Encoder

엔코더는 모터의 회전각, 속도동을 측정하기 위해 사용하는 센서이다.

특히 빛을 활용하는 Optical Encoder를 많이 사용한다.

 

엔코더에는 Absolute(절대) , Incremental(상대) 두 종류가 있다.

 

이름 그대로 Incremental Encoder는 상대적인 위치만을 , Absolute Encoder는 기준좌표계에 대한 위치를 알려준다.

용도에 맞게 사용하면 되고 Incremental 이 Absolute에 비해 저렴한 편이다.

 

아래 링크에 Incremental Encoder에 대한 그림이 잘 나와있다.

 

https://www.didel.com/microkit/encoder/Encoder.html

DIDEL

 

광센서 2개를 활용하여 phase 차이를 활용해 회전 방향을 결정하고 pulse counting을 통해 위치와 속도를 알아낸다.

 

 회전 방향에 관해 더 구체적으로 이야기하자면, D flip flop을 활용하면 된다. 두 신호 중 하나는 CLK, 다른 하나는 D의 input으로 들어가면 CW, CCW에 따라 ouput 신호가 바뀔 것이다. 

 

 Rising Edge와 Falling Edge 모두에서 counting 한다면 회로가 조금 복잡해지겠지만 encoder의 해상도는 훨씬 좋아질 것이다.

 

 특히 gear ratio 가 1:100인 상황에서 Encdoer window가 100이라고 해보자. 그렇다면 3.6도가 엔코더의 해상도인데 gear ratio에 의해 3.6/100=0.036도 까지 큰 기어의 각도를 측정할 수 있다. 

 

 이제 속도를 측정하는 방법에 대해 생각해보자.

 

1. Pulse Counting:

 

각속도=엔코더의 해상도* Sampling Period 내에 펄스 수/ Sampling Period

Sampling Period 동안 몇개의 펄스가 발생했느냐이다.

고속에서 많이 사용한다. 

 

2. Pulse Timing:

 

 각속도= 엔코더의 해상도/엔코더 한 주기 동안 발생한 클럭 펄스수/클락주기

Encoder 주기 동안 발생한 클락 펄스수를 활용한 것이다.

저속에서 많이 사용한다.

 

3. M/T mtehod

 

M: 저주파수 카운팅(Pulse Counting)

T:  고주파수 타이밍(Pulse Timing)

 

 우선 Pulse Counting을 하고 그 다음에 Rising Edge가 발생하기까지 Pulse timing을 한다.