국립부경대학교 | Robotics and Autonomous System Lab

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홀센서 내장형 SoC 기반 14비트 다기능 절대각 마그네틱 엔코더 기술 개발 (19.10-21.05)
작성일 2023-08-23 조회수 97
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과 제 명  : 홀센서 내장형 SoC 기반 14비트 다기능 절대각 마그네틱 엔코더 기술 개발

지원사업 : 센서산업고도화전문기술개발사업-응용·상용화기술개발기술개발사업

지원기관 : 산업통상자원부

연구기간 : 2019.10.01-2021.05.31

참여기관 : 오토닉스(주관), 에스앤에이, 부경대

 

○ 로봇을 이용한 스마트 제조공정 자동화와 전기모터를 이용한 전기자동차 등의 시장이 증가하면서 고정밀, 고내구성, 다기능(위치/속도/축진동 계측, 고장진단)을 가지는 절대각 마그네틱 엔코더에 대한 수요가 높아지고 있음 

- 스마트 공장에 사용되는 공작기계 및 제조용 로봇에 널리 사용되고 있는 엔코더는 분해능이 높을수록 정밀 제어가 가능하지만, 지금까지 광학식 엔코더를 주로 사용하고 있음 

- 기존 광학식 엔코더는 응답특성, 분해능, 각정밀도 등은 뛰어나지만 기구적 내구성이 약하고, 그 원리 구조상 고분해능 소형화/박막형 설계에 한계가 있음 

- 반면에 마그네틱 엔코더는 견고하여 기구적 내구성이 매우 뛰어날 뿐만 아니라, 광학식 엔코더에 비해 경제적이며, 소형화/박막

형 설계가 가능하여 소형 협동로봇(collaborative robot)등에 매우 적합함

 

- 국외 선진기업의 고정밀 엔코더를 대체하기 위해서는 고분해능/다기능/소형 절대각 마그네틱 엔코더 개발이 필요함. 이를 위해, 위상오차, 오프셋 오차 고속 처리가 가능한 디지털 필터 신호처리, 삼각함수 법이 내장된 14bit급 이상의 고분해능 2채널 ADC(Analog to Digital Converter)와 홀 센서(hall sensor)가 내장된 통합 IP 개발이 필요함 

- 또한, 마그네틱 엔코더의 활용도를 높이기 위해 다양한 환경에 적용 가능하도록 절대각 측정 및 회전속도, 축진동을 동시 측정하면서 고장진단 기능이 내재된 엔코더 제어기 개발이 필요함

 

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