로터리 엔코더

로터리 엔코더

회전 방향의 기계적 변위량을 디지털량으로 변환하는 위치 센서를 총칭해, 「로터리 엔코더」라고 합니다.

본래, 로터리 엔코더는, 회전각 측정용의 검출기로서 고안 된 것입니다만, 현재는 로보트나 정보 기기의 위치 결정 서보계에

사용되는 등 용도가 넓어, 그 역할의 중요성도 커지고 있습니다.

이하, 로터리 엔코더의 종류나 동작 원리에 대해 간단하게 해설합니다.

로터리 엔코더의 종류

로터리 엔코더는, 계측 방법의 차이에 따라 이하의 2종으로 분류할 수 있습니다.

　

• 인크리멘탈 방식：
측정 개시점으로부터의 회전 각도에 대응해 발생하는 펄스를 적산하는 계수 계측 방식입니다.

로터리 엔코더는, 일반적으로 입력축의 변위에 대응해 1/4 주기의 위상차이를 가지는 2상의 펄스열을 출력합니다.

이 2상펄스열의 위상 관계는 회전 방향으로 대응해 반전하게(그림 1참조) 되어 있습니다.

이 조건을 이용해, 수신측에서는, 위상판별 회로와 updown 카운터에 의해 위치 정보로 변환합니다.

　

• 앱설루트 방식：
원점에 대해서 1회전, 또는 다회전의 절대 각도 위치를 계측 하는 방식입니다.

전원 투입 후, 리셋트 동작등을 실시하지 않아도 절대 위치를 읽어낼 수 있다고 하는 특징이 있습니다.

로터리 엔코더는, 입력축의 각도 위치에 대응한 코드 신호를 출력합니다.

수신측에서는, 코드를 읽어내는 것에 의해, 절대적인 각도 위치를 알 수 있습니다.

코드로서는, 그레이 코드 주), 2진코드, BCD 코드등이 사용됩니다.

로터리 엔코더의 동작 원리

로터리 엔코더가 각도를 검출하는 원리에는, 이하의 방식이 있습니다.

　

• 광전 방식：눈금을 형성한 슬릿 원판에 빛을 쬐어 회전의 위치 정보를 슬릿을 통과한 광펄스의 신호로서 파악합니다(그림 2참조).

　

• 자기 방식：자기 패턴을 형성한 회전 디스크 또는 드럼에 의해, 회전의 위치 정보를 주기적인 자계의 변화로서 파악합니다.

　

• 그 외：정전 용량의 변화를 파악하는 방식이나, 전기적 도통을 파악하는 접점 방식등이 있습니다.

 

또, 검출한 변위를 펄스열로서 출력할 때의 신호 형식으로서는, 온·오프의 스테이터스 신호, 정현파에 유사한 아날로그 신호,

및 통신 전송 규격(EIA RS422)에 의거한 라인 드라이버·펄스가 있습니다.

현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 것은 광전 방식에 의한 로터리 엔코더(인크리멘탈 방식)이며,

앱설루트 방식의 로터리 엔코더에서는, 슬릿 원판의 패턴 형상의 그레이 코드, 2진코드, BCD 코드등을 형성해,

슬릿의 절대 위치를 검출할 수 있도록 하고 있습니다.

로터리 엔코더 변환기

그림 3 로터리 엔코더 위치 변환기
(형식：JRQD)

M-SYSTEM에서는, 인크리멘탈 방식 로터리 엔코더용의 신호 변환기(형식：JRQD,그림 3참조)를 제공하고 있습니다.

이 변환기는, 2상펄스를 받아 각도 정보로 변환해, 각도 위치에 비례한 아날로그 신호(DC4~20 mA등)로서 출력합니다.

 

 

<참고 문헌 >
　• (회사) 일본 전기 공업회 기술 자료　　JEM-TR163 「로터리 엔코더의 용어와 정의」
　• (주) 오노소키 홈 페이지 http://www.onosokki.co.jp/

주) 그레이 코드：「 2진코드」라고도 하는, 나타내는 값의 순서로 일렬 배열할때, 서로 인접하는 2개의 수가,

다만 1개 비트만으로 다르도록 표현한 2진코드. 예를 들어, 10 진수의 1, 2, 3, 4를, 각각 0001, 0011, 0010, 0110으로 나타낸다

 

문의: 시온엔지니어링 (02-749-0514 / 010-7754-0514)

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