[PLC] 로터리 엔코더 - 체배 (Resolution Multiplication) 개념
로터리 엔코더에서, 체배(Resolution Multiplication)의 개념은 인크리멘탈(Incremental) 엔코더에 적용되는 개념입니다. 우선 인크리멘탈 엔코더와 분해능에 대해서 알아보겠습니다.
분해능 (Resolution)
엔지니어링 분야에서 분해능이란 측정 또는 관찰 가능한 최소한의 거리를 의미합니다.
인크리멘탈 엔코더를 만드는 다양한 방법이 있지만, 흔히 사용되는 디스크+광학 방식을 이용하여 설명하겠습니다. 일반적으로, 엔코더는 투명한 원반 위에 불투명한 패턴을 입히는 방식으로 제작합니다. 투명한 부분은 윈도우(window), 불투명한 부분은 라인(line)으로 명명합니다.
LED의 빛은 라인에 의해 반사되거나 윈도우를 통해 관통하여 포토센서에 의해 감지됩니다. 위 그림에서 채널 A로 명명된 LED에 의한 신호 출력은 아래와 같은 형태를 띄게 됩니다.
광학식 엔코더에서 분해능이란 1회전 당 high(+5V) 상승(rising-edge) 신호 개수를 의미하여 이는 디스크의 라인수와 동일합니다. 따라서 디스크의 라인의 개수가 많으면 높은 분해능을 가지게 됩니다.
체배 (Resolution Multiplication)
디스크의 라인수를 늘리면 분해능이 좋아지지만, 물리적 공간의 한계로 인하여 디스크 사이즈를 무작정 키울 수는 없습니다. 여기서 체배 개념이 등장합니다. 아래 그림에서, 채널 A LED 외 채널 B LED를 출력 파형 90도 위상차를 두고 배치하였습니다.
위 그림에서 두개의 LED 채널은 아래와 같은 파형을 출력할 것입니다.
채널이 하나 이상이 됨으로써 회전 방향에 대한 정보도 얻을 수 있습니다. 예를 들어, A 상승 신호가 B 상승 신호보다 앞서면 정회전, B 상승 신호가 A 상승 신호보다 앞서면 역회전으로 해석이 가능합니다. 또한 분해능은 high(+5V) 상승(rising-edge) 신호의 개수이므로 채널이 한개일 때 보다 2배 더 카운터 가능합니다. 따라서 분해능이 2배로 늘어났습니다. 우린 이것을 2체배(x2 multiplication)라고 합니다.
만약 high(+5V) 하강(falling-edge) 신호까지 카운트하게 되면 아래와 같이 4체배(x4 multiplication)가 가능하게 됩니다.
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