인코더는 어떻게 위치를 측정합니까?

안녕하세요! 엔코더 공급업체로서 저는 엔코더가 위치를 어떻게 측정하는지 자주 묻는 질문을 받습니다. 이는 매우 흥미로운 주제이며, 이 블로그 게시물에서 이에 대해 자세히 설명하게 되어 기쁩니다.

먼저 인코더가 무엇인지 알아보겠습니다. 인코더는 동작을 전기 신호로 변환하는 장치입니다. 이 신호는 움직이는 물체의 위치, 속도 또는 방향을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 인코더는 로봇 공학 및 자동화부터 산업 기계 및 자동차 시스템에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 사용됩니다.

인코더에는 증분 인코더와 절대 인코더라는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 증분형 인코더부터 살펴보겠습니다.

증분 인코더

증분 인코더는 인코더 샤프트가 회전할 때 일련의 펄스를 생성하여 작동합니다. 이러한 펄스는 제어 시스템의 카운터에 의해 계산되며 펄스 수는 회전량에 비례합니다. 펄스가 많을수록 샤프트가 더 많이 회전했습니다.

증분 인코더의 기본 구성 요소에는 코드 디스크, 광원 및 광검출기가 포함됩니다. 코드 디스크는 불투명한 부분과 투명한 부분의 패턴이 있는 원형 디스크입니다. 디스크가 회전하면 광원에서 나오는 빛이 투명한 부분을 통과하여 광검출기에 의해 감지됩니다. 빛이 감지될 때마다 펄스가 생성됩니다.

코드 디스크의 패턴은 단순한 바이너리 패턴이거나 여러 트랙이 있는 더 복잡한 패턴일 수 있습니다. 바이너리 패턴은 일련의 불투명 섹션과 투명 섹션이 교대로 구성되는 반면, 다중 트랙 패턴은 회전 방향과 같은 추가 정보를 제공할 수 있습니다.

회전 방향을 결정하기 위해 증분형 인코더는 일반적으로 A와 B로 표시된 두 개의 채널을 사용합니다. 이 두 채널의 펄스는 사이클의 1/4만큼 오프셋됩니다. A 채널과 B 채널 사이의 위상 관계를 비교함으로써 제어 시스템은 샤프트가 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하는지 여부를 결정할 수 있습니다.

예를 들어, A 채널 펄스가 B 채널 펄스를 리드하면 샤프트는 한 방향으로 회전하고, B 채널 펄스가 A 채널을 리드하면 샤프트는 다른 방향으로 회전합니다.

증분 인코더는 상대적으로 간단하고 비용 효율적이므로 많은 응용 분야에서 널리 선택됩니다. 인기 있는 증분형 인코더 중 하나는OVW2 - 06 - 2MHT 로터리 엔코더. 상대 위치와 속도를 측정해야 하는 응용 분야에 신뢰할 수 있는 옵션입니다.

절대 인코더

반면 절대값 인코더는 인코더 샤프트의 각 위치에 고유한 디지털 코드를 제공합니다. 위치 변화만 측정하는 증분 인코더와 달리 절대 인코더는 기준점에서 펄스를 계산할 필요 없이 샤프트의 정확한 위치를 즉시 알려줄 수 있습니다.

절대형 인코더의 코드 디스크는 더 복잡한 패턴을 가지고 있습니다. 디스크의 각 위치는 고유한 이진 코드에 해당합니다. 코드 디스크의 트랙 수에 따라 인코더의 해상도가 결정됩니다. 트랙이 많을수록 바이너리 코드의 비트가 많아지고 해상도도 높아집니다.

예를 들어, 8비트 절대 인코더는 2^8 = 256개의 서로 다른 위치를 나타낼 수 있는 반면, 12비트 인코더는 2^12 = 4096개의 서로 다른 위치를 나타낼 수 있습니다.

절대 인코더에는 단일 회전 절대 인코더와 다중 회전 절대 인코더의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 단일 회전 절대 인코더는 샤프트의 전체 회전 내에서만 위치를 측정할 수 있는 반면, 다중 회전 절대 인코더는 여러 회전에 걸쳐 위치를 측정할 수 있습니다.

다중 회전 절대형 인코더는 기어 또는 자기 센서와 같은 추가 메커니즘을 사용하여 전체 회전 수를 추적합니다. 이를 통해 넓은 회전 범위 내의 모든 위치에 대해 고유한 위치 코드를 제공할 수 있습니다.

당사의 고품질 앱솔루트 엔코더 중 하나는EQN 1325.049 - 2048 ID 655251 - 03 앱솔루트 로터리 인코더. 높은 분해능과 신뢰성을 제공하므로 정확한 위치 측정이 중요한 응용 분야에 적합합니다.

인코더로 위치 측정

이제 기본 유형의 인코더를 이해했으므로 실제 응용 분야에서 위치를 측정하는 데 인코더가 어떻게 사용되는지 이야기해 보겠습니다.

일반적인 응용 분야에서 엔코더는 모터 샤프트 또는 움직이는 부품에 장착됩니다. 부품이 움직이면 인코더는 적절한 전기 신호를 생성합니다. 그런 다음 이러한 신호는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC) 또는 모션 컨트롤러와 같은 제어 시스템으로 전송됩니다.

제어 시스템은 인코더의 신호를 처리하여 움직이는 부품의 위치를 ​​결정합니다. 증분 인코더의 경우 제어 시스템은 펄스를 계산하고 회전 방향을 추적합니다. 절대형 엔코더의 경우 제어 시스템은 디지털 코드를 직접 읽어 위치를 결정합니다.

위치 정보는 다양한 방식으로 활용될 수 있습니다. 예를 들어 로봇 팔에서는 인코더를 사용하여 각 관절의 위치를 ​​정밀하게 제어할 수 있습니다. 제어 시스템은 원하는 위치를 엔코더가 측정한 실제 위치와 비교하고 그에 따라 모터 출력을 조정하여 팔을 올바른 위치로 움직일 수 있습니다.

컨베이어 벨트 시스템에서는 인코더를 사용하여 벨트의 속도와 위치를 측정할 수 있습니다. 이 정보는 벨트의 자재 흐름을 제어하고 자재가 적시에 올바른 위치로 전달되도록 하는 데 사용될 수 있습니다.

정확성과 해상도

인코더의 경우 정확도와 분해능이 두 가지 중요한 요소입니다. 정확도는 측정된 위치가 실제 위치에 얼마나 가까운지를 나타내고, 분해능은 엔코더가 감지할 수 있는 위치의 가장 작은 변화를 나타냅니다.

엔코더의 정확도는 기계적 오류, 전기적 소음, 온도 변화 등 여러 요인의 영향을 받을 수 있습니다. 정확도를 높이기 위해 인코더는 고품질 구성 요소와 고급 신호 처리 기술을 사용하여 설계되는 경우가 많습니다.

분해능은 증분형 인코더의 경우 회전당 펄스 수와 절대형 인코더의 경우 디지털 코드의 비트 수에 따라 결정됩니다. 해상도가 높은 인코더는 보다 정확한 위치 정보를 제공할 수 있지만 비용이 더 많이 들 수도 있습니다.

예를 들어,ECN 413 2048 01 - 58 ID 1065932 - 30 인코더상대적으로 높은 분해능을 제공하므로 미세 조정된 위치 제어가 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

결론

결론적으로 엔코더는 광범위한 응용 분야에서 위치, 속도 및 방향을 측정하는 데 필수적인 장치입니다. 간단한 상대 위치 측정을 위한 증분형 엔코더가 필요하든, 정밀한 절대 위치 측정을 위한 절대형 엔코더가 필요하든, 귀하의 요구 사항을 충족할 수 있는 엔코더가 있습니다.

엔코더 공급업체로서 당사는 다양한 응용 분야와 예산에 적합한 광범위한 고품질 엔코더를 제공합니다. 인코더를 구매하려고 하거나 인코더 작동 방식에 대해 궁금한 점이 있으면 언제든지 문의해 주세요. 귀하의 프로젝트에 적합한 인코더를 찾는 데 도움을 드리고 필요한 기술 지원을 제공해 드립니다. 귀하의 엔코더 요구 사항에 대한 대화를 시작하고 귀하의 위치 측정 문제를 해결하기 위해 어떻게 협력할 수 있는지 알아보십시오.

참고자료

• 하이덴하인 주식회사의 "엔코더 핸드북"
• Parker Hannifin Corporation의 "모션 제어 기본"
• Siemens, Fanuc, Omron과 같은 인코더 제조업체의 기술 문서입니다.