컴퓨터 계측 및 실습

로터리 엔코더

영남대학교 기계공학부

로터리 엔코더란 ?- 엔코더란 ?

광원 슬롯

수광부

이동수광부에서의 출력전압

- 슬롯이 없는 부분이 지나갈때 수광부에서는 전압이 발생하지 않다가 슬롯있는 부분에서 펄스가 발생한다면 이동하고 있는 물체의 위치를 검출 할 수 있다 . 이 원리를 회전체에 적용한것이 로터리 엔코더

- 회전하는 디스크에 슬롯을 등간격으로 만들어 놓고 회전시키면 회전각 만큼 펄스의 개수가 나오게 된다 .

- 이 개수를 세어주면 회전각을 검출할 수 있다 .

로터리 엔코더의 종류 (1)1. 광학식 엔코더

포토셀Schimidt Trigger

- 광원 , 슬릿디스크 , 포토셀 , 슈미트 트리거 회로로 구성- 슬릿을 통과한 빛 포토셀에서 전기신호로 바뀜- 슈미트 트리거 회로에서 파형을 정형화 시켜 출력함

로터리 엔코더의 종류 (2)2. 브러시 엔코더

- 브러시가 디스크에 접촉- 도통 물질과 비도통 물질이 교대로 배열- 접촉식이므로 신뢰성 , 수명등에 문제

로터리 엔코더의 종류 (3)3. 자기식 엔코더

- 트로이달 코어 : 해독헤드- 자화된부분 : 트로이달 코어가 자기장으로 포화되어 출력이 않나옴 0- 경계를 지나면 : 포화가 해소되어 출력이 1

- 내환경 , 수명특성은 우수- 고분해능의 디스크 제작이 어렵다 .

인크리멘탈 엔코더

인크리멘탈 엔코더 출력 신호

- 2 상 신호 ( 전진출력 , 후진출력 )- 각 신호 1 Cycle 당 T/4 의 위상차- 논리회로를 통해서 전압이 상승한 순간만 짧은 펄스를 내보낸다 .- 1 배 , 2 배 , 4 배의 UP, DOWN 신호를 이용해 계수하므로써 회전각도를 알 수 있다 .- 회전각의 절대위치는 알 수 없고 상대적인 회전량의 각도만 나온다 .

- 한 회전에 한번만 펄스가 나타나는 Zero 점 신호 출력이 나오는 엔코더의 경우 연산을 통해서 절대각을 측정할 수도 있다 .

카운트회로의 원리

SingleShot

A signal

B signal

UPpulse

DOWNpulse

SingleShot

A

A

B

A

BA

BA

UP/DOWN 카운트의 타임차트

A

B

A

B

A

A

B

B A

A

cw (down) ccw (up)

Absolute 엔코더

- 입력축의 위치 ( 각도 ) 를 2 진 또는 2 진화된 10 진 (BCD : binary-coded decimal) 의 디지털 신호로 변환하여 출력하는 엔코더- 입력축의 절대위치가 검출가능- 순 2 진 출력 : 8bit (20 ~ 27) 에서 20bit (20 ~ 219) 의 분해능- 2 진화 10 진 출력 : 0~9999, 0~3699 절대위치 표시나 각도표시용

로터리 엔코더의 응용예