인크리멘털·앱솔루트 엔코더 차이｜위치 측정 방식 해석

모터나 자동화 장비의 사양을 보면 Incremental Encoder, Absolute Encoder라는 표현을 자주 볼 수 있습니다.

둘 다 회전축의 위치와 각도, 속도를 측정하는 엔코더이지만 현재 위치를 알아내는 방식이 다릅니다.

가장 간단하게 보면

인크리멘털 엔코더 = 펄스를 세어 상대적인 위치를 계산

앱솔루트 엔코더 = 각 위치마다 고유한 값을 가지고 있어 절대 위치를 바로 확인

하는 방식입니다.

인크리멘털·앱솔루트 기본 차이

구분	인크리멘털	앱솔루트
위치 측정	펄스 누적 계산	고유 위치값 직접 출력
전원 재인가	기준점 확인 필요	즉시 위치 확인 가능
대표 출력	A·B·Z상	디지털 위치 데이터
구조	비교적 단순	상대적으로 복잡
주요 용도	속도·회전량 측정	정확한 절대 위치 제어

가장 큰 차이는 전원이 꺼졌다 다시 켜졌을 때 현재 위치를 바로 알 수 있는가입니다.

인크리멘털 엔코더란?

인크리멘털 엔코더는 축이 회전할 때 일정한 수의 펄스를 발생시킵니다.

예를 들어

1000 PPR

엔코더라면 축이 한 바퀴 회전하는 동안 정해진 수의 펄스를 출력합니다.

PLC나 컨트롤러는 이 펄스를 계속 세면서 회전량과 현재 위치를 계산합니다.

따라서 인크리멘털 엔코더 자체가 현재 위치값을 직접 저장해서 보내는 것이 아니라 컨트롤러가 펄스를 누적해 위치를 판단한다는 점이 중요합니다.

A상·B상은 무엇을 할까?

인크리멘털 엔코더에서는 일반적으로 A상과 B상 신호를 사용합니다.

두 신호는 약 90°의 위상차를 가지며 어느 신호가 먼저 변화하는지 확인하면 회전방향을 판단할 수 있습니다.

예를 들어

A상이 B상보다 먼저 변화 → 한 방향

B상이 A상보다 먼저 변화 → 반대 방향

처럼 회전방향을 구분합니다.

이 방식은 모터의 회전방향과 위치 변화를 동시에 확인할 때 많이 사용됩니다.

Z상은 왜 필요할까?

일부 인크리멘털 엔코더에는 A·B상 외에 **Z상(Index)**이 있습니다.

Z상은 보통 축이 한 바퀴 회전할 때 한 번 발생하는 기준 신호입니다.

이 신호를 이용하면 기계의 기준위치를 찾거나 누적된 펄스 카운트를 보정할 수 있습니다.

그래서 인크리멘털 엔코더에서는 장비 전원을 켠 뒤 홈 포지션이나 기준점을 찾는 원점 복귀 작업을 하는 경우가 많습니다.

전원이 꺼지면 위치를 잃을까?

일반적인 인크리멘털 시스템에서는 전원이 꺼지면 컨트롤러가 저장하고 있던 펄스 카운트 정보가 사라질 수 있습니다.

예를 들어 장비가 125° 위치에서 멈췄는데 전원이 꺼졌다면 다시 켰을 때 엔코더만으로 현재 125°라는 절대 위치를 바로 알 수 없습니다.

그래서 기계를 다시 기준점으로 이동시켜 Reference Run 또는 Homing을 수행하는 경우가 있습니다.

앱솔루트 엔코더란?

앱솔루트 엔코더는 각각의 회전 위치에 고유한 디지털 값이 할당되어 있습니다.

따라서 축이 특정 위치에 있다면 그 위치에 해당하는 값을 직접 출력합니다.

예를 들어 전원이 꺼졌다가 다시 켜져도 해당 위치값을 읽어 현재 축 위치를 바로 확인할 수 있습니다.

이 때문에 원점복귀 시간을 줄여야 하는

로봇
공작기계
자동화 설비
물류장비
정밀 위치제어 시스템

등에서 많이 사용됩니다.

Singleturn과 Multiturn 차이

앱솔루트 엔코더는 다시 Singleturn과 Multiturn으로 나눌 수 있습니다.

Singleturn

한 바퀴 안에서의 절대 각도를 측정합니다.

예를 들어 0~360° 범위의 현재 위치를 확인하는 방식입니다.

Multiturn

한 바퀴 안의 위치뿐 아니라 몇 바퀴 회전했는지까지 함께 측정합니다.

따라서 여러 회전을 포함한 절대위치가 필요한 리프트, 로봇축, 이동장치 등에 사용할 수 있습니다.

앱솔루트 엔코더의 Resolution은 어떻게 볼까?

앱솔루트 엔코더에서는 분해능을 bit로 표시하는 경우가 많습니다.

예를 들어

12bit Singleturn

이라면 한 바퀴를

2¹² = 4096

개의 위치로 구분할 수 있습니다.

한 단계당 각도는 대략

360° ÷ 4096 ≈ 0.088°

입니다.

bit 수가 높을수록 한 바퀴를 더 세밀하게 나눌 수 있습니다.

인크리멘털과 앱솔루트 중 어느 것이 더 정확할까?

앱솔루트라고 해서 무조건 더 정확하다고 볼 수는 없습니다.

정확도는

분해능
센서 구조
광학식·자기식 방식
축 오차
신호처리
기계적 설치조건

등의 영향을 받습니다.

인크리멘털 엔코더도 매우 높은 분해능과 정확도를 제공할 수 있습니다.

따라서 Absolute = 고급, Incremental = 저급으로 구분하는 것보다는 위치정보를 얻는 방식이 다르다고 이해하는 것이 정확합니다.

실제 사양은 어떻게 읽을까?

예를 들어 엔코더 사양이

Incremental / 1024 PPR / A, B, Z

라고 되어 있다면

인크리멘털 방식이며 한 회전당 지정된 펄스를 출력하고 A·B상을 통해 방향, Z상을 통해 기준위치를 확인하는 제품이라는 의미입니다.

반대로

Absolute / Singleturn 14bit

라고 표시되어 있다면 한 회전 안을

2¹⁴ = 16,384 단계

로 나누어 절대 위치값을 제공하는 엔코더라는 의미입니다.

어떤 방식으로 선택할까?

단순히 회전속도나 이동량을 측정하고 기준점 복귀가 가능한 장비라면 인크리멘털 방식이 적합할 수 있습니다.

반면 전원이 꺼져도 현재 위치를 바로 알아야 하거나 장비를 켤 때마다 원점복귀를 하기 어려운 시스템이라면 앱솔루트 엔코더가 유리할 수 있습니다.

따라서 실제 선택에서는

절대 위치 필요 여부 → 원점복귀 가능 여부 → 분해능 → 회전수 측정 → 출력 인터페이스

순서로 확인하면 이해하기 쉽습니다.

정리

인크리멘털과 앱솔루트 엔코더의 가장 큰 차이는 현재 위치를 어떻게 판단하는가입니다.

인크리멘털 = 펄스를 누적해 상대 위치 계산

앱솔루트 = 각 위치에 고유한 위치값을 직접 출력

인크리멘털은 A·B·Z상과 PPR을 많이 사용하고, 앱솔루트는 Singleturn·Multiturn과 bit 분해능을 주로 확인합니다.

따라서 엔코더를 선택할 때는 단순히 종류만 비교하지 말고 현재 위치 유지 필요 여부 → 분해능 → 회전수 → 인터페이스 → 제어기 호환성까지 함께 확인하는 것이 중요합니다.

참고자료

• SICK – Encoder Overview and Applications: 인크리멘털 엔코더가 회전당 펄스를 출력하고 컨트롤러가 이를 누적해 위치를 계산하며, 앱솔루트 엔코더는 각 위치에 고유한 코드값을 제공하는 구조를 설명합니다. SICK
• HEIDENHAIN – Interfaces of HEIDENHAIN Encoders: 인크리멘털 방식에서는 기준점에서 증분을 카운트하며, 앱솔루트 방식에서는 전원을 켠 직후 절대 위치값을 바로 사용할 수 있음을 설명합니다. HEIDENHAIN
• OMRON – Overview of Rotary Encoders: 인크리멘털 엔코더의 펄스 카운트 방식과 앱솔루트 엔코더의 절대 위치 출력 원리를 설명합니다. Omron IA