精密運動システムの世界では、 位置センシングは 、精度、信頼性、効率を確保するための重要なコンポーネントです。ロボット工学、産業機械、または航空宇宙システムのいずれであっても、位置、速度、方向を正確に決定する能力が不可欠です。この目的で使用される最も一般的なデバイスの2つは、リゾルバーとエンコーダーです。どちらもポジションフィードバックの目的を果たしますが、それらはまったく異なる原則で動作し、異なるアプリケーションに適しています。
理解することが最重要です。 リゾルバーとエンコーダーの違いを アプリケーションに適したテクノロジーを選択する際には、この記事では、探索します リゾルバー、その利点、制限、およびそれらをエンコーダーと比較します。さらに、一方が他方よりも適切である可能性があるコンテキストについて説明し、精密モーションシステムに情報に基づいた決定を下すことを支援します。
リゾルバー は 、角度の位置を測定するために使用される電気機械装置です。電磁誘導の原理を使用して動作します。構造的には、リゾルバーは、ローターとステーターを備えたトランスに似ています。ステーターには、ローターの角度位置に基づいて正弦波波形を生成する巻線が含まれています。リゾルバーは、ローターの位置に対応するサインとコサインの2つの信号を出力します。
リゾルバーは 絶対位置センサーです。つまり、電源サイクル中に参照またはリセットを必要とせずに正確な位置フィードバックを提供します。それらは頑丈さと耐久性で知られており、航空宇宙、軍事、産業の自動化などの過酷な環境でよく使用されます。
リゾルバーは 、特定のアプリケーションに最適ないくつかの明確な利点を提供します。
過酷な環境での高い信頼性
は、耐久性が高く、極端な温度、衝撃、振動、ほこりや水分などの汚染物質に耐性があります。彼らの堅牢な建設は、航空宇宙システムや屋外産業機器など、挑戦的な環境で信頼できるパフォーマンスを保証します。
絶対位置フィードバック
増分エンコーダーとは異なり、リゾルバーは 絶対位置 フィードバックを提供します。つまり、電源損失または再起動後でも位置が保持されます。これにより、ホーミングルーチンまたは参照マーカーの必要性がなくなります。
センシング要素に電子機器はありません。
センシング要素に電子成分が存在しないため、リゾルバーは電磁干渉（EMI）に対して本質的に耐性があります。これは、電気ノイズが高い環境で重要です。
温度レジリエンス
リゾルバーは、通常-55°Cから150°C以上の範囲の極端な温度で動作できます。これにより、航空宇宙エンジンや工業用炉などの用途に適しています。
長い寿命の
リゾルバーは、主にエンコーダーと比較して寿命がはるかに長くなっています。これは、主に光ディスクやLEDなどの繊細なコンポーネントが時間の経過とともに摩耗するためです。
シンプルで信頼性の高いデザイン
トランスのようなデザインは、シンプルさと信頼性に役立ち、故障ポイントとメンテナンスコストを削減します。
リソースバーは耐久性と信頼性に優れていますが、それらには欠点がないわけではありません。
エンコーダーと比較して精度が低い
リゾルバーは、通常、エンコーダーと比較して解像度と精度が低くなります。正確なマイクロポジションを必要とするアプリケーションの場合、エンコーダーがより良い選択かもしれません。
複雑な信号処理
リゾルバーによって生成された正弦およびコサイン信号には、データを処理するために、リゾルバー間コンバーター（RDC）などの特殊な機器が必要です。これにより、システムに複雑さとコストが追加されます。
信号処理のコストが高く、
リゾルバー自体がより頑丈で耐久性がありますが、信号を解釈するために必要な追加の電子機器は、実装の全体的なコストを増加させる可能性があります。
限られたアプリケーションスコープ
リゾルバーは、耐久性が精度上で優先されるアプリケーションに最適です。半導体製造などの超高精度を要求する業界の場合、リゾルバーは要件を満たしていない場合があります。
エンコーダ は 、機械的運動を電気信号に変換して位置、速度、または方向を決定するデバイスです。エンコーダーは、産業用自動化、ロボット工学、精密モーションシステムで広く使用されています。2つの主なタイプがあります インクリメンタルエンコーダー と 絶対エンコーダの.
インクリメンタルエンコーダー
これらのエンコーダーは、シャフトが回転するときにパルスを生成することにより、相対位置フィードバックを提供します。パルスの数は、角変位に対応します。ただし、増分エンコーダは、電源が中断された場合、位置情報を失います。
絶対エンコーダー
これらのエンコーダーは、すべてのシャフト位置に一意の位置フィードバックを提供します。電力損失の後でも、絶対エンコーダーは位置データを保持し、重要なアプリケーションに適しています。
エンコーダーは、光学、磁気、または容量性の原理を使用して動作します。光源とパターンの回転ディスクを使用して、位置情報を生成する光源と回転ディスクを使用して、光学エンコーダーが最も一般的です。
エンコーダーは、高精度と汎用性を必要とするアプリケーションで好まれています。それらの利点には次のものがあります。
高精度と解像度
エンコーダー、特に光学型は、多くの場合、サブマイクロンの範囲で非常に高い解像度と精度を提供します。これにより、CNCマシン、ロボット工学、半導体製造などのアプリケーションに最適です。
コンパクトで軽量の
エンコーダーは、リゾルバーよりも小さくて軽量であるため、スペースの制約が懸念されるアプリケーションに適しています。
多様な出力オプション
エンコーダーは、四方率、シリアル、アナログなどのさまざまな出力信号を提供し、システム設計の柔軟性を提供します。
幅広いアプリケーション
エンコーダーは、医療機器、実験室の自動化、産業用ロボット工学など、幅広い産業で使用されています。
大量のアプリケーションに費用対効果が高いため、エンコーダーはレゾルバーよりも経済的です。
極端な耐久性を必要としないアプリケーションのための
その利点にもかかわらず、エンコーダーには特定の制限があります。
環境因子の
エンコーダー、特に光学的タイプに対する感受性は、ほこり、汚れ、水分、振動に敏感です。これにより、過酷な環境でエラーや障害につながる可能性があります。
増分エンコーダでの位置の損失
増分エンコーダは、電源が中断された場合、位置データを失い、起動時に再保持する必要があります。これは、継続的な動作を必要とするアプリケーションでは不利な点になる可能性があります。
通常、温度範囲の限られた
エンコーダーは、リソースバーと比較して動作温度範囲が狭く、極端な条件には適していません。
より短い寿命
エンコーダーには、光ディスク、LED、センサーなどの繊細なコンポーネントが含まれており、時間の経過とともに摩耗しやすくなります。
電磁干渉（EMI）
エンコーダーは、EMIの影響を受けやすく、電気的にノイズの多い環境での信号の完全性に影響を与える可能性があります。
リゾルバーとエンコーダーを決定するときは、アプリケーションの特定の要件を考慮することが不可欠です。評価するいくつかの要因を以下に示します：
| Criteria | Resolver | Encoder |
|---|---|---|
| 環境 | EMIが高い、極端な温度、または振動を伴う過酷な環境 | 最小限の妨害を伴う清潔で制御された環境 |
| 精度/解像度 | 中程度の精度。低解像度 | 高精度;より高い解像度 |
| 耐久性 | 非常に耐久性があります。長寿命 | 耐久性が低い;摩耗に敏感です |
| 信号処理 | 追加の機器が必要です（RDC） | より簡単な信号処理 |
| 料金 | より高い実装コスト | 通常、標準アプリケーションのコストが低くなります |
| アプリケーションスコープ | 航空宇宙、軍事、重工業 | 産業自動化、ロボット工学、精密機械 |
リゾルバーとエンコーダーの選択は、最終的にアプリケーションの優先順位に依存します。システムが耐久性と信頼性が重要である極端な条件で動作する場合、多くの場合、リゾルバーが最良の選択です。一方、高精度と解像度が最重要である場合、エンコーダーが優れたオプションです。
両方のテクノロジーの最近の進歩により、リゾルバーとエンコーダーの間のギャップが狭まりました。たとえば、現在、電気自動車（EVS）で使用されているため、モーターに信頼できる位置センシングを提供していますが、エンコーダーは環境要因に対する耐性が改善されて設計されています。
さらに、両方のテクノロジーの強みを組み合わせたハイブリッドシステムが出現しており、両方の世界で最高のものを提供しています。これらのシステムは、障害が発生した場合のバックアップフィードバックのために高精度とリゾルバーのためにエンコーダーを使用します。
理解することは、 リゾルバーとエンコーダーの違いを アプリケーションに適した位置フィードバックデバイスを選択するために重要です。その間 リゾルバーは 、過酷な環境で耐久性、信頼性、パフォーマンスに優れており、エンコーダーは高精度および高解像度のアプリケーションで輝きます。システムの要件を慎重に評価することにより、最適なパフォーマンスと長寿を保証する情報に基づいた決定を下すことができます。
両方の技術は、自動化、ロボット工学、その他の産業の進歩によって推進されており、進化し続けています。頑丈さであれ精度に優先順位を付けるかどうかにかかわらず、適切な選択は、モーション制御システムの効率と信頼性に大きな影響を与える可能性があります。
1。屋外アプリケーションのリソースまたはエンコーダーはより良いですか？
リゾルバーは、耐久性と湿気、ほこり、温度などの環境要因に対する耐性により、屋外用途に適しています。
2。リゾルバーは高解像度のフィードバックを提供できますか？
通常、リゾルバーは中程度の解像度を提供します。高解像度を必要とするアプリケーションの場合、エンコーダーがより良い選択です。
3.一般的にリゾルバーを使用する産業は何ですか？
レゾルバーは、航空宇宙、軍事、重機、および堅牢性が不可欠な産業自動化でよく使用されます。
4。エンコーダーはリゾルバーよりも費用対効果が高くなっていますか？
エンコーダーは通常、極端な耐久性や環境抵抗を必要としないアプリケーションに対して、より費用対効果が高くなります。
5.リゾルバーとエンコーダーは一緒に使用できますか？
はい、ハイブリッドシステムは両方のテクノロジーを利用して、リゾルバーの耐久性とエンコーダの精度を組み合わせてパフォーマンスを向上させることができます。
