기계공학실험(엔코더)

□ Encoder의 용도
- Encoder 는 회전각도, 위치 이동량과 같은 아날로그 값을 디지털 값과 같이 취급할 수 있도록 코드화 전기신호로 출력하는 변환기이다.
컴퓨터 주변기기. 계측기기, 산업용 로봇, NC 공작기계 등에 널리 사용되며, 선형위치 및 변위나 직선 이동량을 검출하기 위한 Linear Encoder왿� 회전속도, 회전량, 각도 등의 검출을 위한 Rotary Encoder가 있다.
이 실험에서는 모터가 무엇을 하고 있는지를 나타내주는 역할을 하는 기구이다. 모터의 회전속도, 회전방향등 을 나타내주는 유닛이다.

□ Encoder의 외형과 구조
- Encoder는 회전형 직선형 등이 있으나 모터의 회전감지에 사용되는 Encoder는 회전체의 각변위를 측정하는 회전형 Encoder가 쓰인다. 출력형태로는 디지털 형태의 펄스가 출력되는 것이 일반적이며 다음 그림과 같은 구조의 광학식 회전형의 Encoder가 주류를
이룬다.

<중 략>

□ DC 모터의 제어법(PWM)
- 펄스폭 변조(PWM) 방식이라고 하며 PWM 방식은 결과적으로는 구동전압을 바꾸고 있는 것과 같은 효과를 내고 있지만, 그 방법이 펄스폭에 따르고 있으므로 펄스폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation)라 부르고 있다.
구체적으로는 모터 구동전원을 일정 주기로 On/Off 하는 펄스 형상으로 하고, 그 펄스의 duty비(On 시간과 Off 시간의 비)를 바꿈으로써 실현하고 있다. 이것은 DC 모터가 빠른 주파수의 변화에는 기계 반응을 하지 않는다는 것을 이용하고 있다.
기본회로는 아랫 그림과 같으며, 그림에서 트랜지스터를 일정시간 간격으로 On/off하
면 구동전원이 On/Off 되는 것이다.

이 펄스 형상의 전압으로 DC 모터를 구동했을 때의 실제 모터에 가해지는 전압 파형은 아랫 그림과 같이 되며, 평균전력, 전압을 생각하면 외관상, 구동전압이 변화하고 있는 것이다.

여기서 중요한 기능을 담당하고 있는 것이 위의 회로도에 있는 다이오드이며, 일반적인 전원용 다이오드를 사용하지만, 그 동작 기능에 의해 flywheel diode라 부르고 있다.