直交とは何ですか?

エレクトロニクスの分野では、「直交」という言葉は、直交エンコーダや直交信号処理など、さまざまなシーンによく登場します。 しかし、「直交」とは何ですか、そしてその機能は何ですか? 次の内容は、「直交」の意味と直交エンコーダとは何かを紹介しています。

工業用エンコーダは、回転変位を一連のデジタルパルス信号に変換する回転センサーです。 これらのパルスは、角度変位を制御するために使用され得る。 エンコーダーがギアストリップまたはネジと組み合わされている場合は、リニア変位を測定するためにも使用できます。

直交の歴史

「直交」という言葉はエレクトロニクスの分野で最も広く使われていますが、実際には古代ギリシャに由来する言葉です。 当時の数学者は、湾曲した領域を正方形でモデル化しようとしました。 この方法は、現在の積分およびPI計算と比較してかなり逆ですが、私たちの生活のすべてのオブジェクトは、無数の小さな正方形、さらには湾曲したオブジェクトで構成できます。 回転直交エンコーダは、タスクを実行するときに、未知の回転を方形波パルスに分解できます。

ロータリーとリニア直交エンコーダ

ファンクモーターエンコーダーでは、直交とは、位相モードから90度または1/4サイクルの動きと方向を示す2つの方形波信号を受信することを意味します。 したがって、それは方形波モードである。 これらの信号は、光または物理的接触によって生成され得る。 回転光学式エンコーダでは、信号ウィンドウを備えた一部のディスクが均一な間隔で配置されており、光はこれらのウィンドウを通過できます。 センサーがウィンドウ領域に露出している場合、その出力は高レベルであり、それ以外の場合は低レベルです。

このようにして、fanucスピンドルエンコーダは異なる信号を出力できます。 時計回りに回すと、一方のセンサーが特定の変換を行うと、もう一方のセンサーは既知の状態になります。 たとえば、センサーAが180 ° で高から低に移行すると、センサーBは時計回りに移動するときに低に読み取ります。 あるいは、センサーAがハイからローに移行し、センサーBがすでにハイになっている場合、ホイールが実際に反時計回りに回転していることは明らかです。

動きの回転距離は、単一のチャネル上のパルスによって測定することができる。 Fanuc絶対エンコーダは通常、回転ごとにPPRまたはパルス値を使用します。 ただし、適切に調整することで、fanucパルスコーダは、高レベルから低レベルへ、および低レベルから高レベルへの2つのチャネルの変換を測定できます。 このようにして、単一チャネルパルス測定の精度は4倍に達することができる。

360度はホイールの総回転角度ではなく、通常全体の回転モードで発生する多くの別々のオンまたはオフモードであることに注意してください。 さらに、ここでは90度のオフセットが重要である。 センサーの位相差が180度の場合、2つのセンサーが同時に変換され、変換プロセスが不確実な状態になり、誤った結果が発生します。

あるいは、いくつかの元のエンコーダは、ここに示されるセンサオフセット配置の代わりに、2つのセンサのための窓のオフセットパターンを使用する。 線形直交エンコーダの構造はこの方法と同様ですが、センサーの窓は線形であり、物体の位置を監視するための走行距離を決定します。