【エンコーダ】インクリメンタルとアブソリュートの違いと選定ポイント【バッテリーレスアブソ】

機械設計において、電動機器の位置検出には
エンコーダが重要な役割を果たします。

特に、エンコーダには大きく分けて
インクリメンタル（増分式） と アブソリュート（絶対値式） の
2種類があり、それぞれ特性や用途が異なります。

本記事では、この インクリメンタルエンコーダと
アブソリュートエンコーダの違い や、
それぞれのメリット・デメリット、適用例、
選定ポイント について詳しく解説します。

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インクリメンタルとアブソリュートの基本的な違い

項目	インクリメンタルエンコーダ	アブソリュートエンコーダ
方式	相対的な位置変化を検出	絶対的な位置を検出
電源OFF時の位置情報	電源OFFでゼロにリセット	電源OFFでも位置情報を保持
原点復帰	必要（電源ON時に初期化）	不要（常に絶対位置を保持）
構造	比較的シンプルで安価	構造が複雑で高価
適用例	速度制御、回転方向検出	位置決めが必要な精密機械

インクリメンタルエンコーダは、
単純な速度検出や回転方向の検出に向いており、
コストが低く取り扱いやすいです。

一方、アブソリュートエンコーダは、
電源が切れても位置情報を保持 できるため、
精密な位置決めが求められるシステムに適しています。

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インクリメンタルエンコーダとは？

インクリメンタルエンコーダの動作原理

インクリメンタルエンコーダは、
回転や移動距離を相対的に測定するエンコーダです。

エンコーダのディスクには等間隔にスリットが刻まれており、
それをセンサで読み取ることで、回転量や移動距離をカウント します。

メリット・デメリット

✅ メリット

• 構造がシンプルで低コスト
• 高速回転でも対応可能
• 回転方向の検出が容易

❌ デメリット

• 電源を切ると位置情報がリセットされる
• 再起動時に原点復帰が必要
• 外乱（ノイズ）によるカウントミスの可能性

インクリメンタルエンコーダの適用例

• モーターの速度制御
• ロボットアームの回転制御
• ベルトコンベアの搬送速度計測
• CNC工作機械の回転速度検出

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アブソリュートエンコーダとは？

アブソリュートエンコーダの動作原理

アブソリュートエンコーダは、
エンコーダ内部に各角度ごとの固有コード（絶対値） を持っており、
電源が切れても位置情報を保持 できます。

これにより、電源再投入後でも原点復帰を行わずに、
現在の位置を正確に把握することが可能です。

メリット・デメリット

✅ メリット

• 電源OFF後も位置情報を保持
• 原点復帰の手間が不要
• 高精度な位置決めが可能

❌ デメリット

• インクリメンタルエンコーダより高価
• 構造が複雑で大きくなりやすい
• 応答速度がインクリメンタルより遅い場合がある

アブソリュートエンコーダの適用例

• CNC工作機械の位置決め
• 産業用ロボットのアーム位置制御
• 高精度搬送装置
• 医療機器（手術支援ロボットなど）

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インクリメンタルとアブソリュートの選定ポイント

どちらを選ぶべきか？

用途	推奨エンコーダ
速度・回転方向の検出	インクリメンタル
電源ON/OFF時の位置保持が不要	インクリメンタル
高精度な位置決めが必要	アブソリュート
電源断後も位置情報を保持したい	アブソリュート
高コストが許容できる	アブソリュート

コスト vs 精度のバランス

• コスト優先 → インクリメンタル
• 精度優先 → アブソリュート

もしシステムの精度要求が厳しく、
原点復帰の手間を省きたい場合は アブソリュート を選びます。

一方で、単純な速度制御や回転方向検出で十分な場合は
インクリメンタル の方がコストメリットが大きくなります。

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バッテリーレスアブソリュートとは？ 特性と選定ポイントを詳しく解説！

機械設計において、位置決め や モーター制御 に不可欠なエンコーダ。

その中でも、電源を切っても位置情報を保持できる
アブソリュートエンコーダ は、多くの産業機械やロボットに採用されています。

しかし、従来のアブソリュートエンコーダには
バッテリーが必要 という課題がありました。

そこで登場したのが バッテリーレスアブソリュートエンコーダ です。

本項では、このバッテリーレスアブソリュートの特性、
仕組み、メリット・デメリット、選定ポイント について詳しく解説します。

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バッテリーレスアブソリュートエンコーダとは？

バッテリーレスアブソリュートエンコーダ とは、
従来のアブソリュートエンコーダのように
バッテリーを使わずに絶対位置を記憶できるエンコーダ のことです。

通常のアブソリュートエンコーダでは、電源を切っても位置情報を保持するために
バッテリーを搭載 しており、定期的な交換やメンテナンスが必要でした。

一方、バッテリーレスアブソリュートは、
磁気式や機械式 などの技術を活用し、
バッテリーなしで位置情報を記憶できます。

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バッテリーレスアブソリュートの仕組み

バッテリーレスアブソリュートエンコーダには、
主に 磁気式（マルチターン方式） や 機械式 などの技術が用いられます。

磁気式バッテリーレスアブソリュートの仕組みと特性

磁気式バッテリーレスアブソリュートエンコーダは、
磁気センサーとマルチターンカウンターを使用して回転数を記録します。

🔹 仕組み

• エンコーダ内部に磁石とホールセンサー（またはMRセンサー）が搭載。
• 回転軸と連動するギアにより、複数回転（マルチターン）の情報を記録。
• 電源ON時に磁場の変化を読み取り、回転数を復元。

✅ メリット

1. コンパクトで軽量
   （電子部品で構成されるため、小型化が容易）。
2. 衝撃や振動に強い
   （物理ギアがないため耐久性が高い）。
3. 摩耗がない
   （非接触方式のため、長寿命）。
4. 高精度な位置決めが可能。

❌ デメリット

1. 磁場の影響を受けやすい
   （強い磁界環境では誤作動の可能性）。
2. コストが高い
   （精密な磁気センサーが必要）。
3. 長期間未使用時のデータ保持が課題
   （一部の方式では磁気データが経年変化することがある）。

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機械式バッテリーレスアブソリュートの仕組みと特性

機械式バッテリーレスアブソリュートエンコーダは、
ギアメカニズムを活用して回転数を記録します。

🔹 仕組み

• 内部に特殊な減速ギア機構を搭載。
• 各ギアの噛み合い位置を物理的に記録することで、回転数を保存。
• 電源がOFFになってもギアの位置は変わらないため、位置情報が保持される。

✅ メリット

1. バッテリーも磁気センサーも不要
   （物理的なギア機構のみで動作）。
2. 長期間のデータ保持が可能
   （電源OFF後も半永久的に情報を維持）。
3. 磁場の影響を受けない
   （電子部品を使用しないため、外乱に強い）。
4. 動作環境に左右されにくい
   （温度変化や振動に対して安定）。

❌ デメリット

1. 構造が大きくなりやすい
   （ギア機構があるため、コンパクト化が難しい）。
2. 摩耗による劣化が発生
   （長期間の使用でギアが摩耗し、精度が低下する可能性）。
3. 高速回転時の応答性がやや低い
   （ギアの慣性による遅延が発生）。

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磁気式 vs. 機械式の選定ポイント

選定基準	磁気式	機械式
コンパクトさ	✅ 優れている	❌ 大型になりやすい
耐衝撃・耐振動性	✅ 高い	❌ ギアの摩耗が発生
磁場の影響	❌ 受けやすい	✅ 影響なし
長期間のデータ保持	❌ 限界あり	✅ 半永久的に保持
高速回転への適応	✅ 高速でも精度維持	❌ ギアの慣性が影響
コスト	❌ 高め	✅ 比較的安価

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バッテリーレスアブソリュートのメリット・デメリット

✅ メリット

1. バッテリー管理が不要
   • 定期的なバッテリー交換やメンテナンスが不要になり、
     長期的な運用コストが削減できる。
2. 環境負荷が少ない
   • バッテリー廃棄が不要になり、環境に優しい。
3. コンパクト設計が可能
   • バッテリーを搭載しない分、装置の小型化が可能。
4. 高温・低温環境に強い
   • バッテリーを使用しないため、温度変化による劣化リスクが少ない。
5. メンテナンスフリー
   • バッテリー切れによるダウンタイムを防ぎ、設備の稼働率が向上する。

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❌ デメリット

1. 初期コストが高い
   • 従来のアブソリュートエンコーダに比べて、
     磁気センサーや回生技術を搭載するため価格が高め。
2. 急停止や長期間停止時のデータ保持に注意
   • 一部の方式では、
     長期間動作しない場合にデータ保持が難しいことがある。
3. 特定の動作環境で制約がある
   • 強い磁場の影響を受けやすい場合があるため、
     用途に応じた検討が必要。

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バッテリーレスアブソリュートの活用例

✅ 工作機械（CNC、マシニングセンタ）

高精度な位置決めが必要で、
頻繁なバッテリー交換が難しい環境に最適。

✅ 産業用ロボット（AGV、自動搬送機）

省メンテナンスで長時間稼働が求められる装置に適している。

✅ 医療機器（手術支援ロボット）

バッテリー交換が困難な機器で、長期的な安定性を確保できる。

✅ 発電プラント・エネルギー設備

高温・低温環境でも安定稼働が可能。

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バッテリーレスアブソリュートは、
バッテリーなしで絶対位置を記憶できる次世代のエンコーダ。

磁気式（マルチターン方式）や回生電力方式により、長期間の運用が可能。
バッテリー交換不要、環境に優しい、メンテナンスフリーといった大きなメリットがある。
高精度な工作機械やロボット、医療機器など、幅広い分野で活用されている。

近年、IoTや自動化が進む中で、バッテリーレスアブソリュートは
今後さらに普及 していくことが予想されます。

選定の際は、用途に応じた方式を検討し、最適なエンコーダを選びましょう！

まとめ

インクリメンタルエンコーダ

→ 相対的な位置測定 を行うエンコーダ。
原点復帰が必要 だが、低コストで高速応答 に適している。

アブソリュートエンコーダ

→ 絶対的な位置情報を保持 できるため、
原点復帰不要で高精度な位置決め が可能。
だが、高価で構造が複雑。

⚙️ 選定ポイント

▶ 速度・回転方向の検出なら インクリメンタルエンコーダ
▶ 高精度な位置決めが必要なら アブソリュートエンコーダ

電動機器の設計において、用途に適したエンコーダを選定することが、
最適な機械性能を引き出す鍵となります。

この記事を参考に、設計に合ったエンコーダを選定してください！

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