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인코더 전문 용어

이 페이지는 인코더(Encoder) 분야에서 흔히 사용되고 중요하게 여겨지는 기술 용어들을 체계적으로 정리하고 자세히 설명합니다. 전기적 파라미터, 신호 출력, 기계 구조, 통신 프로토콜, 환경 적응성, 정밀도 보정, 기능 안전, 하중 제한 등 여러 측면을 다루며, 엔지니어·시스템 통합·연구개발 인력·기술 구매 담당자 및 인코더에 대해 심도 있는 이해가 필요한 사용자들에게 장기적인 참고 자료로 적합합니다.

인코더 출력 및 신호 관련 용어

용어 영어 약어 (영문) 정의
분해능 Resolution 인코더가 단위 이동 시 발생하는 신호의 수로, 측정 정밀도를 평가하기 위한 지표입니다. PPR, CPR, bit, LPI, CPI 등으로 표시할 수 있습니다.
PPR Pulses Per Revolution 1회전당 펄스 수를 의미하며, 주로 증분형(Incremental) 회전 인코더에서 한 바퀴를 도는 동안 발생하는 펄스 수를 나타냅니다.
CPR Counts Per Revolution 1회전당 카운트 수를 의미합니다. 종종 배속(배율)을 포함하기도 하며, 예를 들어 4배속인 경우 CPR = PPR × 4 로 계산됩니다.
DPI Dots Per Inch 1인치당 출력되는 “점”의 수를 의미하며, 주로 고분해능 광학 스캐닝 및 선형 측정 등에 사용됩니다.
CPI Counts Per Inch 1인치 단위 길이 내에서 측정되는 카운트 수로, 선형 인코더의 분해능 평가에 사용됩니다.
LPI Lines Per Inch 광학 그레이팅(Grating)의 1인치당 선(Line) 수로, 선형 인코더나 스캐너에서 분해능을 설명할 때 쓰입니다.
A/B 채널 A/B Channels 증분형 인코더에서 출력되는 두 개의 직교 사각파 신호로, A와 B 채널은 90° 위상차를 가지며, 방향 식별과 카운팅에 사용됩니다.
Z 채널 Zero Pulse / Index 증분형 인코더에서 한 바퀴당 한 번만 출력되는 기준 펄스로, 원점 복귀(Reference Position)를 위해 사용됩니다.
N 채널 N Channel 일부 브랜드에서 Z 채널을 지칭할 때 사용하는 다른 표현입니다.
U/V/W - 서보 모터의 위치 검출 또는 전자식 위상 전환(Commutation)을 위한 채널로, 모터의 전환 신호 채널에 대응합니다.
TTL Transistor-Transistor Logic 표준 5V 디지털 로직 레벨로, 가까운 거리에서 고속 펄스 출력을 처리하기에 적합합니다.
HTL High Threshold Logic 10–30V 범위의 로직 레벨을 의미하며, 높은 잡음 내성을 갖추어 산업 환경에 적합합니다.
Open Collector OC 오픈 컬렉터 출력 방식으로, 외부 풀업(pull-up) 저항이 필요하며, 전압 레벨 구성이 유연하다는 장점이 있습니다.
Push-Pull - 푸시풀(Push-Pull) 출력 구조로, 양방향으로 부하를 구동할 수 있고 외부 풀업 저항이 필요 없습니다. 주로 산업용 인코더에서 사용됩니다.
Line Driver LD / RS422 차동(differential) 출력 표준으로, 높은 잡음 내성과 먼 거리 고속 전송에 유리한 구조입니다.
전압 출력 Voltage Output (예: 0–5V, 0–10V 등) 아날로그 출력 방식으로, 간단한 아날로그 신호 읽기가 필요한 경우 적합합니다.
전류 출력 Current Output (예: 4–20mA) 아날로그 출력으로, 잡음 억제력이 뛰어나 장거리 전송에 적합합니다.
PWM Pulse Width Modulation 펄스 폭(Width)을 변조함으로써 위치나 각도를 나타내는 방식이며, 커스텀 또는 특수 요구가 있는 경우 활용됩니다.
1Vpp/11µApp - 사인(sine)/코사인(cosine) 아날로그 출력으로, 광학 그레이팅이나 자기 그레이팅(Magnetic Grating) 인코더에서 자주 사용되며 고정밀 세분화에 활용됩니다.

인코더 유형, 작동 원리 및 검출 방식

용어 정의
증분형 인코더 연속 펄스를 통해 위치 변화를 표시하며, 펄스를 누적(카운트)하는 제어나 계수기를 통해 절대 위치를 구합니다.
절대 인코더 각 위치마다 고유한 코드값이 대응되어, 전원이 끊겨도 위치 정보를 기억할 수 있어, 높은 신뢰도가 요구되거나 다축(멀티액시스) 시스템 등에 활용됩니다.
단일 회전 인코더 1회전 내의 위치만 측정하며, 회전 횟수(회전 수)는 기록하지 않습니다.
멀티턴 인코더 기어, 자기 또는 유도 구조로 회전 횟수를 기록하여 여러 바퀴(멀티턴)의 회전도 측정할 수 있습니다. 기계식과 전자식 멀티턴 방식으로 나뉩니다.
광학 인코더 광원, 광학 그레이팅 및 광전 수신기를 통해 비접촉으로 측정하며, 높은 분해능과 우수한 정밀도를 갖습니다.
자기식 인코더 홀(Hall) 또는 MR(Magnetic Resistance) 효과로 자기장 변화를 검출하며, 먼지나 오염 환경에서 강해 가혹한 현장 환경에 적합합니다.
정전식 인코더 전극판 간 전기장(Electric Field)의 분포 변화로 위치를 검출하며, 소형·경량 시스템에 적합하도록 컴팩트하게 설계됩니다.
유도식 인코더 전자기 유도를 이용하여 각도 또는 거리를 측정하며, 전자기 간섭(EMI)에 강하고 진동에도 강인한 특성을 지닙니다.
인코더 키트 Kit Encoder라고도 부르며, 하우징 없이 모듈 형태로 구성되어 모터나 로봇 관절 등의 제한된 공간에 직접 내장하기 적합합니다.
와이어 드로 인코더 강선(와이어)과 권선 릴(릴 드럼) 메커니즘을 이용해 긴 거리의 선형 변위를 측정하며, 승강 장비·문 개폐 장치·크레인 등에 사용됩니다.
회전 인코더 축의 회전 각도와 속도를 측정하며, 모터·회전 테이블·서보 드라이브 등 다양한 분야에 널리 활용됩니다.
선형 인코더 평면 이동(선형 운동) 거리를 측정하며, CNC·3차원 측정기·반도체 장비 등에 자주 사용됩니다.
다채널 인코더 A/B/Z + UVW + 시리얼 인터페이스 등 여러 신호를 동시에 출력하여 모터 위상 검출, 위치 제어, 네트워크 통신 등 복합 요구 사항을 만족시킵니다.
프로그램 가능 인코더 소프트웨어나 전용 장치로 출력 방식, 분해능, 회전 방향 등을 설정할 수 있어 다양한 요구 조건에 대응이 가능합니다.
인코더 코드 형식 절대 인코더가 출력하는 코드 방식으로 Gray Code, Binary, BCD, Excess Code 등이 있습니다.

통신 프로토콜 및 산업용 인터페이스

프로토콜 / 인터페이스 정의
SSI Synchronous Serial Interface. 절대 인코더 데이터 전송을 위한 동기식(동기) 직렬 통신 방식으로, 구조가 간단하고 잡음 내성이 우수합니다.
BiSS-C 오픈 소스 고속 동기식 직렬 프로토콜로, 전이중 통신과 다축(멀티 슬레이브) 체인 토폴로지를 지원하며, 고급 절대 인코더에서 많이 사용됩니다.
EnDat Heidenhain이 개발한 양방향 직렬 인터페이스로, 데이터 검증 기능과 고분해능 피드백을 지원합니다.
CANopen CAN 버스 기반의 오픈 프로토콜로, 객체 사전(Object Dictionary) 방식을 채택하며, 유럽 산업 자동화에서 널리 보급되었습니다.
Profibus-DP 필드버스 표준으로 높은 전송 속도(보드레이트)를 지원하고 순환형 데이터 교환에 적합하며, 대규모 공정 제어나 이산 제조에 자주 사용됩니다.
DeviceNet Allen-Bradley(록웰)에서 제안한 CAN 버스 프로토콜로, 단순한 기기와 제어기의 상호 연결에 초점을 맞춥니다.
EtherCAT Beckhoff이 개발한 실시간 이더넷 프로토콜로, 분산 클록 및 다축 동기화를 지원하여 고속·고정밀 제어에 적합합니다.
PROFINET 지멘스가 주도하는 산업용 이더넷 표준으로, IT 기술과 실시간 통신을 결합해 공장 자동화 및 공정 자동화에 적합합니다.
IO-Link 센서-액추에이터 간 점대점(point-to-point) 통신 프로토콜로, 스마트 진단과 원격 파라미터 설정을 지원합니다.
Ethernet/IP Rockwell이 주도하는 CIP(Common Industrial Protocol) 계열로, 분산 드라이브·현장 장치·SCADA 등 분산형 시스템에 활용됩니다.
Modbus RTU/TCP 오픈 마스터-슬레이브 통신 프로토콜로, 확장성 있는 원격 I/O 및 분산 시스템에서 널리 쓰입니다.
UART 비동기 직렬 통신 인터페이스(예: RS232/RS485 등)로, 간단하거나 저비용 인코더 모듈에서 자주 볼 수 있습니다.
SPI/I²C 반도체 칩 간 통신용 직렬 인터페이스로, 소형 또는 저전력 인코더 설계에 적합합니다.
SERCOS SErial Real-time COmmunication System의 약자로, 광섬유 또는 이더넷을 이용한 실시간 모션 컨트롤 프로토콜이며, CNC나 고정밀 서보 분야에서 자주 사용됩니다.

설치 구조 및 기계적 인터페이스 용어

용어 정의
실축(솔리드 샤프트) 인코더의 메인 축이 고체 원통형이며, 모터나 기계 축과 연결하기 위해 커플링(coupling) 또는 클램핑 장치가 필요합니다.
중공축(쓰루 샤프트) 인코더 중앙이 관통(중공)되어 있어, 모터 축을 직접 관통시킬 수 있으므로 연결 요소가 줄어들고 설치가 용이합니다.
반중공축 한쪽 끝이 막힌 중공 축 형태로, 공간 절약과 설치 편의성을 동시에 고려한 디자인입니다.
플랜지 장착 전면 플랜지나 동기 플랜지(Synchro Flange)를 통해 장치에 고정하는 방식으로, DIN 표준(원형 또는 사각 플랜지) 등이 많이 쓰입니다.
동기 플랜지 원형 표준 장착 플랜지(Synchro Flange)로, 크램프나 나사로 고정하여 사용합니다.
서보 클램핑 플랜지 클램프 슬롯이나 위치 결정 구멍이 있는 플랜지로, 서보 모터나 기계 시스템에 빠르게 맞추고 고정하기 용이한 구조입니다.
장착 나사 간격 인코더 하우징의 나사 구멍 간 간격으로, 기계 장치의 설치 면적과 호환되어야 합니다.
장착 깊이 인코더 축 또는 중공 슬리브가 삽입되는 길이(깊이)로, 너무 얕으면 흔들림이 발생하고 너무 깊으면 손상이 생길 수 있습니다.
커플링 실축 인코더와 모터/기계 축을 연결하는 장치로, 플렉시블 커플링, 벨로우즈(bellows) 커플링, 리지드(rigid) 커플링 등이 일반적입니다.
방사/축방향 하중 인코더 베어링이 견딜 수 있는 방사(radial) 혹은 축(axial) 방향 힘의 최대값이며, 이를 초과하면 수명이나 정밀도에 악영향을 줍니다.

환경 적응성과 신뢰성 관련 용어

용어 정의
IP 등급 IEC 60529에서 정의한 방진 및 방수 등급으로, 예: IP65, IP67, IP68 등. 숫자가 높을수록 방진·방수 능력이 강화됩니다.
사용 온도 정격 정밀도를 유지하며 정상 작동할 수 있는 온도 범위를 의미하며, 예를 들어 -20°C ~ +85°C 등의 범위로 표기됩니다.
보관 온도 장비에 전원이 들어가지 않는 상태에서 보관 가능한 온도 범위입니다.
내진동성 인코더 베어링과 내부 구조가 견딜 수 있는 기계적 진동 수준이며, 보통 g 단위로 표시합니다.
내충격성 짧은 시간에 가해지는 큰 가속도/충돌 충격에 대한 한계를 의미하며, 보통 g 단위로 표기합니다.
EMC 전자기적 양립성(Electromagnetic Compatibility)으로, 외부 전자기 간섭에 대한 내성과, 자신이 불필요한 간섭을 발생시키지 않는 정도를 말합니다.
ESD 정전기 방전(Electrostatic Discharge)에 대한 내성 지표로, 정전기 충격으로부터 인코더가 얼마나 민감한지를 나타냅니다.
SIL 등급 안전 무결성 등급(Safety Integrity Level)으로, 예: SIL2, SIL3 등이 있으며, 엘리베이터·로봇·열차 제어 등 안전이 중요한 분야에서 요구됩니다.
MTBF 평균 고장 간격(Mean Time Between Failures)으로, 장비의 전반적인 신뢰도를 평가하는 지표입니다.
RoHS / REACH 환경 유해 물질 제한 지침(RoHS) 및 화학 물질 등록 규정(REACH)으로, 인코더 소재의 친환경성과 안전성 준수를 다룹니다.

정밀도, 오차 및 시스템 보정 관련 용어

용어 정의
시스템 정밀도 실제 위치와 출력값 간 최대 편차로, 인코더 자체 오차, 설치 오차, 제어기 오차 등 복합 요소를 포함해 측정합니다.
분해능(해상도) 인코더가 감지 가능한 최소 위치 변화 단위를 의미하며, 분해능이 높을수록 미세한 움직임을 포착할 수 있습니다.
반복성 동일 위치로 여러 번 돌아왔을 때 출력값이 얼마나 일정한지를 나타내며, 주로 기계적 유격과 신호 잡음의 영향을 받습니다.
선형 오차 인코더 출력과 실제 이동 거리 간의 비선형 편차를 의미하며, 교정 또는 소프트웨어 보정으로 줄일 수 있습니다.
영점 오차 Z 채널 또는 원점 신호가 실제 기계적 영점(0점)과 어긋난 차이를 말하며, 기계적 정렬 또는 소프트웨어 보정을 통해 수정할 수 있습니다.
인코더 오차 디스크(코드휠) 제조나 자기극 배치 불균등, 설치 오정렬 등으로 인해 발생하는 미세한 오차를 의미합니다.
보정 계수 시스템 교정 또는 선형 보정을 위해 사용하는 파라미터로, 전체 정밀도를 개선하는 데 활용됩니다.
PID 피드백 서보(Servo) 시스템에서 인코더가 폐루프(Closed-loop) 제어용 센서 역할을 하며, 비례·적분·미분 제어로 목표 움직임을 정밀하게 추종합니다.
히스테리시스(Hysteresis) 위치 방향 전환 시 발생하는 위치 지연 또는 뒤틀림 현상으로, 일부 증분형 인코더나 기계 전동장치에서 발생할 수 있습니다.

기타 용어 및 추가 설명

용어 정의
그레이 코드 (Gray Code) 두 인접 코드 간에 단 하나의 비트만 달라 전환 시 노이즈가 줄어드는 코드 체계로, 절대 인코더에서 자주 쓰이는 형식입니다.
이진 코드 (Binary Code) 절대 인코더가 위치 값을 2진수로 직접 출력하며, 제어기에서 해석이 용이합니다.
BCD 코드 (Binary-Coded Decimal) 4비트씩 모아 1자리 십진수를 표현하는 방식으로, 구형 절대 인코더나 측정 기기 등에 간혹 사용됩니다.
Excess Code 편향(Offset)이 있는 코드 체계로, 인코딩 전환이 좀 더 부드럽게 이루어지며 일부 구형 절대 인코더나 특정 시스템에서 사용됩니다.
멀티턴 기어 세트 기계식 멀티턴 절대 인코더 내부의 감속 기어로, 기어의 회전수를 기록해 총 회전 횟수를 추적합니다.
전자식 멀티턴 내부 전자 회로나 자기 메모리를 이용해 회전 수를 저장하며, 기계식 기어가 없고 무브러시 서보모터 내장형 인코더에 흔히 적용됩니다.
UVW 채널 증분형 인코더에서 삼상 모터 코일을 동기화하기 위한 위치 검출 신호로, 서보 모터와 BLDC 구동에 사용됩니다.
S/N 비율 (Signal to Noise Ratio) 신호 대 잡음비로, 인코더 출력 신호의 선명도와 안정성을 평가하는 지표입니다.
최대 회전 속도 인코더가 안정적인 동작과 정밀도를 유지하며 구동될 수 있는 최고 회전 속도로, 이 값을 넘으면 신호 왜곡이나 베어링 마모가 심해집니다.
최대 선속도 선형 인코더가 안정적으로 검출할 수 있는 최고 이송 속도이며, 이를 초과하면 증분 신호나 데이터 대역폭에 한계가 생길 수 있습니다.
이중화 인코더 주요 안전 시스템(SIL3 등)에서 사용하는 이중 센서 또는 이중 채널 출력 구조로, 메인 인코더 고장 시 보조 인코더가 대체 역할을 수행합니다.

참고 표준 및 확장 자료

참고: 각 용어는 브랜드나 산업 표준에 따라 해석이나 범위가 다를 수 있으므로, 구체적인 제품 매뉴얼과 함께 교차 검증하는 것이 좋습니다. 이 페이지는 앞으로도 발전하며, 최신 기술과 신흥 응용 사례를 더욱 폭넓게 다룰 예정입니다. 더 많은 정보나 보완 사항은 Encoder.wiki에서 함께 공유해 주시기 바랍니다!

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