리니어 엔코더의 구성과 종류

엔코더는 모션을 전기 피드백 신호로 변경하는 데 사용되는 전기 기계 장치 유형이며, 이 신호는 제어 장치에서 읽어 속도, 위치, 카운트, 선형 거리 및 방향 내의 변화를 측정할 수 있습니다. 따라서 이들은 대량 및 고속 산업 응용 분야의 기본 구성 요소입니다. 

 

엔코더에는 리니어 엔코더 & 로터리 엔코더, 두 가지 유형이 있습니다. 리니어 엔코더의 주요 기능은 선형 경로를 측정하는 것이고 로터리 엔코더는 회전 동작을 측정하는 데 사용됩니다.

리니어 엔코더의 구성과 종류에 대해 자세히 알아보겠습니다. 

 

 

 

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1. 리니어 엔코더란?

리니어 엔코더는 물체의 위치, 속도, 방향, 움직임 또는 속도를 모니터링하고 측정하는 데 사용되는 센서 또는 변환기의 한 유형입니다. 이 장치는 다양한 방향으로 이동하지만 항상 한 축을 따라 이동합니다. 속도, 거리, 방향 및 변위를 감지할 수 있습니다. 이러한 엔코더는 속도, 거리, 위치, 변위, 방향 및 가속도와 같은 물체의 선형 움직임을 측정하는 데 사용되기 때문에 선형 장치로 알려져 있습니다. 이 장치는 다른 방향으로 이동하지만 항상 단일 축을 따라 이동합니다. 속도, 거리, 방향 및 변위를 감지할 수 있습니다.

 

리니어 엔코더 정확도는 스케일의 정확도와 판독 헤드에서 발생한 오류의 조합입니다. 엔코더 정확도를 나타내기 위해 가장 일반적인 단위는 각 단위 스케일 길이에 대해 μm/m 또는 μm입니다.

 

 

 

리니어 엔코더 기술은  광학, 유도, 자기, 와전류 및 용량성입니다. 이러한 유형의 엔코더는 기체 및 액체, 고체, 벌크 고체와 같은 보호된 하우징 때문에 다양한 환경에서 사용할 수 있습니다.

 

 

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리니어 엔코더는 스케일을 판독하여 위치를 인코딩하는 스케일과 쌍을 이루어 아날로그(또는) 디지털 신호로 변경된 후 모션 컨트롤러 또는 DRO(디지털 판독)를 통해 위치로 디코딩할 수 있습니다. 이 엔코더는 절대 시스템 또는 증분 시스템일 수 있습니다. 절대 시스템에서의 운동은 시간 위의 위치를 통해 결정될 수 있는 반면, 증분 시스템에서의 위치는 시간 위의 움직임을 통해 결정될 수 있습니다.

 

 

 

이러한 엔코더는 개방형이거나 밀폐형일 수 있습니다. 개방형 리니어 엔코더는 주로 최대 정확도, 낮은 마찰 및 낮은 측정 히스테리시스 응용 분야에 사용됩니다. 밀폐형 리니어 타입 엔코더는 공작 기계와 같은 열악하고 더러운 환경에서 사용됩니다. 이러한 유형의 엔코더에는 일반적으로 금속 또는 유리 스케일로 둘러싸인 알루미늄 압출이 포함됩니다. 이 엔코더는 유리 또는 반사 스케일을 사용할 수 있으며, 스케일 재료에는 금속, 유리, 플라스틱 및 세라믹에 크롬이 포함되어 있습니다.

 

 

 

 

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2. 리니어 엔코더 구성

리니어 엔코더 구성는 주로 측정 스케일에 연결된 신호 유닛을 포함하며, 이는 아래에서 설명하는 기능적 목적에 따라 Scale, Signal Source 및 Transducer의 세 가지 기본 요소로 분리할 수 있습니다.

 

 

 

스케일은 이 엔코더의 평면에 표시가 있는 중요한 부분이며 이러한 표시는 감지 시스템이 현재 위치를 결정하는 데 도움이 됩니다. 신호 소스는 스케일 전체를 통과하는 신호를 전송합니다. 일단 눈금 표시를 통해 이동하면 표시 유형에 따라 신호가 왜곡될 수 있습니다. 여기서 신호 유형은 주로 작동 원리에 따라 다릅니다.

 

변환기는 신호 변화가 진행되는 모든 곳에서 수신기입니다. 변환기는 위치에 관한 정보를 아날로그 또는 디지털 신호로 변경합니다. 그 후, 수신된 데이터는 여러 인터페이스를 사용하여 배선 전반에 걸쳐 연결된 PLC로 이동합니다.

 

 

 

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3. 리니어 엔코더의 종류

리니어 엔코더는 측정 방법과 기술에 따라 다양한 유형으로 분류됩니다. 이 엔코더는 측정 방법에 따라 두 가지 유형으로 제공됩니다. 절대 및 증분. 마찬가지로 이러한 엔코더는 자기 및 광학과 같은 기술을 기반으로 두 가지 유형으로 제공됩니다.

 

1) 앱솔루트 리니어 엔코더

앱솔루트 리니어 엔코더는 판독 헤드의 현재 위치를 정확하게 결정하는 데 사용되는 선형 엔코더 유형입니다. 저울의 표시에는 전용 위치 코드가 있습니다. 신호가 이를 통과하여 &가 수신기에 나타나면 슬라이더 전위에 관한 특정 고유 정보가 있습니다. 이 엔코더는 CNC, 엘리베이터, 프레스 브레이크, 유압 실린더, 밀링 머신, 리니어 액추에이터, 밀링 머신 등과 같이 특정 및 정밀한 변위가 필요한 시스템에서 가장 자주 사용됩니다.

 

 

 

2) 인크리멘탈 리니어 엔코더

인크리멘탈 리니어 엔코더는 특정 지점에 대한 위치 오프셋을 감지하는 데 사용됩니다. 이 엔코더에서 저울의 표시는 서로 동일합니다. 장치가 꺼지면 최신 위치 상태에 대한 정보가 사라집니다. 따라서 저울의 표면에서 탐색하기 위해 몇 가지 특정 지점이 필요합니다. 이 엔코더는 엘리베이터, 컨베이어, 크레인, 스테퍼 모터, 연삭기, 지그 보어 등과 같이 특정 각도가 그다지 중요하지 않은 곳에서 간단한 작업을 수행하는 데 자주 사용됩니다.

 

 

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3) 마그네틱 리니어 엔코더

마그네틱 리니어 엔코더는 마그네틱 리더 헤드를 사용하여 변위 분석을 위해 자속 내의 변화를 분석합니다. 이 엔코더의 스케일에는 자기적으로 코딩되고 스트립 유형에 따라 정밀한 방법으로 배열되는 극 세트가 포함되어 있습니다. 슬라이더가 자기 테이프의 모든 극을 통과하면 센서는 자기장 내의 전류 변화를 읽습니다. 그 후, 변환기는 코딩된 위치를 통해 획득된 모든 데이터를 평가합니다.

 

이러한 유형의 엔코더는 광학식 엔코더에 비해 저항성이 더 뛰어나며 파편, 액체 오염, 먼지, 진동, 오염, 증기 및 기타 종류의 생태 간섭에 노출된 환경에서 자주 사용됩니다. 이러한 엔코더의 성능은 자기장을 방해할 수 있기 때문에 강철 또는 철 자기 칩의 영향을 받을 수 있습니다.

 

 

 

4) 리니어 옵티컬 엔코더

리니어 옵티컬 엔코더는 레이저 또는 광선 신호를 사용합니다. 광 펄스 품질 및 방향을 개발하기 위해 추가 요소도 설계에 장착됩니다. 이를 수행하기 위해 불투명하거나 투명한 영역이 저울의 표시로 위치합니다. 일반적으로 광학 스케일은 플라스틱, 유리 또는 때로는 알루미늄으로 만들어집니다. 광학 기술은 선형 측정을 통해 최대 정확도와 분해능을 제공합니다. 그러나 정확도는 고체 입자 또는 센서 사이의 틈 내의 오염, 측정 표면, 진동 및 기계적 충격에 의해 크게 영향을 받을 수 있습니다.

 

 

 

 

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4. 리니어 엔코더의 특징

리니어 엔코더의 장점은 다음과 같습니다.

• 설치가 쉽습니다.
• 사용이 간편하고 저렴합니다.
• 고해상도, 높은 스케일 정확도 및 반복성을 가지고 있습니다
• 횡단 속도가 빠릅니다.
• 장착 공차가 큽니다.
• 먼지, 기름 및 가혹한 생태 조건에 대한 내성
• 유지 보수 및 청소가 필요하지 않습니다.
• 진동 및 충격에 대한 내성이 높습니다.
• 신뢰성이 높습니다.

 

리니어 엔코더의 단점은 다음과 같습니다.

• 엔코더 유형을 잘못 선택하거나 제대로 장착되지 않으면 오류가 발생할 수 있습니다.
• 정확도를 높이면 채널 수를 높여야 합니다.
• 선형으로 움직이는 물체만 측정할 수 있습니다.

 

리니어 엔코더의 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 리니어 엔코더는 측정 및 포지셔닝 시스템과 같은 두 가지 주요 영역에서 사용됩니다. 측정에는 주로 레이저 스캐너, CMM 또는 좌표 측정 기계, 캘리퍼스, 트랙션 테스터, 디지털 판독, 기어 측정 및 모션 제어가 포함됩니다. 포지셔닝 시스템에는 주로 밸브, 서보 모터 시스템, 공작 기계, 로봇 공학, 반도체 테스트 장비, 와이어 본더 기계, 디지털 프레스 및 프린터가 포함됩니다.
• 리니어 엔코더는 CMM 기계, 캘리퍼스, CNC 기계 및 스테퍼 모터와 같은 다양한 공작 기계에 하나의 접촉기로 사용됩니다.
• 롤러 공 사이 경도 거리를 측정하기 위한 롤러에서 이용됩니다
• 밀링 머신, 엘리베이터, 프레스 브레이크, 리니어 액츄에이터, 유압 실린더, 스테퍼 모터, 지그 보어, 컨베이어 크레인, 연삭 기계 등에 사용됩니다.
• 다양한 산업 및 유지 보수 진단 시스템, Inc.에서 사용할 수 있습니다.
• 리니어 엔코더는 거리, 속도, 변위 및 방향을 감지하고 나노미터 정확도를 통해 오른쪽 및 왼쪽으로의 선형 움직임을 제어하는 데 도움이 됩니다.
• 리니어 엔코더는 AC 모터, 서보 모터 및 스테퍼 구동 시스템과 같은 시스템의 위치, 속도 및 제어를 모니터링하는 데 탁월한 선택입니다.
• 리니어 엔코더는 모터의 선형 움직임을 모니터링 할 수 있습니다.
• 리니어 엔코더는 스테퍼 또는 서보 모터를 사용하여 기계의 성능 및 공정 품질을 향상시키는 선형 시스템에 사용됩니다.
• 리니어 엔코더는 서보 응용 분야에서 부하의 실제 위치를 모니터링하는 데 사용됩니다.
• 리니어 엔코더는 로터리 대신 트래블이 리니어인 모든 곳에서 특히 설계되었습니다.
• 리넝 엔코더는 용접, 정밀 가공 및 레이저 응용 분야에 필요합니다.