Encoder

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encoder는 회전각을 검출하기위한 것을 Rotary encoder라고 하며 직선 변위량을 검출하기 위한 것을 Linear encoder라고 한다. encoder의 동작 원리는 로터리와 리니어 방식 모두 동일하다. 2 개의 트랙에 서로 90 도의 위상이 차이 나도록 홈을 판 후 각각의 트랙에서 빛을 쏘아 수신하여 수신된 신호의 위상으로 이동 방향을 판단하며 펄스 수에 의하여 움직임 량을 측정한다. 첫 번째 트랙을 A 신호, 두 번째 트랙을 B 라고 한다. 진행방향은 A 신호와 B 신호의 위상에 의하여 판단한다. 이동 방향이 바뀌는 경우에는 위상이 바뀌게 되어 있다. A, B 신호를 State Diagram 으로 만들어 나타낸 것이 다음 그림이다.
S0 는 A=0, B=0S1 은 A = 1, B = 0S2는 A = 1, B = 1 그리고 S3는 A=1, B=0 으로 정의한다. State Diagram 을 보면 S0 -> S1 -> S2 -> S3 로 입력된 A, B가 변화하면 카운터 값이 증가되며 S3 -> S2 -> S1 -> S0 로 변화하면 감소하는 것이다. 여기서 각각의 State는 바로 옆 State 만으로 이동 해야만 되는 것을 알수 있다. 예를 들어 S0에서 S2로는 상태 변화가 일어나면 시스템에 문제가 있다. 이런 원리를 잘 이해하면 A,B Quadrature 신호를 분해하는 하드웨어 또는 소프트웨어를 구성할 수 있다.


그림은 미국의 US Digital 사에서 생산하는 간단한 자동화용으로 사용하기 편리한 리니어 스케일이며 0.05mm의 분해능을 가지고 있다. 플라스틱 재질이므로 원하는 길이(스트로크)에 맞게 잘라서 사용할 수가 있다.

♣ Rotary Encoder


로터리 엔코더는 일반적으로 발광소자와 수광 소자 사이에 슬리트(Slit)를 설치한 원판이 회전하여 펄스전압 신호를 발생하여 출력이 얻어지는 광학식 엔코더가 많이 사용되고 incremental type 과 absolute type 두 형태로 나누어 볼 수 있다.

참고 자료

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