개요 컴퓨터의발달모든기계가마이크프세서 (micro processor) 를내장하여고속, 고정도의디지털화변화하고있습니다. 특히산업용 NC, Robot, 서보모터, OA 기기등은기기의가동부위치나속도를정확히검출하고그정보를구동부에 Feedback 하기위해서를많이사용하고있습니다. 란전축 (shaft) 의전각도를전기적인신호 ( 펄스 ) 변환하여하는장치를말합니다. 인크리멘탈 (Incremental) 타입의경우 A, B 상의타이밍으, 앱솔루트 (Absolute) 타입의경우코드의증가, 감소전방향을알수있습니다. 앱솔루트 (Absolute) 타입의경우전각도를결정하는코드가절대적인수치되므기동시원점복귀가불필요합니다. 앱솔루트 (Absolute) 전축의 0 지점을기준으 360 를일정한비율분할하고, 그분할된각도마다인식가능한전기적인디지털코드 (BCD 코드, Binary 코드, Gray 코드 ) 를지정하여, 전축의전위치 ( 각도 ) 에따라지정된디지털코드되도록한절대전각도검출용장치 ( 센서 ) 입니다. 따라서전축의전각도에대한값은어떠한전기적인요소에의해서도변화되지않으므정전에대한원점보상이필요가없을뿐만아니라전기적인노이즈에도강한것이특징입니다. 발광소자 수광소자 (PDA 소자 ) 고정슬리트 (A) 포토센서 (B) 광화이버센서 (C) 도어센서 / 에리어센서 (D) 근접센서 (E) 압력센서 (F) 동작원리광학식인크리멘탈 (Incremental) 발광소자와수광소자사이에흑색패턴이그려져있는전슬리트와고정슬리트를설치한후전축을전시키면빛이투과또는차단됩니다. 투과된빛은수광소자에의해전류변환되며, 이전기신호가파형정형와를거쳐구형파펄스됩니다. 인크리멘탈의상은 90 의위상차를가진 A 상과 B 상그리고원점상인 Z 상으구성되어있습니다. 발광소자 전축 A 상 B 상 Z 상 고정슬리트 전슬리트 수광소자 (PDA 소자 ) 전축 마그네틱마그네틱는전하는자석에의해발생하는자기장의변화를신호처리하여동작합니다. 당사의마그네틱는앱솔루트 (Absolute) 방식입니다. 전축의 0 지점을기준으 360 를일정한비율분할하고, 그분할된각도마다인식가능한전기적인디지털코드 (BCD 코드, Binary 코드, Gray 코드 ) 를지정하여전축의전위치 ( 각도 ) 에따라지정된디지털코드되도록한절대전각도검출용장치 ( 센서 ) 입니다. 마그네틱는슬리트가없으므진동, 충격에강하고수명이긴것이특징입니다. N 자석 전슬리트 S (G) 커넥터 / 커넥터배선 / 중계박스 (H) 소프트웨어 적외발광 LED Photo Diode 비교 파형정형 OUT A 센서 마그네트센서 선형위치검출 비교 파형정형 OUT B 아날그 아날그필터 파형정형 축 슬리트 비교 파형정형 < 기능블록도 > OUT Z Shield DSP ADC 디지털필터 신호처리 제품모드설정 Parallel NPN 오픈콜렉터 SSI NPN 오픈콜렉터 동작원리에따른특징비교 진동, 충격 광학식 약함 마그네틱광학식대비강함 ( 슬리트가없음 ) 수명짧음광학식대비김 정밀도높음광학식대비낮음 F91
의종류및접속예토템폴 (Totem Pole) 아래의와같이 ( 전원 ) 측과 측사이에 2개의트랜지스터를구성하여을얻도록한방식을토템폴 (Totem Pole) 이라합니다. 즉, 신호가 "H" 일때에는상측의트랜지스터가 되고하측의트랜지스터는 되며, 반대신호가 "L" 일때에는상측의트랜지스터는 되고하측의트랜지스터가 됩니다. 토템폴 (Totem Pole) 방식은전류가양방향으 ( 유입, 유출 ) 흐를수있도록되어있어임피던스가낮고파형의왜곡및노이즈에대한영향을적게받으며, 엔코더의라인이길어질경우에사용됩니다. 토템폴 토템폴형과 IC 와의접속예의최대신호전압 (Vout) 과 Logic IC 의최대허용입력전압 (Vin) 간의전압차가생길때아래의와같이전압레벨을조절할필요가있습니다. Ra D1 D2 ZD Vin 응용 TTL 또는 CMOS IC 제 어 유출전류 (10mA 이하 ) 유입전류 (30mA 이하 ) 엔코더의인가전압보다제어의입력전압이낮을경우 1)ZD 의제너전압은 Logic IC 의최대허용입력전압 (Vin) 과동일하게부품을선정하여십시오. 2)Ra 와 는응용를설계, 제작할때안정한입력동작신호레벨이되도록적절하게조정해어야합니다. 3) 엔코더와제어와의선길이가짧을경우 Ra, D1 을제외하여도무방합니다. 등가 토템폴형과포토커플러와의접속예에아래의와같이포토커플러를사용하면전기적절연을취할수있습니다. 유출전류 유입전류 Ra 포토커플러 제어 전압형으사용할경우부하접속예 엔코더내부 R 외부접속도 유출전류 (10mA 이하 ) 1) 응용에삽입되는모든부품은포토커플러와가까운곳에접속하여십시오. 2) 포토커플러는의최대응답파수보다응답속도가빠른것을선정하여십시오. 부하 NPN 오픈콜렉터형으사용할경우부하접속예 엔코더내부 외부접속도 부하유입전류 (30mA 이하 ) F92
NPN 오픈콜렉터아래의그림과같이에 NPN 트랜지스터를사용하여에미터는 단자에직접연결하고콜렉터를단자사용할수있도록 와콜렉터를개방 (Open) 시켜놓은형태를말합니다. 이것은의전원전압과제어부의전원전압이일치하지않을때적용이용이한방식입니다. NPN 오픈콜렉터 등가 "H" 일때 NPN 오픈콜렉터형과카운터와의접속예신호입력방식이전압입력형인카운터와연결하여사용할경우에는외부에서 와 ( 트랜지스터의콜렉터 ) 사이에 Pullup 저항 (R) 을연결하여셔야합니다. 유입전류 (30mA 이하 ) ) Pullup 저항 (R) 값은카운터의입력임피턴스의 1/5 이하가되도록선정하여십시오. NPN 오픈콜렉터형과포토커플러와의접속예 "L" 일때 유입전류 R 전압입력형카운터 제 어 PNP 오픈콜렉터 ( 앱솔루트형에만해당 ) 아래의그림과같이에 PNP 트랜지스터를사용하여에미터는전원전압 () 단자에직접연결하고, 콜렉터를단자사용할수있도록 와콜렉터사이를개방 (Open) 시켜놓은형태를말합니다. PNP 오픈콜렉터 등가 "H" 일때 유출전류 PNP 오픈콜렉터형과외부응용와의접속예 ENP OUT 유출전류 1)Ra, 값은의정격부하전류를초과하지않는범위내에서낮은저항을사용하여십시오. 2)ZD 의제너전압은 Logic IC 의최대허용입력전압 (Vin) 과동일하게부품을선정하여십시오. PNP 오픈콜렉터형과포토커플러와의접속예 "L" 일때 D1 Ra ZD 응용 Vin 제 어 TTL 또는 CMOS IC (A) 포토센서 (B) 광화이버센서 (C) 도어센서 / 에리어센서 (D) 근접센서 (E) 압력센서 (F) (G) 커넥터 / 커넥터배선 / 중계박스 (H) 소프트웨어 Ra 포토커플러 제어 OUT Ra R 제어 1)Ra 의값은포토커플러가오동작하지않는범위내에서높은저항값을사용하여십시오. 2) 값은의정격부하전류를초과하지않는범위내에서포토커플러가안정되게동작할수있는값을선정하여십시오. 포토커플러 )Ra, 값은의정격부하전류를초과하지않는범위내에서낮은저항을사용하여십시오. PNP 오픈콜렉터방식은앱솔루트형에만있습니다. F93
와 PLC 와의접속예 PLC 의 DC 입력모듈에의을직접연결하여사용할수있으며, 이경우 PLC 의 Scan time 에의하여십시오. 부터되는펄스폭이 Scan time 보다충분히길게 (10 배이상 ) 설계하여십시오.(rpm 을낮추거나저펄스용사용 ) 또한 PLC 의 DC 전원은안정화가되어있지않으므가급적의공급전원은안정화가된전원을사용하여시기바랍니다. COM 단자가 "" 일경우 COM 단자가 "24V" 일경우 Line Driver Line Driver 은아래의그림과같이에 Line Driver 전용 IC(26LS31) 를사용합니다. 이전용 IC 는고속의응답특성을가지고있어장거리전송에적합하며, 노이즈에강합니다. 그러나수신측에는 RS422A 에상응하는 IC(26LS32) 를사용하여야합니다. 또한, 배선길이를연장할경우에는반드시 Twist Pair 선을사용하여십시오. 선을트위스트하면선에서발생하는기전력이서상쇄되어노말모드노이즈성분을제거하는특성을얻게됩니다. ( 수신측종단저항 (Zo): 200Ω 정도임.) 엔코더내부 IC26LS31 Driver 갈 P00 E50S8 3T24 E50S8 3V24 COM 내 Shield 선 흑 백 청 () (24V) 외부 System 5V Twist Pair 직류안정화전원 Signal Reverse Signal DC24V 전원장치 P01 COM DC24V 전원장치 P00 P01 PLC DC 입력 E50S8 3T24 E50S8 3N24 COM 내 Shield 선 흑 갈 백 청 COM PLC DC 입력 Z0 IC26LS32 Receiver 부 부 용어설명 분해능 (Resolution) 의축이 1 전하는동안되는펄스수를말합니다. 인크리멘탈의경우에는엔코더의내부에있는슬리트의눈금수표시하며, 앱솔루트는분할수표시합니다. 기동토크 (Starting Torque) 정지상태의전축을전시키는데필요한최소한의힘을말하며일반적으전중의토크는기동토크보다작습니다. 최대응답파수 (Maximum Response Frequency) 가전기적으응답가능한 1 초당최대펄스수를말하며, 조립기계장치에사용할경우에는취부하는전체의최대전수결정됩니다. 최대응답파수 = 최대전수 분해능 60 ) 최대전수는최대허용전수이내에서사용해시고, 정격의최대응답파수를초과하지않도록분해능을선정하여십시오. 최대허용전수 (rpm) 기계적인사양의기계적인최대허용전수를말하며, 최대허용전수는엔코더의수명에영향을므정격에표시된값이하사용하여십시오. 최대응답전수 (rpm) 전기적인사양가정상적으전기적인신호를하기위한최대전수를말하며, 이는통상엔코더의최대응답파수와분해능에의해결정됩니다. 최대응답전수 (rpm) = 최대응답파수 60 분해능 단, 최대응답전수는최대허용전수이내가되도록분해능을선정하여십시오. CW(Clock Wise) 엔코더의축에서보아시계방향으전하는것을말합니다. ( 당사의표준사양으 A 상이 B 상보다 90 앞섬 ) CCW(Count Clock Wise) 엔코더의축에서보아반시계방향으전하는것을말합니다. ( 당사의표준사양으 B 상이 A 상보다 90 앞섬 ) A, B 상 (A, B Phase) A 상과 B 상신호의위상차가 90 이루어진 Digital 신호전방향 ( 정. 역전 ) 을판별하기위한신호입니다. Z상 (Z Phase) 1전에 1개씩되는신호원점신호라합니다. BCD Code(BinaryCoded Decimal code) 10진수 1자리를 2진수 4자리 (4bit) 표시하는 2진화 10진법 (BinaryCoded Decimal : BCD) 을사용합니다. 이표기법은 10진수 1자리에 84 21 이라는가중치를붙여가중치와계수를곱한값의합이 10진수와같아지기때문에다루기쉬워시스템의 Controller 및 Counter 에사용됩니다. 예 ) 10진수 23을 2진화 10진법으표시하면 2 3 23 = 0 0 1 0 0 0 1 1 8 4 2 1 8 4 2 1 가중치십단위단단위 F94
Binary Code(2 진코드 ) 디지털신호처리에있어서가장기본적인코드써 0 과 1 의조합만으문자나수치를표현하는코드입니다. 예 ) 10 진수 27 을 2 진수변환하면 11011 이됩니다. 2 27 2 13 1 2 6 1 2 3 0 1 1 Gray Code 그레이코드는 2 진 (Binary) 코드의결점을보완하기위해만들어진코드데이터변화시 1 개의비트 (Bit) 만변화하도록코드화하여오류 (Error) 발생을최소화한코드입니다. 예 )10 진수 12 는 2 진코드값이 1100 이며, 이를그레이코드변환하게되면 1010 이됩니다. 2 진코드 1 1 0 0 화살표순으적으면됩니다. 용어설명 ( 커플링 ) 축오차 (Misalignment) 편심커플링으연결되는두축의중심이일치하지않고 δ만큼편심을가지고전하는경우 δ 편각 ( 중심일치 ) 커플링으연결되는두축의중심거리는동일하나, α 만큼편각을이루고전하는경우 α (A) 포토센서 (B) 광화이버센서 (C) 도어센서 / 에리어센서 (D) 근접센서 (E) 압력센서 (F) (G) 커넥터 / 커넥터배선 / 중계박스 그레이 1 0 1 0 코드 < 앱솔루트코드표 > 2 진코드의세번째비트와네번째비트를비교하여같으면 0, 다르면 1 이됨 2 진코드의두번째비트와세번째비트를비교하여같으면 0, 다르면 1 이됨 2 진코드의첫번째비트와두번째비트를비교하여같으면 0, 다르면 1 이됨 2 진코드의첫번째비트 (MSB 라함 ) 는그대그레이코드의첫번째비트가됨 BCD Code 그레이 (Gray) 코드 2진 (Binary) 코드 10진 10 1 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 3 2 2 2 1 2 0 2 3 2 2 2 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 3 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 4 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 5 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 6 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 7 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 8 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 9 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 10 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 11 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 12 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 13 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 14 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 15 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 16 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 17 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 18 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 19 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 20 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 21 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 22 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 23 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 24 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 25 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 편각 ( 중심불일치 ) 커플링으연결되는두축의중심거리가일치하지않고 α 만큼편각을이루고전하는경우 편심, 편각의복합커플링으연결되는두축의중심이일치하지않고 δ 만큼편심을가지며 α 만큼편각을이루고전하는경우 Endplay 커플링으연결되는두축중한축이 X 만큼 Endplay 를가지며전하는경우 진동축이진동하며전하는경우 A A B B δ X A=B A B α α2 α1 (H) 소프트웨어 F95
바르게사용하기취부및취급시의사항는정밀부품으되어있으므떨어뜨리거나무리한충격을가하면내부슬리트가파손될수있으니취부및취급시의하여십시오. 체인, 타이밍벨트및톱니바퀴와결합하는경우에는커플링을사용하여의축에무리한힘이직접가해지지않도록의하여십시오. 배선접속시의점 의케이블쉴드선은케이스와직접연결되어있으므, 외부노이즈등으인한오동작을예방하기위해서는엔코더케이스의금속부위를반드시접지 (F.G.) 시켜십시오. 또한엔코더케이블의쉴드선은 Open 시켜두지마시고반드시접지 (F.G.) 시켜십시오. 모터 커플링 엔코더 신호라인 체인톱니바퀴 베어링 입력 쉴드선 커플링 전축에과대한하중을가하지말아십시오. Radial Thrust 의배선에 3kgf 이상의인장력이가해지지않도록의하여십시오. 정격 / 성능의기계적사양을참조하여십시오. 3kgf 이상 배선작업은반드시전원이 된상태에서행하여시고, 엔코더의배선을동력선등과동일배관으처리할경우에는오동작혹은내부파손의원인이되므엔코더의배선은별도배관처리를해십시오. 배선의길이는되도록짧게하여사용하는것이좋으며, 부득이배선을연장할경우에는그길이의늘어남에따라파형의상승과하강시간이길어지게되어원하는파형을얻을수없으므, 이때는슈미트트리거등으파형을정형한후사용하여십시오. 진동에대하여 에진동이가해지면펄스를잘못발생하는원인이되므진동이발생하는곳의설치를피해십시오. 1 전당펄스발생수가많을수록전슬리트의분해눈금의간격이좁게되어있어전시나정지중에전달되는진동이전축이나의본체에전달되면이상펄스를발생할수있으므사용시의하십시오. 고정판 배선 엔코더본체에는물이나기름이닿지않도록의하여십시오. 오동작의원인이될수있습니다. 중공축형또는 Builtin 형엔코더를전체와결합시망치등으충격을가하지마십시오. 특히고펄스엔코더는슬리트가유리제작되어있어충격에깨어질수있으므취부시의가요구됩니다. 엔코더는전방향에따라되는펄스의위상이달라집니다. 엔코더의축에서보아서시계방향일때를정전 (CW: Clock Wise), 반시계방향일때를역전 (CCW : Counter Clock Wise) 이라합니다. 정전일때 A 상이 B 상보다 90 앞서됩니다. A 상이 90 앞섬 시계방향 (CW) A 상 B 상 90 B 상이 90 앞섬 반시계방향 (CCW) A 상 B 상 90 F96