엔코더 분해능과 정밀도 — 증분형 vs 절대값형 완전 비교
엔코더 타입 심층 비교 — 증분형 vs 절대값형, ppr vs bit 분해능, 체배 디코딩, 그리고 엔코더 분해능과 선형 위치 정밀도의 직접적 관계.
2026-03-19·6 min read
엔코더가 중요한 이유
엔코더는 서보 또는 클로즈드루프 스텝 시스템의 "눈"입니다. 모터 축이 정확히 어디에 있는지를 드라이버에게 알려줍니다. 엔코더의 분해능과 타입이 위치 제어 정밀도를 직접 결정합니다.
증분형 vs 절대값형 엔코더
| 특징 | 증분형 | 절대값형 |
|---|---|---|
| 출력 | 펄스 (A, B, Z 채널) | 위치값 (이진/그레이 코드) |
| 전원 차단 시 | 위치 손실 | 위치 보존 |
| 원점 복귀 필요? | 예 (매 전원 켜기 시) | 아니오 |
| 분해능 | ppr (회전당 펄스 수) | Bit (회전당 2^n 위치) |
| 비용 | 낮음 | 높음 |
| 일반 용도 | 표준 서보 시스템 | CNC, 로봇 관절, 위험 환경 |
분해능 이해
증분형: PPR과 체배 디코딩
2,500 ppr 엔코더는 A 채널에서 회전당 2,500 펄스를 출력합니다. 4× 체배 디코딩(A, B 채널의 양쪽 엣지 모두)으로:
회전당 카운트 = ppr × 4 2,500 ppr × 4 = 10,000 카운트/rev 각도 분해능 = 360° / 10,000 = 0.036°/카운트
절대값형: Bit 분해능
17-bit 절대값 엔코더는 회전당 2^17 = 131,072 고유 위치를 제공합니다.
각도 분해능 = 360° / 131,072 = 0.00275°/카운트 비교: 2,500 ppr 증분형 (4×): 10,000 카운트/rev 17-bit 절대값: 131,072 카운트/rev → 13배 미세
엔코더 분해능 vs 위치 결정 정밀도
선형 분해능 = 리드스크류_리드 / 회전당_카운트 예: 5mm 리드스크류, 2500ppr 엔코더 (4×): = 5mm / 10,000 = 0.0005mm = 0.5μm/카운트 17-bit 절대값: = 5mm / 131,072 = 0.038μm/카운트
엔코더 분해능이 높다고 자동으로 시스템 정밀도가 높아지지 않습니다. 기계적 유격(백래시, 리드 오차)이 엔코더 분해능과 무관하게 정밀도를 수 μm로 제한하는 경우가 많습니다.
적합한 엔코더 선택
| 애플리케이션 | 권장 타입 | 분해능 |
|---|---|---|
| 표준 서보 위치 결정 | 증분형 (2,500~10,000 ppr) | 10,000~40,000 카운트/rev |
| 고정밀 CNC | 절대값 멀티턴 17-bit+ | 131,072+ 카운트/rev |
| 안전 중요 / 원점 복귀 불가 | 절대값 멀티턴 | 애플리케이션에 따라 다름 |
| 고속 스핀들 | 증분형 TTL | 1,000~2,500 ppr (속도 피드백) |