ロータリーエンコーダのオープンコレクタ出力について

質問

ロータリーエンコーダについて教えていただきたいことがあります．

出力方法に，電圧出力とオープンコレクタ出力があると思いますが，これについてOKWAVEの過去質問を見てみると下記のような回答がありました．

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ロータリエンコーダの出力は通常　ＯＮ、ＯＦＦの２つの状態を表す信号がでています。

電圧出力の場合、エンコーダの出力端子は、０Ｖまたは規定の電圧がかかります。（電源電圧によっても違いますが５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖなど）市販のカウンタなどでオープンコレクタに対応してない機器などに使用します。

オープンコレクタの場合、エンコーダの出力は、出力用トランジスタがＯＮかＯＦＦかで出力されます。
この場合、エンコーダの信号を受信する方でプルアップ（電源から適当な抵抗をぶら下げ入力回路に接続する）を行います。
出力トランジスタは、ＯＮの状態でエンコーダ電源の０Ｖ近傍になり、ＯＦＦでプルアップされている電圧になります。
　オープンコレクタの方が受信回路にあう電圧が設定できます。（仕様書の範囲内）
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「電圧出力の場合、市販のカウンタなどでオープンコレクタに対応してない機器などに使用します。」とあるのですが，”電圧出力は対応しているがオープンコレクタ出力には対応していないカウンタ”とはどういうことでしょうか？オープンコレクタの場合は，プルアップ抵抗をかませばよいと思うので，電圧出力に対応しているカウンタならプルアップ抵抗を接続して，その電源電圧をカウンタ以外から取ってくれば良いと思うのですが，この理解であっていますでしょうか？それとも，その方法でもできない何か別の理由があるのでしょうか？

ご回答よろしくお願い致します．

回答No.4

lumiheart

以下のサイトを熟読してください

やさしいデータ伝送基礎講座
http://www.miyazaki-gijutsu.com/series3/denso032a.html
3.2.(3)　RS422 と RS485

RS422は通信の伝送規格であって
必ずしもロータリエンコーダの規格ではありません
でもしかし、ロータリエンコーダにRS422用ICは昔から使用されています
ただ、RS422と呼ばないだけでただの差動出力と呼んでたりしますが

定番RS422素子
AM26LS31
https://www.tij.co.jp/product/jp/AM26LS31#product-details
https://www.analog.com/jp/products/interface-isolation/rs-232-rs-422-rs-485-rs-562.html

エンコーダの仕様書に「26LS31互換素子出力」とか記載されてたりします

で、何が言いたいのか？ですが
恐らく本件は机上実験程度の通信距離は１ｍ以下なのでしょう
それとモータ回転数はせいぜい早くて２０００ｒｐｍ程度
エンコーダは1回転１００ＰＬＳくらいか
つまり、モータが全速で回転した時の周波数は３０００Ｈｚ程度

これくらいの速度と距離ならオープンコレクタでも信号伝送可能
でも、電線距離が１０ｍを超えるくらいから信号伝送に問題が出てくる
所謂、ノイズってヤツ
ノイズには2種類あって
信号に高速パルスが重畳してくるヤツと
信号がダレるヤツ（信号がナマルとも呼ぶ、方形波の角が丸くなってくる）

オープンコレクタはダレが大きい
電圧出力はオープンコレクタよりはダレが少ない
差動出力はダレがほとんど無い

あと、コストの問題
オープンコレクタは安価
電圧出力は少し高価
差動出力は一番高価

ＦＡ（Factory Automation）の現場はノイズが大きい、おまけに万に一つの誤動作も許されない

万に一つなんて高頻度
https://www.fa.omron.co.jp/products/family/491/lineup.html
1回転3600PLSタイプならほんの3回転回せばもう1万越える
たった3回転で万が一の状況なるって？？？
なので現場では高価であってもRS422タイプはよく使用される

でも、机上実験程度では過剰品質も甚だしい

回答No.3

hahaha8635

なんかぐちゃぐちゃになってる気がする
スイッチングノイズ
http://longyi.web.fc2.com/encoder.html
エンコーダもSWなのでスイチングノイズが　無視できるなら無視　できないなら対策が必要

質問の内容とその疑問になった文との差には
電源が同じか(質問者の見解)　別電源で異電圧(疑問になった回答者の見解)
だと思うんだが

回答No.2

TIGANS

ちゃんと過去質問のURLを提示したほうが良いと思います。
https://okwave.jp/qa/q673066.html

基本はインターフェースの速度と伝送距離の違いです。
ラインドライバ形式　＞　電圧出力形式　＞　オープンコレクタ形式
になります。
単純に回転数を求めるだけであればオープンコレクタでもよいですが
非常に高速だったりエッジのタイミングを使っているような用途では
電圧出力やラインドライバ形式が適しています。
さらにラインドライバ形式は差動信号で出力できるのでノイズが多かったり伝送配線長が長い場合でもエラー耐性が高くなります。

お礼

なるほどそういうことなのですね。また、オープンコレクタよりも電圧出力の方が良いのですね。勉強になりました。ありがとうございました。

回答No.1

aokii

”電圧出力は対応しているがオープンコレクタ出力には対応していないカウンタ”とは、おそらく、出力電流容量が少ないということです。