KR0135507B1 - Force sensor - Google Patents
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- KR0135507B1 KR0135507B1 KR1019910014748A KR910014748A KR0135507B1 KR 0135507 B1 KR0135507 B1 KR 0135507B1 KR 1019910014748 A KR1019910014748 A KR 1019910014748A KR 910014748 A KR910014748 A KR 910014748A KR 0135507 B1 KR0135507 B1 KR 0135507B1
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Abstract
최대자기유도변화의 측정을 이용한 힘센서에 관한 것으로서 발진기(1)을 전압-전류변환기(2)에 연결하고 이를 일차코일(3)에 연결하여 시편을 자화시키며, 이차코일(4)을 전자적분기(6)에 연결하여 자기유도에 비례하는 전기신호로 변환하여 S/H증폭기(7)에 연결함과 동시 발진기(1)에서 나온 신호를 멀티-바이브레이타(8)을 사용하여 최대 자기유도의 시점에서 셈플링펄스를 만들어 S/H증폭기(7)의 디지탈 입력에 연결함으로써, 자기탄성효과에 의하여 자성재료인 시편(5)이 교류자화되는 과정에서 외력에 의한 최대자기유도의 변화를 S/H증폭기(7)에 의해 측정함으로써 힘을 측정함을 특징으로 하는 최대자기유도변화의 측정을 이용한 힘센서.The present invention relates to a force sensor using the measurement of the maximum magnetic induction change. The oscillator (1) is connected to the voltage-to-current converter (2) and the primary coil (3) to magnetize the specimen, and the secondary coil (4) is electronic integrator. (6) is converted into an electrical signal proportional to magnetic induction, connected to the S / H amplifier (7) and the maximum magnetic induction by using the multi-vibrator (8) to the signal from the simultaneous oscillator (1) By making a sampling pulse at the point of time and connecting it to the digital input of the S / H amplifier 7, the change of the maximum magnetic induction due to external force in the process of alternating magnetization of the specimen 5, which is a magnetic material, is caused by the magnetoelastic effect. Force sensor using the measurement of the maximum magnetic induction change, characterized in that the force is measured by measuring by the / H amplifier (7).
Description
제1도는 교류자화 과정에서 시편에 가한 응력에 의한 자기 이력곡선의 변화.1 is a change in the hysteresis curve due to the stress applied to the specimen during the alternating magnetization process.
제2도는 힘센서 제작을 위한 로버발(Roberval)의 원리를 이용한 전자저울의 구조.2 is a structure of the electronic scale using the principle of the roverval (Roberval) for the production of the force sensor.
제3도는 본 발명의 측정장치 개략도.3 is a schematic view of the measuring device of the present invention.
제4도는 로버발의 원리도.4 is the principle diagram of Roverval.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 발진기2 : 전압-전류 변환기1: oscillator 2: voltage-to-current converter
3 : 일차코일4 : 이차코일3: primary coil 4: secondary coil
5 : 분동6 : 전자적분기5: weight 6: electronic integrator
7 : S/H증폭기8 : 멀티-바이브레이터7: S / H amplifier 8: Multi-vibrator
9 : 출력전압10 : 시편(비정질 리본)9: output voltage 10: specimen (amorphous ribbon)
본 발명은 최대자기유도변화의 측정을 이용한 힘센서에 관한 것으로써, 특히 비정질 자성재료인 시편을 교류자화시킨 후 응역을 가하여, 시편에 발생하는 자기이력곡선의 변화중 최대자기유도 시점을 S/H증폭기로 측정하여 가해진 힘을 측정하도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a force sensor using a measurement of the maximum magnetic induction change, in particular, by applying an alternating magnetization of the specimen, which is an amorphous magnetic material, and applying a gamut, the S / S of the change of the magnetic history curve generated in the specimen S / It relates to measuring the force exerted by measuring with an H amplifier.
정보산업 사회의 발전을 첨단기술시대와 더불어 각종 제어장치, 자동화 시스템 등의 다양화되고 있다.The development of the information industry society is diversified with the age of high technology and various control devices and automation systems.
이러한 시스템의 입력부는 각종 센서로 이루어지며, 센서는 피측정량 물리·화적량을 대부분 전기적 신호로 변환시키는 부품을 말한다.The input part of such a system consists of various sensors, and the sensor is a component that converts most of the measured physical and chemical quantities into electrical signals.
자기센서는 대부분 물리적 법칙이나 물리적 현상을 응용하고 있으며, 자성재료가 주 기능을 갖는 소자로 사용된다.Magnetic sensors mostly use physical laws or physical phenomena, and magnetic materials are used as devices with main functions.
자성재료를 이용한 자기센서의 일반적인 구조는 일차코일과 이차코일을 권선한 것이 대부분으로 그구조가 간단하기 때문에 센서의 신뢰성(reliability)과 재현성(reproducibuility)이 우수하고 가격이 비교적 저렴하다.The general structure of the magnetic sensor using the magnetic material is the winding of the primary coil and the secondary coil, and since the structure is simple, the sensor is excellent in reliability and reproducibuility and the price is relatively low.
하지만 상기와 같은 장점에도 불구하고 자성재료를 이용한 자기센서는 센서의 동특성, 선형도 및 크기가 다른 센서에 비하여 우수하지 못하여 응용에 제한을 받아왔다.However, in spite of the above advantages, magnetic sensors using magnetic materials have been limited in application because they are not superior to other sensors in dynamic characteristics, linearity and size of the sensor.
자성체를 교류자화시키고, 이 자성체에 외부에서 응력을 가하게 되면 자기이력곡선의 형태가 제1도와 같이 변화하게 된다.When the magnetic body is alternating magnetization and stress is applied to the magnetic body from the outside, the shape of the magnetic hysteresis curve changes as shown in FIG.
종래에는 응력에 따른 자기이력곡선의 기울기의 변화가 인더턴스의 변호가 되기 때문에 이를 이용하여 센서에 사용되었으나, 본 발명은 응력에 따른 자기이력곡선의 변화중에서 최대자기유도의 변화를 S/H(Sample and Hold)증폭기를 사용하여 외부에서 가한 힘을 측정하는 센서를 제공하는 것이 그 목적이 있다.Conventionally, since the change of the slope of the magnetic hysteresis curve according to the stress is the inductance, it is used in the sensor. However, the present invention uses the S / H ( Its purpose is to provide a sensor that measures externally exerted force using a sample and hold amplifier.
공지된 일본 특개소 61-195323호는 자기 탄성효과를 이용한 토오크 센서로써 인덕턴스의 변화나 두코아의 투자율 변화에 의한 기전력의 차이를 측정하는 방법으로서, 본 발명의 최대자기유도 시점을 S/H증폭기로 측정하여 최대자기유도의 변화로부터 측정하는 방법과는 측정원리가 전혀 다른 방법이다.Known Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-195323 is a torque sensor using a magnetoelastic effect, and a method for measuring the difference in electromotive force due to a change in inductance or a permeability change of Ducoa. The measuring principle is completely different from the method of measuring from the change of maximum magnetic induction by measuring with.
그리고 종래와 같이 인덕턴스의 변화를 이용할 경우 저주파대역필터를 사용해야 되므로 자화주파수 보다 훨씬 낮은 주파수 대역의 토오크 측정이 가능하지만, 본원은 S/H증폭기로 최대자기유도변화만 측정하기 때문에 자화주파수 같은 주파수로 토오크를 측정할 수 있어 공지의 일본 특개소 61-195323보다 동특성이 훨씬 더 우수한 센서이다.In case of using the inductance change as in the prior art, the low frequency band filter should be used, so it is possible to measure the torque in the frequency band much lower than the magnetization frequency.However, since the S / H amplifier measures only the maximum magnetic induction change, it uses the same frequency as the magnetization frequency. The torque can be measured, and the sensor has much better dynamic characteristics than the known Japanese Patent Laid-Open No. 61-195323.
즉, 본 발명은 자성재료를 코아(Core)로 사용하는 것으로 학술적으로는 자기센서 분류의 센서이다.In other words, the present invention uses a magnetic material as a core (core) is a sensor of the magnetic sensor classification in the academic field.
일반적으로 자기센서의 대부분은 코아에 코일을 권선하는 방법을 사용한다.In general, most of magnetic sensors use a method of winding a coil in a core.
따라서 코아에 코일을 권선하는 것 그 자체는 일반적인 내용이다.Therefore, winding the coil on the core itself is common.
그러나, 코일에 흐르는 전류의 파형이나 이차코일에 유도되는 전압파형이 자기이력곡선의 특성변화와 관련이 있어 일차코일에 흐르는 전류의 파형이나 이차코일에 유도되는 전압파형 또는 이를 조합하면 다양한 특허출원이 가능하리라 본다.However, since the waveform of the current flowing through the coil or the voltage waveform induced in the secondary coil is related to the change in the characteristics of the hysteresis curve, the waveform of the current flowing in the primary coil or the voltage waveform induced in the secondary coil, or a combination thereof, causes various patent applications. I think it's possible.
본 발명의 내용은 자성체의 자기탄성효과를 이용한 힘센서에 관한 것이다.The present invention relates to a force sensor using the magnetic elastic effect of the magnetic body.
자기탄성효과를 센서에 응용하기 위하여 투자율의 변화를 이용한 멀티-바이브레이터(MMulti-vibrator)를 이용하는 방식 등 여러 가지가 있으나, 본 발명에서는 가지 탄성효과를 최대자기유도의 변화를 측정하기 위하여 최대자기유도시점에서 셈플링펄스를 발생시켜 이 셈플링펄스 시점에서 검출되는 최대자기유도를 S/H증폭기를 사용하여 측정하므로 이때 측정되는 최대자기유도의 변화를 이용하여 힘을 측정하는 것으로 이는 본 발명이 창출한 기술로서 상기 일본 공개공보인 일본 특개소 61-195323호에는 그 기재가 전혀 없는 것이다.In order to apply the magnetoelastic effect to the sensor, there are various methods such as using a multi-vibrator using a change in permeability. However, in the present invention, the branched elastic effect is used to measure the change in the maximum magnetic induction. By generating a sampling pulse at the point of time and measuring the maximum magnetic freedom detected at the time of the sampling pulse using an S / H amplifier, the force is measured by using the change of the maximum magnetic freedom measured at this time. As a technique, the Japanese Laid-Open Patent Publication No. 61-195323 described above has no description.
이하 본 발명을 첨부도면에 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명의 측정장치 개략도이다.3 is a schematic view of the measuring device of the present invention.
본 발명의 측정은 도시한 바와 같이 발진기(1)에서 나오는 전압파형을 전압-전류 변환기(2)를 이용하여 전류파형으로 변화시켜서 일차코일(3)에 가하므로 시편(10)인 비정질재료를 교류자화 시킨다.In the measurement of the present invention, as shown, the voltage waveform from the oscillator 1 is changed into a current waveform using the voltage-to-current converter 2 and applied to the primary coil 3, thereby altering the amorphous material as the specimen 10. Magnetize
한편 이차코일(4)에 유도된 기전력을 전자적분기(6)를 이용하여 시편의 자속밀도에 비례하는 신호를 구하고 S/H증폭기(7)의 아날로그 입력단에 입력한다.On the other hand, the electromotive force induced in the secondary coil 4 is obtained by using the electronic integrator 6 to obtain a signal proportional to the magnetic flux density of the specimen and input it to the analog input terminal of the S / H amplifier 7.
샘플링 펄스는 발진기(1)에서 나온 신호를 전압비교기와 멀티-바이브레이터(8)를 이용하여 최대 자기유도의 시점에서 발생되게 하여, 이 신호를 S/H증폭기(7)의 디지탈 입력단에 입력한다.The sampling pulse causes the signal from the oscillator 1 to be generated at the point of maximum magnetic induction using the voltage comparator and the multi-vibrator 8, and inputs this signal to the digital input terminal of the S / H amplifier 7.
따라서 S/H증폭기(7)의 출력전압(9)은 자기유도의 최대가 되는 시점만 샘플링하기 때문에 최대자기유도가 변화하게 되면 S/H증폭기(7)의 출력전압(9)이 변화하게 되므로 시편에 가한 힘을 측정할 수 있는 것이다.Therefore, since the output voltage 9 of the S / H amplifier 7 samples only the point of time when the magnetic induction is maximum, when the maximum magnetic induction changes, the output voltage 9 of the S / H amplifier 7 changes. The force exerted on the specimen can be measured.
이하 본 발명의 요지와 그 실시예를 첨부도면에 연계하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the gist of the present invention and its embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
비정질합금의 자기탄성효과를 이용한 센서 개발에는 포화자기변형상수(saturation magnetostriction)가 양인 Fe-계와 음인 Co-계를 많이 사용한다.In the development of the sensor using the magnetoelastic effect of amorphous alloys, the Fe-based positive and the saturation magnetostriction are often used.
본 발명에서는 자기변형상수가 음이고, 두께가 30μm인 Co-계열의 비정질 리본(Co62Ni15Si8B15: Vacuumschmeltz)과 직경이 100μm인 비정질세선(Co72.5Si12.5B15: Unitika)를 사용하였다.In the present invention, a Co-series amorphous ribbon (Co 62 Ni 15 Si 8 B 15 : Vacuumschmeltz) having a negative magnetostriction constant and a thickness of 30 μm and an amorphous fine wire (Co 72.5 Si 12.5 B 15 : Unitika) having a diameter of 100 μm are used. Used.
제1도는 본 발명에 사용된 비정질 리본이 자화주파수 10kHz에서, 비정질세선은 자화주파수 1kHz에서 변형력 σ에 다른 교류자기이력곡선에서 최대자화력 Hmax를 일정하게 할 경우 인장응력에 따라 최대 자기유도 Bmax가 변화하게 된다.A first turn in the amorphous ribbon, the magnetization frequency 10kHz used in the present invention, an amorphous thin wire is magnetized frequency 1kHz chair up on the other AC magnetic hysteresis curve in stress σ in the case to a constant thermal H max Maximum according to the tensile stress the magnetic induction Bmax Will change.
상기와 같은 원인은 인장응력에 의하여 자화의 방향이 회전하는 데 기인한 것으로, 한정된 변형력 범위 내에서 선형성이 있음을 알 수 있다.The above cause is due to the rotation of the magnetization direction by the tensile stress, it can be seen that there is a linearity within the limited strain range.
따라서 ΔBmax를 피측정량으로 할 경우, 한정된 범위에서의 힘을 측정할 수 있는 센서의 개발이 가능하게 된다.Therefore, when ΔB max is the measured amount, it becomes possible to develop a sensor capable of measuring a force in a limited range.
즉, ΔBmax=KσThat is, ΔB max = Kσ
으로 여기서 σ=F/A(F : 힘, A : 코아의 단면적)이고 K는 비례상수로서 일반적으로 자화주파수와 최대 자화력이 함수이다.Where σ = F / A (F: force, A: core cross-sectional area), and K is a proportionality constant, usually a function of magnetization frequency and maximum magnetization force.
변형력에 따른 최대자기유도변화 ΔBmax를 정밀하고 또한 힘센서를 제작하기 위하여 제2도와 같이 로버발(Roberval)의 원리를 이용한 전자저울의 구조를 제작하여 하중이 시편(10)인 비정질리본에 작용하도록 하였다.In order to make the maximum magnetic induction change ΔB max according to the deformation force precisely and to produce a force sensor, as shown in Fig. 2, the structure of the electronic scale using the principle of the roverval is manufactured to act on the amorphous ribbon whose load is the specimen 10. It was made.
상기 로버발(Roberval)의 원리는 분동에 의한 하중 P를 비정질리본인 시편(10)에 그 크기와 힘의 방향을 똑같이 전달하기 위해서 사용하는 기구로써 일반적으로는 핀을 사용하지만 본 발명에서는 금속을 가공하여 매우 얇게 제작한 판스프링을 제작하여 사용하였습니다.The principle of the roverval is a mechanism used to transfer the load P due to the weight to the specimen 10, which is an amorphous ribbon, in the same size and direction of force. It is manufactured and used for the leaf spring made by making it very thin.
대부분의 정밀 전자 저울이 판스프링을 사용한 로버발의 원리를 사용하고 있습니다.Most precision electronic balances use Roverval's principle with leaf springs.
그럼 보다 자세히 로버발의 기본 원리를 설명하겠습니다.Let me explain in more detail the basic principles of Rover.
제4도는 로버발의 원리도인데 제2도에서는 로버발의 원리를 설명시 나타나는 영문을 대응하여 표시하였으므로 이를 비교하시기 바랍니다.4 is a principle diagram of Rover bal. In FIG. 2, the English words appearing when explaining the principle of rover bal are correspondingly displayed.
로버발 기구는 1670년대 프랑스 수학자 로버발(Gilles Personnede Roberval)이 발명한 것으로 저울 제작원리로 많이 이용되고 있다.The Roverval instrument was invented by French mathematician Gilles Personnede Roberval in the 1670s and is widely used as a principle for making scales.
로버발의 기구는 제4도와 같이 두 개의 팔의 길이가 같은 일차 지렛대 AF와 A'F'가 두 개의 연결막대 AA'와 FF'와 A,A',F,F'의 네점에서 각각 핀으로 연결되어 AA'FF'이 완전히 평행사변형을 이루도록 구성되었다.Roverval's mechanism has four arms with the same length of the primary lever, AF and A'F ', as shown in Figure 4, connecting two pins AA' and FF 'and A, A', F and F 'respectively. Therefore, AA'FF 'is configured to form a completely parallelogram.
저울에 고정되어 있는 받침점 F와 F'는 연직인 저울몸체에 핀으로 연결되어 있으니까, 두 지렛대 AF와 A'F'가 수평일 때는 물론 경사되었을 때도 AA'는 항상 연직이 되어 접시의 전복을 방지하는 기능을 가지고 있다.The supporting points F and F 'fixed to the scale are pinned to the vertical scale body, so AA' is always vertical when both levers AF and A'F 'are horizontal and tilted to prevent the plate from tipping over. Has the ability to
또한 연결막대 AA'에서 e의 거리에 하중 P를 작용시키면 AA'에는 방향과 크기가 P와 같은 힘이 작용하게 된다.In addition, when a load P is applied to the distance e in the connecting rod AA ', a force equal to the direction and size P acts on the AA'.
동시에 AA'에는 크기가 Pe의 회전능률이 작용해서 AA'를 화살표의 방향으로 회전시키려 하니까, AA'는 A점에서 지레를 왼쪽으로 끌고, 지지대(지레A'F')를 A'점에서 오른쪽으로 밀게 된다.At the same time, the size of Pe's rotational efficiency is applied to AA 'to rotate AA' in the direction of the arrow, so AA 'drags the lever to the left at point A and the support (Lie A'F') to the right at point A '. Will be pushed.
그러나 지레와 지지대는 F,F'에서 각각 구속되어 있으므로, A와 A'에는 각각 반대힘을 받는다.However, the lever and support are constrained at F and F 'respectively, so they are opposite to A and A', respectively.
그 반대힘은 서로 평행으로 크기가 같고 방향이 반대이므로 한 개의 우력을 형성하고, 연결막대 AA'를 화살과 반대의 방향으로 회전시키려 한다.The opposite force is equal in size and opposite in direction to form a single force, and the connecting rod AA 'is rotated in the opposite direction to the arrow.
반대힘의 크기를 f, AA'를 d로 하면, 이 우력의 능력은 fd이다.If the magnitude of the counter force is f and AA 'is d, this power is fd.
두 개의 능률 Pe와 fd는 방향이 반대이다.The two efficiencies Pe and fd are in opposite directions.
그래서 AA'는 F,F'로 구속되어 있으므로 회전을 못하니까 Pe=fd가 되고, AA'에서의 거리 e에 의한회전력은 말소되어 버린다.Therefore, since AA 'is constrained by F and F', it cannot be rotated, so Pe = fd, and the rotational force due to the distance e at AA 'is erased.
그러므로 AA'에는 P에 같은 힘만이 작용하게 된다.Therefore, only the same force acts on P '.
이와 같은 로버발 기구의 원리를 이용하여 F,F'를 저울몸체에 고정시키고 접시지지봉을 두 개의 스테이와 A,A'점에서 평행사변형으로 고정시켜 물체에 의한 하중이 접시지지봉에 수직으로 작용하도록 한다.Using the principle of rover foot mechanism, F, F 'is fixed to the scale body and the plate support rod is fixed in parallelogram at two stays and A, A' point so that the load by the object acts perpendicularly to the plate support rod. do.
그래서 스프핑에는 항상 일정한 방향으로 하중이 작용하게 된다.Thus, the load is always applied in a constant direction to the sping.
일차코일(3)은 직경이 0.14mmψ인 에나멜선을 15mm 길이로 280회 권선하였으며, 이차코일(4)은 양쪽 가장자리에 5mm 길이로 각각 100회 권선하였다.The primary coil 3 was wound 280 times with an enamel wire having a diameter of 0.14 mm φ 15 mm in length, and the secondary coil 4 was wound 100 times with 5 mm length at each edge.
제3도와 연계하여 상기 비정질재료로 이루어진 코아를 이용한 본 발명의 힘센서를 이용한 최대자기유도변화 ΔBmax를 측정하는 방법은 다음과 같다.The method of measuring the maximum magnetic induction change ΔB max using the force sensor of the present invention using the core made of the amorphous material in connection with FIG. 3 is as follows.
우선 최대자기유도변화 Bmax에 도달하는 시간이 최대 자화력 Hmax의 시점과 같으므로 만약 일차코일(3)에 정현파 전류를 사용할 경우 최대자기유도의 시점은을 일차코일(3)에 흐르는 전류파형의 미분인 cosin파형의 제로-크로싱(zero-crossing)시점이 된다.First, since the time to reach the maximum magnetic induction change B max is the same as the time of the maximum magnetization force H max , if the sine wave current is used for the primary coil 3, the maximum magnetic induction point is the current waveform flowing through the primary coil 3. It is the zero-crossing point of the cosin waveform, the derivative of.
따라서 코아의 최대자기유도변화를 측정하기 위하여 sine과 cosine의 출력이 있는 발진기(1), 즉 직각위상 발진기(quadrature oscillator)를 사용하였으며, 자화주파수는 1kHz~10kHz를 사용하였다.Therefore, to measure the maximum magnetic induction of core, an oscillator with sine and cosine output (1), that is, a quadrature oscillator, was used. The magnetization frequency was 1kHz ~ 10kHz.
일차코일(3)에 가하는 전류는 발진기(1)의 sine 출력단을 전압~전류 변환기(2)에 연결하였으며, 최대자기유도의 샘플링펄스를 얻기 위해 cosine 출력을 전압비교기(도시없음)와 펄스 발생기인 멀티-바이브레이터(8)를 사용하여 cosine출력의 제로-크로싱 위치에서 샘플링 펄스를 발생시켜 S/H증폭기(7)의 디지털 입력단에 연결하였다.The current applied to the primary coil (3) connected the sine output of the oscillator (1) to the voltage-to-current converter (2). The cosine output was connected to a voltage comparator (not shown) and a pulse generator to obtain a sampling pulse of maximum magnetic induction. A multi-vibrator (8) was used to generate a sampling pulse at the zero-crossing position of the cosine output and connect it to the digital input of the S / H amplifier (7).
최대자기유도변화 (ΔBmax)를 구하기 위하여 일차코일(3)에 의해 시편(10)이 자화된 후 이차코일(4)에 유도되는 기전력을 전자적분기(6)인 밀러(Miller)적분기로 적분하였으며, 적분된 신호를 증폭기(도시없음)를 사용하여 증폭시킨 다음 S/H증폭기(7)의 아날로그 입력단에 연결함으로써 코아 즉 비정질 시편의 최대자기유도변화 (ΔBmax)에 비례하는 출력을 얻을 수 있도록 하였으며, 이 경우 S/H증폭기(7)의 출력전압과 변형력 사이의 관계는In order to obtain the maximum magnetic induction change (ΔB max ), the electromotive force induced in the secondary coil 4 after the specimen 10 was magnetized by the primary coil 3 was integrated into the Miller integrator which is the electronic integrator 6. The amplified signal is then amplified using an amplifier (not shown) and connected to the analog input of the S / H amplifier (7) to obtain an output proportional to the maximum magnetic induction variation (ΔB max ) of the core or amorphous specimen. In this case, the relationship between the output voltage of the S / H amplifier 7 and the deformation force
이다. to be.
여기서 G는 증폭기의 이득이고, RC는 전자적분기의 시간상수(time constant)이다.Where G is the gain of the amplifier and RC is the time constant of the electronic integrator.
이 경우 최대자기유도변화 (ΔBmax)를 측정하는 시점은 피측정 변형력의 크기에 무관하고 매 자화주파수마다 일정한 시간간격으로 측적하므로 센서의 동특성을 향상시킬 수 있으며 과도현상적 변형력의 측정이 가능하다.In this case, the maximum magnetic induction change (ΔB max ) is measured regardless of the magnitude of the strain to be measured and is measured at a fixed time interval for each magnetization frequency, so that the dynamic characteristics of the sensor can be improved and the transient strain can be measured. .
또한 비선형적인 자기이력곡선상에서 특정한 일부분인 Bmax시점을 측정함으로써 자기센서의 선형도를 향상시킬 수 있다.In addition, the linearity of the magnetic sensor can be improved by measuring the B max time point, which is a specific part of the nonlinear magnetic history curve.
상기 변형력에 따른 최대자기유도변화 (ΔBmax)를 정밀측정하는 장치에서는, 두께가 30μm인 급속 응고된(as-quenched) 비정질리본(Co62Ni15Si8B15)을 폭이 2mm, 길이가 50mm되게 에칭한 코아를 사용하여 주화주파수와 최대자화전류를 변화시키면서 변형력에 따른 최대자기유도변화 ΔBmax를 측정하였다.In the apparatus for precisely measuring the maximum magnetic induction change (ΔB max ) according to the deformation force, a 30 μm thick as-quenched amorphous ribbon (Co 62 Ni 15 Si 8 B 15 ) having a width of 2 mm and a length of Using the core etched to 50mm, the maximum magnetic induction change ΔB max according to the deformation force was measured while changing the coin frequency and the maximum magnetizing current.
이와 같이 본 발명의 장치를 이용하여 힘을 측정할 경우 그 장점은 외부에서 가해지는 외력을 측정시 자화주파수와 같은 주파수로 측정할 수 있기 때문에 기존의 힘센서에 비하여 동특성이 우수하게 외력을 측정할 수 있고, 이 원리를 이용하여 각종 하중센서, 가속도 측정센서 및 측정센서 등에 활용 가능한 것이다.As described above, the advantage of measuring the force by using the device of the present invention is that the external force can be measured at the same frequency as the magnetization frequency when measuring the external force applied from the outside. By using this principle, it can be utilized for various load sensors, acceleration measuring sensors and measuring sensors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019910014748A KR0135507B1 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Force sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910014748A KR0135507B1 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Force sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR930004748A KR930004748A (en) | 1993-03-23 |
| KR0135507B1 true KR0135507B1 (en) | 1998-04-23 |
Family
ID=19319110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019910014748A KR0135507B1 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Force sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0135507B1 (en) |
-
1991
- 1991-08-26 KR KR1019910014748A patent/KR0135507B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930004748A (en) | 1993-03-23 |
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