平成29年度 春期 午前Ⅱ 問13
ハードウェア
ロータリエンコーダの問題
図の 2 相パルスを出力するインクリメンタル型ロータリエンコーダがある。1 回転当たりの出力パルス数を 90 パルスとするとき,分解能は何度か。ここで,A 相と B 相は位相が 90 度ずれているものとする。
2 相パルスのタイミングチャート(H=高,L=低):
| 区間 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A相 | L | L | H | H | L | L | H | H | L | L | H | H | L | L | H |
| B相 | H | L | L | H | H | L | L | H | H | L | L | H | H | L | L |
(区間 1〜15 は書き写しで付けた仮の名。原典に無い名)
- ア1
- イ2
- ウ3
- エ4
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✓ これが正解ア1
解説
2相の立上りと立下りを全て数えると360カウントで、分解能は1度です。
A 相と B 相は 90 度ずれているので、1 パルスの周期の間に、A 相の立上りと立下り、B 相の立上りと立下りの 4 回、どちらかの信号が変化します。書き写した波形でも、パルス周期の 1/4 ごとに A 相か B 相のどちらかが切り替わっています。この変化を全て数えれば、1 パルスを 4 つに区切って位置を読めます。1 回転当たり 90 パルスなので、数えられる変化は 90×4=360 回になり、1 回の変化に当たる角度は 360 度÷360=1 度です。2 相の変化を全て使えば、パルス数の 4 倍の細かさで回転の角度を読めることになります。パルス数に 4 を掛けて 360 度を割る、という手順で覚えると確実です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イ2:2 度は、360 度÷(90×2)で得られ、1 相の立上りと立下りだけを数えた場合の値です。もう一方の相の変化も数えれば区切りはさらに倍になるので、2 相を使う条件の分解能としては粗くなります。
- ウ3:3 度は、1 回転の 360 度を 120 に区切った場合の値ですが、90 パルスに 1、2、4 のどの倍率を掛けても 120 にはならず、この条件からは導けません。正しく数えた 360 カウントの区切りとも合いません。
- エ4:4 度は、360 度÷90 で求まり、1 パルスを 1 回とだけ数えた場合の値です。A 相と B 相の立上りと立下りを全て数えれば 1 パルスを 4 つに分けられるので、その分だけ細かく読めることを見落としています。
出典:平成29年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問13
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