1. 절대형 인코더

절대형 인코더는 절대 또는 실제 각 위치를 측정합니다. 이것은 각 위치의 변화를 측정하는 증분형 인코더와는 대조적입니다. 인코더가 절대형 또는 증분형인지는 전원을 켤 때 발생하는 상황으로 알 수 있습니다. 인코더가 위치를 결정하기 위해 이동하거나 ‘기동 및 진동’ 과정을 실시해야 하는 경우는 증분입니다. 움직임 없이 실제 위치를 출력하면 절대형입니다.

절대형 인코더는 일반적으로 직렬 동기 인터페이스(SSI)와 같은 디지털 데이터 스트림 또는 0-10V나4-20mA와 같은 아날로그 신호를 출력합니다. 증분형 인코더는 일반적으로 A/B 펄스 또는 ‘A 쿼드 B’인코더로 설명되는 펄스를 출력합니다.

일반적으로 절대형 인코더의 비용은 비슷한 증분형 인코더보다 더 많이 듭니다. 그럼에도 증분형 인코더보다 절대형 인코더를 더 많이 사용하게 됨에 따라 그 가격차가 점차 줄어들고 있습니다.

유감스럽게도 일부 증분형 인코더는 시동시 필요한 움직임이 작기 때문에 절대형 인코더에 비해 더 적은 인코더 제조업체에서 시판하고 있습니다. 실제로 이들은 강력한 마케팅을 하는 증분형 인코더입니다.

2. 무베어링 각도 인코더

각도 인코더는 회전 샤프트의 각 위치를 측정하는 위치 센서의 한 종류입니다. 대부분의 각도 인코더에는 광학 기술이 사용되며 이 기술의 경우 디스크형 로터에는 스테이터의 광전 센서와 함께 작동하는 광학 그레이팅이 있습니다. 광학 기술은 스테이터에 대한 로터의 긴밀한 구속 회전에 의존하기 때문에 대부분의 각도 인코더에는 두 부분을 동심원으로 유지하는 베어링이 포함되어 있습니다.

Zettlex 무베어링 각도 인코더

Zettlex IncOder는 베어링이 없는 유도 각도 인코더입니다. IncOder의 로터는 스테이터에 대해 완전히 자유롭게 회전할 수 있으며 측정 정확도에 영향을 주지 않으면서 일부 축 방향 또는 방사상의 오정렬이 허용됩니다. 일반적으로 호스트 시스템에 이미 있는 베어링이면 충분합니다.

3. Inductosyn 비교

Inductosyn®은 미국의 Farrand Controls에서 제작한 유도 위치 센서에 관한 등록 상표입니다. Inductosyn® 유도 위치 센서는 공간 적용분야를 포함하여 다양한 고관계성 및 안전 관련 장비에서 꾸준한 인기를 누려왔습니다.

Inductosyn® 및 Zettlex IncOder ™ 유도 각도 인코더는 모두 비접촉, 유도성 원리를 사용하며 평평한 디스크 모양의 로터 및 스테이터를 갖추고 있습니다. 용량식 또는 광학 기술을 신뢰하기 어려운 가혹한 환경에서 샤프트 각도와 속도의 정밀 측정에 모두 적합합니다. Inductosyns®는 전기가 들어와 외부 전자 장치 세트에 의해 에너지가 공급되고 제어되는 반면 Zettlex 유도 각도 인코더용 전자 장치는 스테이터 내에
포함되어 오작동 시 다양한 내장 검사를 실시하여 상태를 점검하고 오류 신호를 생성할 수 있습니다. Zettlex 유도 각도 인코더는 ITAR 제한이 없으며 ITAR에서 규정한 구성 요소는 사용되지 않습니다. IncOder™와 같은 표준 Zettlex 유도 각도 인코더는 영국 정부의 수출 라이센스가 필요하지 않습니다.

4. 브러시리스 인코더

브러시리스 인코더는 각도를 측정하는 장치입니다. 이들은 브러시리스 리졸버, 회전 가변 차동 변압 (RVDT) 또는 유도 인코더라고도 합니다. 브러시리스 모터와 마찬가지로 브러쉬리스 인코더는 로터에 전기 연결이 없으므로 전기 접점, 슬립 링 또는 브러시가 필요하지 않습니다.

이는 호스트 시스템에 의해 로터에 AC 신호가 제공되는 일부 리졸버 또는 싱크로와 같은 브러시가 있는 장치와 대조됩니다. 활성 로터가 다른 권선에 대해 상대적으로 변함에 따라 유도 결합의 양은 각도 변위에 비례하여 변합니다.

5. Electirc Encoder 비교

Electric Encoder™는 이스라엘의 Netzer Precision에서 제작한 위치 센서의 용량식 형태에 관한 등록 상표입니다.

용량식 센서와 유도 센서는 모두 인쇄 회로 기판을 주요 구성 요소로 사용하지만 물리적 원리는 상당히 다르므로 매우 다양한 적용 분야에 적합합니다.

유도 센서는 다음과 같은 요구 사항이 있는 경우 용량식 장치보다 선호됩니다.
- 엄격한 설치 공차 또는 개별 설정 없는 높은 정확도
- 혹독한 조건에서 높은 신뢰성 – 특히 응축이나 먼지 같은 이물질이 있는 곳
- 정전기로 대전된 환경에서 안정적인 작동

6. 고해상도 인코더

고해상도 인코더는 일반적으로 해상도가 회전당 10,000counts(cpr)를 초과하며, 흔히 100,000cpr를 초과하는 회전식 또는 각도 인코더입니다. A/B 펄스 스타일 출력이 있는 증분형 인코더의 경우 해상도는 A 스트림의 각 펄스 당 두 개의 에지가 계산되고 B 스트림의 각 펄스 당 에지가 두 개 있으므로 회전 당 펄스 수의 4배로 지정됩니다. 절대형 인코더의 경우 해상도는 대개 회전당 측정 비트 수로 표시됩니다. 예: 18비트 또는 262,144cpr, 19비트 또는 524,288cpr 등등.

고해상도 인코더는 속도 및/또는 위치의 정밀 제어 시 특히 매우 낮은 속도에서 제어가 필요한 경우에 필요합니다. 일반적으로 카메라, 망원경, 레이더 또는 무기 시스템과 같은 포인팅 장치의 각도 동작 제어 등을 들 수 있습니다. 이들은 먼거리에서 움직이는 목표물을 향해 있어야 하며 (방위각 또는 고도) 구동 모터를 정확하지만 느리게 제어해야 합니다.

7. 위치 센서 기술 개요

Zettlex 위치 센서 기술은 독특한 유도 기법을 사용합니다. 기본적인 위치 감지 원리는 와이어 권선이나 스풀보다는 기존 유도 근접 스위치나 측정 트랜스포머와 비슷하지만, Zettlex 위치 센서는 인쇄 회로 기판(PCB)을 사용합니다. Zettlex 유도 위치 감지 기술의 장점은 다음과 같습니다.
- 높은 정밀도
- 환경 조건에 관계 없는 안정성
- 설치 오차와 대체로 관계 없는 측정 성능
- 이물질에 대한 비민감성
- 작은 크기
- 가벼운 무게
- 매우 다양한 형태를 감지할 수 있는 능력
- 베어링, 브러시, 씰이 필요하지 않음
- 무게, 진동, 긴장, 충격, 기울기, 압력, 심지어 온도(팽창에 의한)를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

8. 유도 링 인코더

‘링 인코더’라는 용어는 가운데가 비어 있는 대구경의 회전식 또는 각도 인코더를 말합니다. 대부분의 링 인코더는 광학 기술을 바탕으로 하며 고정 전기 – 광학 트랜스듀서에 따라 회전하는 링 모양의 광학 그레이팅을 사용합니다. 광학 링 인코더는 로터의 움직임이 센서의 미리 읽기에 따라 정밀하게 구속될 수 있는 적용분야 또는 먼지나 이물질이 센서의 작동을 방해할 수 없는 적용분야에 적합합니다.

그러나 열악한 환경(특히 응축 또는 먼지가 있는 곳)이나 로터의 움직임을 정밀하게 제한할 수 없는 적용분야에서는 광학 링 인코더가 신뢰할 수 없고 부적절한 것으로 나타납니다. 이러한 적용분야의 경우 유도 링 인코더를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

Zettlex 유도 링 인코더

광학 링 인코더와 달리 Zettlex ‘IncOder’ 유도 링 인코더는 변압기 또는 유도 기술을 사용하여  위치와 속도를 정확하게 측정합니다. IncOder는 전통적인 광학 기술이 신뢰할 수 없는 것으로 단되는 가혹한 환경에 매우 적합합니다.

9. 무베어링 인코더

인코더는 일반적으로 회전 운동 적용분야에서 각도 변위를 측정하는 데 사용됩니다. 대부분의 인코더에는 로터가 스테이터에 위치한 광전 트랜스시버와 함께 작동하는 광학 디스크인 광학 기술이 사용됩니다. 광학 인코더 기술은 스테이터에 대한 로터의 정확하고 엄격하게 제어된 회전에 의존합니다. 베어링은 일반적으로 로터와 스테이터를 동심으로 유지하는 데 사용됩니다. 기계식 구동 부품의 도입으로 특히 거친 작동 환경에서 여러 가지 단점이 발생합니다.

대안 - 무베어링 인코더

Zettlex IncOder 유도 각도 인코더는 ‘무베어링 인코더’로 간주할 수 있습니다. 이 장치에서 로터는 스테이터에 대해 완전히 자유롭게 움직이며 베어링이 포함되어 있는 경우 대체로 호스트 시스템에 이미 존재합니다. 인코더에서 베어링을 제거하면 다음과 같은 결과가 발생합니다.

- 낮은 시동 회전 토크
- 수리 또는 유지보수 요구 사항 없음
- 부품 수 감소로 인한 신뢰성 향상
- 씰 및 배플 제거
- 호스트 장치에 로터와 스테이터 직접 연결
- 고속에서 마찰로 인한 발열 없음

10. 팬케이크 리졸버

팬케이크 리졸버는 정확한 위치 및 속도 피드백(정류 뿐만 아니라)을 제공하며, 일반적으로 까다로운 적용분야에 사용됩니다. 팬케이크 리졸버는 대개 습기, 오일, 먼지, 온도 및 진동이 중요한 요인이 되는 열악한 환경에서 안정적으로 작동하는 것으로 입증되었으며 구조 또한 견고합니다.

팬케이크 리졸버, 특히 브러시리스 팬케이크 리졸버는 다른 전자 피드백 장치에 의해 생기는 구조적 또는 온도 제한 없이 정밀 기기에 정확한 데이터를 제공할 수 있습니다. 팬케이크 리졸버는 군사, 항공 우주 또는 중공업 장비와 같이 까다로운 적용분야에서 종종 발생하는 충격 및 진동 레벨에 쉽게 대처합니다.

팬케이크 리졸버의 최신 대체품

싱크로, 브러시리스 리졸버, RVDT, RVIT 및 Inductosyns™와 함께 팬케이크 리졸버는 유도 위치 센서의 ‘전통적인’ 형태로 간주됩니다. Zettlex IncOder와 같은 최신 대체품은 가혹한 환경에서 위치 및 속도 피드백을 위한 더 저렴한 비용, 더 정확하고 컴팩트하며 가벼운 솔루션을 제공하면서도 팬케이크 리졸버 기술과 동급 또는 그 이상의 신뢰성을 제공하기도 합니다.

11. 리졸버

리졸버, 특히 브러시리스 리졸버는 열악한 환경에서도 높은 신뢰성을 보장합니다. 리졸버는 일반적으로 동작 피드백 적용분야에 사용되며 싱크로, 회전식 변압기, RVDT, RVIT 및 Inductosyns™를 포함하는 전통적인 형태의 유도 위치 센서로 간주됩니다.

리졸버는 일반적으로 항공 우주, 방위 및 석유 화학 부문에서 높은 신뢰성 및 안전 관련 적용분야에 사용됩니다. Zettlex 유도 인코더에는 리졸버와 동일한 기본적인 물리적 원리가 사용되므로 높은 수준의 신뢰성, 안전성 및 견고성이 제공됩니다.

전통적인 리졸버와 Zettlex 기술의 비교

리졸버는 변압기 배열에서 권선된 스풀을 사용하여 제작되지만, Zettlex 인코더는 깔끔한 인쇄 회로 기판 구조를 사용합니다. Zettlex 유도 인코더는 일반적으로 비교 가능한 직경의 리졸버보다 높은 수준의 정확도를 제공하며 더 다양한 범위의 소형, 경량 및 사용하기 쉬운 형태로 사용할 수 있습니다.

12. 링 인코더

링 인코더는 회전식 이동 적용분야에서 위치 및 속도 피드백을 제공하는 대구경 회전 또는 각도 인코더입니다. 대부분의 링 인코더는 광학 기술을 바탕으로 하며 고정 광학 센서에 따라 회전하는 링 모양의 광학 그레이팅을 사용합니다.

광학 링 인코더는 로터가 센서 또는 판독 헤드에 따라 정확하게 설치될 수 있거나 먼지 또는 이물질이 광학 경로를 간섭할 가능성이 없는 고정밀 적용분야에 매우 적합합니다. 열악한 환경에서 광학 링 인코더는 신뢰하지 못할 수 있습니다.

Zettlex 링 인코더 대 광학 링 인코더

Zettlex ‘IncOder' 유도 인코더는 전통적인 광학 링 인코더와 외관 및 장착 형태가 비슷하며 유도 링 인코더라고도 합니다. 그러나 광학 기술 대신 IncOder는 변압기 또는 유도 기술을 사용합니다. IncOder에는 2가지 주요 부품, 즉 동력식 스테이터와 패시브 로터가 있으며 모두 평평한 링처럼 생겼습니다. 스테이터에서 나오는 출력 신호는 스테이터에 대한 로터의 실제 절대 위치를 알려주며 움직일 필요는 없습니다.

13. 슬랩 리졸버

슬랩 리졸버는 회전 위치 및 속도의 피드백을 위해 동작 제어 적용분야에서 광범위하게 사용됩니다. ‘슬랩 리졸버’라는 용어는 축 방향 높이에 비해 직경이 큰 리졸버를 의미합니다. 일반적으로 슬랩 리졸버에는 쓰루-샤프트, 전기 케이블, 유압 파이프 등을 끼울 수 있는 큰 구멍이 있습니다.

슬랩 리졸버는 다른 감지 기술에 의해 설정된 환경적 제한을 받지 않으며 안정적인 위치 및 속도 피드백 뿐만 아니라 정류도 제공합니다. 우주 항공, 군사 또는 중공업 장비에서 발생하는 충격 및 진동 수준은 일반적으로 대부분 슬랩 리졸버의 작동 범위 내에 있습니다.

Zettlex 기술 대 슬랩 리졸버

싱크로, RVDT, RVIT 및 Inductosyns™와 함께 슬랩 리졸버는 유도 위치 센서의 ‘전통적인’ 형태로 간주되며 현재의 동등품과 비교할 때 여러 가지 단점이 있습니다. Zettlex IncOder는 슬랩 리졸버와 동일한 기본적인 물리적 원리를 기반으로 하므로 동일한 수준의 견고성을 제공합니다. 기존의 부피가 큰 와이어 스풀이 아닌 인쇄 회로가 있는 층류 구조를 사용하는 IncOder는 비용이 많이 들지 않고 컴팩트하고 가볍기 때문에 엔지니어에게 높은 디자인 및 통합 유연성이 있는 최적의 솔루션이 제공됩니다. Zettlex IncOder의 낮은 높이, 큰 내경 및 오정렬 허용 오차가 가능하므로 팬 및 틸트 받침대, 짐발 마운트 및 회전식 조인트와 같은 적용분야에서 쉽게 설치할 수 있습니다.

14. RVIT - 회전식 가변 유도 트랜스듀서

회전식 가변 유도 트랜스듀서(RVIT)는 비접촉식 회전 측정을 위한 위치 센서입니다. RVIT는 까다로운 조건에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 항공 우주, 방위, 오일 및 가스 부문의 OEM에서는 전기, 공압 또는 유압 액추에이터의 서보 피드백 장치를 포함하여 안전 관련 및 고관계성 장비로 RVDT를 선호합니다.

Zettlex 기술 대 RVIT

15. LVDT - 선형 가변 차동 변압기

선형 가변 차동 변압기 또는 LVDT는 선형 변위 측정을 위한 전통적인 유도 방법입니다. 이 변압기의 기본적인 물리적 원리는 마이클 패러데이가 19세기에 처음 발견했으며 2차 세계 대전 당시 군용기 및 로켓 기술이 급속히 발전했습니다.

일반적으로 LVDT에는 금속 막대가 스풀의 안팎으로 움직일 수 있도록 배열된 일련의 와이어 스풀 또는 보빈이 포함됩니다. 와이어 스풀 중 하나(기본)는 일반적으로 1~10kHz 범위의 AC 주파수로 활성화됩니다. 금속 막대가 권선에 따라 이동하므로 금속 막대의 선형 위치에 비례하여 2차 권선에 에너지를 결합시키는 가변 변압기가 형성됩니다. LVDT는 2차 권선으로부터 2개 이상의 AC 신호를 생성합니다. 이 신호의 비율 또는 차동은 금속 막대의 절대 위치를 계산하는데 사용됩니다.

LVDT는 열악한 환경에서도 안전하고 신뢰할 수 있는 작동에 대해 탁월한 명성을 지니고 있기 때문에 항공 우주 적용분야에서 꾸준히 사용되고 있습니다. 고정밀 LVDT를 사용할 수 있지만 이 경우 와이어 스풀의 고정밀 권선이 필요합니다. 변압기 제작 기술은 LVDT가 다소 부피가 커지고 무겁고 비싸지는 경향이 있음을 의미합니다.

보다 일반적으로, 산업용 또는 자동화 적용분야에서는 유도 선형 인코더가 더 많이 사용되어 LVDT 사용이 감소하고 있습니다. 유도 선형 인코더는 LVDT와 동일한 기본적인 물리적 원리를 기반으로 하지만 변압기 구조가 아닌 인쇄 회로를 사용합니다. 따라서 유도 선형 인코더는 LVDT와 마찬가지로 견고하고 안정적이며 정확한 작동 이외에 부피, 무게 및 비용적 단점도 없습니다.

16. RVDT  - 회전식 가변 차동 변압기

RVDT – 회전식 가변 차동 변압기는 각도의 비접촉 측정을 위한 회전식 위치 센서입니다. RVDT는 열악한 환경에서의 견고성과 신뢰성에 대한 확고한 명성을 얻었으며 항공 우주, 방위, 오일 및 가스 부문의 장비 제조업체에서 일반적으로 RVDT를 미사일 추적기, 정밀 항공 전자공학 및 고정밀 서보 제어와 같은 높은 신뢰성 또는 안전 관련 적용분야의 기본 선택으로 사용하고 있습니다.

RVDT의 최신 대체품

그러나 유도 인코더와 비교할 때 RVDT에는 여러 가지 단점이 있습니다. Zettlex IncOder는 RVDT와 동일한 물리적 원리를 사용하므로 열악한 환경에서도 비슷한 수준의 높은 신뢰성, 견고성 및 안전성을 제공합니다. RVDT는 일반적으로 변압기로 배치된 와이어 권선으로 구성되지만 Zettlex 유도 인코더는 인쇄 회로 기판을 주요 구성 요소로 사용하며 RVDT와 달리 신호 생성 및 처리를 위한 별도의 전자 장치가 필요하지 않습니다. 따라서 더 작고 더 가볍고 더 적은 비용으로 센서를 만들 수 있으므로 디자인 및 통합 유연성이 더욱 높아집니다.

Zettlex 유도 인코더는 비교 가능한 직경의 RVDT보다 높은 정확도를 제공하며 극한 환경의 적용분야에서 신뢰할 수 있는 각 위치 및 속도 피드백을 제공하는 것으로 입증되었습니다. Zettlex 유도 인코더에는 일반적으로 DC 전원이 공급되며 절대 디지털 신호가 생성됩니다