えないよう、分解能を選びます

出力方式と配線

  • オープンコレクタ・トーテムポール(プッシュプル)・電圧出力:配線が簡単で、PLCやカウンタの入力にそのままつなげます
  • ラインドライバ(RS-422A準拠):差動の出力でノイズに強く、ツイストペアケーブルで最大1,200mまで送れます
  • アブソリュート形は、並列(パラレル)やシリアル(SSIなど)で番地を出します

受ける側の入力の形と電源電圧(DC5V・DC12〜24Vなど⁠)に合わせて選びます。

取り付けと寿命

取り付け

  • 軸形:カップリングで相手の軸とつなぎ、芯ずれを吸収させます。ベアリングの電蝕のおそれがある所は、絶縁型のカップリングを使います
  • 中空軸形:相手の軸を穴に通して付けます。軸の端に付けやすく、場所を取りません
  • 据置形:重い機械の近くに据え付け、カップリングでつなぎます

寿命

光学式は、光を出す素子と受ける素子が寿命部品です。エヌエスディは、一般的な発光・受光素子の寿命を約4万時間とし、周りの温度が高いと劣化が早まるとしています。ベアリングも、軸にかかる荷重と回転数で寿命が変わります。

選ぶときの注意

  • 受ける側(PLC・カウンタ)に合う出力方式と電源電圧を選ぶ
  • 分解能は、最高応答回転数と機械の回転数を見て決める
  • 油・水・粉じんのかかる所は、保護構造(IP65以上)を確かめる
  • 停電のあと原点に戻せない設備は、アブソリュート形を選ぶ
  • 値段を公式に出していない製品が多いので、分解能・出力・軸の形を伝えて見積もりを取る

出典

  • ジェイテクトエレクトロニクス オフィシャル通販サイト ロータリエンコーダ https://jtektele.shop/?mode=cate&cbid=2503132&csid=0
  • ジェイテクトエレクトロニクス 総合カタログ TRD-N/NH・TRD-NA(PDF)
  • 多摩川精機 ロータリーエンコーダ https://www.tamagawa-seiki.co.jp/products/rotaryencoder/
  • 小野測器 ロータリーエンコーダー 概要 https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/category/encoder.htm
  • エヌエスディ ezABSO Pulse Series https://www.nsdcorp.co.jp/product/ezabso/index.html
  • オートニクス E50S8-1000-3-T-24 https://www.autonics.com/jp/model/E50S8-1000-3-T-⁠24
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