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| 36 리졸버 리졸버는 회전자 위치를 가장 정확하게 측정하는 장치로 손꼽힙니다. 리졸버는 변압기 원리를 사용하며 회전자에 고정되거나 내장된 단일 1차 코일을 사용하여 구성됩니다. 1차 코일은 서로 90° 각도로 고정된 2차 권선 2개와 짝을 이룹니다(그림 2). 1차 권선에 교류 (AC) 전력을 공급할 경우 2차 출력은 그 배치로 인해 위상이 어긋나 회전자 각도에 비례하여 서로 다른 피크 전압이 발생하게 됩니다. 그런 다음 1 차 신호를 기준으로 삼아 2차 판독값이 복조됩니다. 해당 정보로부터 샤프트 각도의 고분해능 측정값을 계산할 수 있습니다. 1차 권선과 2차 권선 사이에 물리적 접점이 없으므로 리졸버는 매우 견고하고 신뢰성이 높습니다. 반면에 비교적 가격이 비싸고 복잡하며 전력을 많이 소모할 수 있습니다. 인코더 여러 유형의 인코더를 사용하여 위치 피드백을 제공할 수 있습니다. 이처럼 다양한 인코더는 저마다 고유한 장점과 단점이 있습니다. 광학 인코더 광학 인코더는 서로 90° 각도로 배치된 LED와 2개의 광센서로 구성됩니다. LED와 광센서는 회전자와 함께 회전하는 유리나 플라스틱 디스크로 분리됩니다. 디스크에는 중앙에서 방사되는 불투명하면서도 선명한 선 또는 슬롯이 번갈아 가며 있습니다. 선 또는 슬롯의 수에 따라 인코더의 분해능이 결정됩니다. 디스크가 회전하면 센서가 밝아졌다 어두워졌다 하는 패턴을 감지하며 광센서가 이러한 패턴을 펄스 스트림으로 변환합니다. 그러면 회로에서 그와 같은 스트림을 위치와 방향을 보여주는 2개의 비트스트림으로 변환합니다. 이 유형의 인코더는 동작에 대한 증분형 표시기만 제공할 수 있습니다. 절대 위치를 확인하려면 제3의 광센서를 기준으로 사용할 수 있습니다. 광학 인코더는 시각에 의존하므로 슬롯을 가리는 오염이나 막힘으로 인해 성능이 저하될 수 있습니다. 또한 디스크가 모터에서 발생하는 진동으로 손상되거나 극한 온도로 인해 변형이 일어날 수도 있습니다. 그 밖에도, LED 는 시간이 흐르면서 성능이 저하될 수 있습니다. 마지막으로, 광학 인코더는 다른 피드백 감지 방법보다 더 많은 전력을 소비합니다. 이러한 단점에도 불구하고, 광학 감지가 위치 감지에 가장 널리 사용되는 옵션으로 손꼽힙니다. 자기 인코더 자기 인코더는 그 둘레 주위에 극이 여러 개 있는 디스크를 사용합니다. 전압 변화를 감지하는 홀 효과 소자나 자기장의 변화를 감지하는 자기 저항성 소자와 같은 센서가 서로 등간격으로 배치되어 디스크 회전 시 정현파를 출력합니다. 극과 센서의 수에 따라 인코더의 초기 분해능이 결정되며, 그러면 회로가 회전자의 위치를 결정합니다. 이 기법을 통해 증분적 판독값을 얻을 수 있습니다. 엔지니어는 각 측정 위치에 디지털 코드를 할당하여 절대 판독값을 얻을 수 있습니다. 자기 인코더는 견고하며 전기 모터에서 발견되는 충격과 진동을 견딜 수 있습니다 (그림 3). 자기 인코더의 작동은 기름, 먼지, 습기 또는 기타 오염물의 영향을 받지 않습니다. 그러나 자기 인코더는 극한의 온도와 전기 모터로 인해 발생하는 그림 3: 이 자기 인코더 이미지는 회전자의 극과 판독을 수행하는 센서를 보여줍니다. (출처: aicandy/stock.adobe.com, AI로 생성된 이미지)