KR100189296B1 - 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전수 검출용 자기센서에 관한 것으로, 특히 자기집속용 측면자석 및 페라이트 구조체를 이용하여 자석에서 발생하는 자장이 효과적으로 홀(Hall)소자에 공급되도록 하여 자장 검출거리를 연장하고, 홀(Hall)소자의 감도를 향상하고, 설치환경에 영향을 적게 받을 수 있도록 하는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서에 관한 것이다. 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서는 검출의 효율을 높이기 위하여 일정한 자장을 가하여 홀(Hall) 소자를 일정한 출력으로 여기시켜 두는 바이어스 자석과, 상기 바이어스 자석의 자장을 감지하는 홀(Hall)소자와, 상기 바이어스 자석에서 발생한 자장을 상기 홀(Hall) 소자의 자장 검출 방향으로 집속하여 보내주는 측면자석과, 상기 바이어스 자석의 자장의 공급효율을 높이기 위한 페라이트 구조체와, 상기 홀(Hall)소자가 온일 때 슈미트 트리거 회로를 통하여 펄스로 안정화 시킨후 출력시키는 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환 내장회로를 구비하여, 자장 검출거리를 연장하고, 홀(Hall)소자의 감도를 향상하고, 설치환경에 영향을 적게 받을 수 있는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서를 제공하는 것이다.
Description
본 발명은 회전수 검출용 자기센서에 관한 것으로, 특히 자기집속용 측면자석 및 페라이트 구조체를 이용하여 자석에서 발생하는 자장이 효과적으로 홀(Hall)소자에 공급되도록 하여 가장 검출거리를 연장하고, 홀(Hall)소자의 감도를 향상하고, 설치환경에 영향을 적게 받을 수 있도록 하는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서에 관한 것이다.
일반적인 기술에 관련되는 종래의 회전수 검출용 자기센서의 구성은 도1에 도시되어 있으며, 도1은 종래의 회전수 검출용 자기센서의 구조도이다.
도1을 참조하면, 종래의 회전수 검출용 자기센서는 검출의 효율을 높이기 위하여 일정한 자장을 가하여 홀(Hall)소자를 일정한 출력으로 여기시켜 두는 바이어스 자석(11)과, 상기 바이어스 자석(11)의 자장을 감지하는 홀(Hall)소자(12)와, 상기 홀(Hall)소자(12)가 온(On) 상태일 때 슈미트 트리거 회로를 통하여 펄스로 안정화 시킨후 출력시키는 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환 내장회로(13)로 구성된다.
여기서, 도면중 미설명부호인 (14)는 배선용 전선이고, (15)은 출력용 전선이고, (16)은 몰딩(molding)용 에폭시(epoxi)수지이다.
이와같이 구성된 종래의 회전수 검출용 자기센서에 따른 동작을 첨부도면 도2에 의거하여 하기에 상세히 설명한다. 도2는 종래의 회전수 검출용 자기센서의 동작원리도이다.
홀(Hall) 소자(12)에 바이어스 자석(11)으로 일정한 값의 자장을 공급하여 두고 톱니를 지니는 금속제 회전체(17)가 홀(Hall) 소자(12)에 가까워지면 자속이 모여 홀(Hall) 소자를 온 상태로 만들며 거리가 멀어지면 오프 상태로 되도록 하여 이를 슈미트 트리거 회로를 통해 펄스로 안정화 시킨후 외부로 출력시킨다. 이러한 기본 검출원리를 가지는 자기센서에서 검출 특성에 미치는 가장 중요한 요인은 검출용 소자인 홀(Hall) 소자와 회전체 사이의 거리 및 자석에서 발생하는 자장의 집속효율로 나타나는데 일반적으로 자장은 거리에 대하여 지수적으로 감소하게 되고 자석의 표면에서 전 방향으로 자장이 확산되므로 거리 및 자장의 집속효율이 검출특성에 미치는 영향은 더 크게 나타난다.
이와같은 종래의 회전수 검출용 자기센서는 자석을 일정한 거리를 두고 설치하여 두어 홀(Hall) 소자에 자장을 공급하는데 이러한 구조에서는 회전체와 자기센서의 거리가 아주 좁게(1-2㎜ 정도) 유지되어야 하며 설치 각도에도 영향을 받게 된다. 또한 검출용 센서의 측면에 강자성체 물체 또는 투자율이 높은 금속체 등이 위치하게 되면 측면으로의 자 속의 유출이 많아져 검출에 영향을 주게되어 검출의 정확도 및 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고 개선점을 달성하기 위해 안출한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 자장 검출거리를 연장하고, 홀(Hal)소자의 감도를 향상하고, 설치환경에 영향을 적게 받을 수 있는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서는 검출의 효율을 높이기 위하여 일정한 자장을 가하여 홀(Hall) 소자를 일정한 출력으로 여기시켜 두는 바이어스 자석과, 상기 바이어스 자석의 자장을 감지하는 홀(Hall)소자와, 상기 바이어스 자석에서 발생한 자장을 상기 홀(Hall) 소자의 자장 검출 방향으로 집속하여 보내주는 측면자석과, 상기 바이어스 자석의 자장의 공급효율을 높이기 위한 페라이트 구조체와, 상기 홀(Hall)소자가 온일 때 슈미트 트리거 회로를 통하여 펄스로 안정화 시킨후 출력시키는 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환 내장회로를 구비하여, 자장 검출거리를 연장하고, 홀(Hall)소자의 감도를 향상하고, 설치환경에 영향을 적게 받을 수 있는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서를 제공하는 것이다.
도1은 종래의 회전수 검출용 자기센서의 구조도이다.
도2는 종래의 회전수 검출용 자기센서의 동작원리도이다.
도3은 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서의 구조도이다.
도4는 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서의 동작원리도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31 : 바이어스 자석 32 : 홀(Hall)소자
33 : 측면자석 34 : 페라이트 구조체
35 : 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환용 내장회로
이하, 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서를 수행하기 위한 장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도3은 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서의 구조도이다.
본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서는 검출의 효율을 높이기 위하여 일정한 자장을 가하여 홀(Hall) 소자를 일정한 출력으로 여기시켜 두는 바이어스 자석(31)과, 상기 바이어스 자석(31)의 자장을 감지하는 홀(Hall)소자(32)와, 상기 바이어스 자석(31)에서 발생한 자장을 상기 홀(Hall) 소자(32)의 자장 검출 방향으로 집속하여 보내주는 측면자석(33)과, 상기 바이어스 자석(31)의 자장의 공급효율을 높이기 위한 페라이트 구조체(34)와, 상기 홀(Hall)소자(32)가 온일 때 슈미트 트리거 회로를 통하여 펄스로 안정화 시킨후 출력시키는 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환 내장회로(35)로 구성된다.
여기서, 도면중 미설명부호인 (36)은 배선용 전선이고, (37)은 출력용 전선이고, (38)은 몰딩(molding)용 에폭시(epoxi)수지이다.
이와같이 구성된 본 발명의 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서 장치에 따른 동작을 첨부도면 도4에 의거하여 하기에 상세히 설명한다. 도4는 본 발명에 의한 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서의 동작원리도이다.
자장 성분의 검출에 많이 이용되고 있는 홀(Hall)소자(32)와 일정한 자속밀도를 가지는 바이어스 자석(31)을 사용하여 홀(Hall)소자(32)에 바이어스 자계를 가하여 두고 회전체(17)에 설치한 톱니바퀴의 산 또는 돌기부가 홀(Hall)소자(32)에 접근할 경우에 홀(Hall)소자(32)가 온 상태로 되고 멀어지면 오프상태로 되면 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환용 내장회로(35)는 슈미트트리거 회로를 통해 펄스로 안정화 시킨후 외부로 출력시킨다. 상기 바이어스 자석(31)에서 홀(Hall) 소자(32)로 자장이 공급될 때, 측면자석(33) 원기둥형 페라이트 구조체(34)는 자기를 집속하여 홀(Hall)소자(32)로 보내주는 역할을 한다.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용하였다.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 내장되는 자석의 자속밀도를 기존의 방식에 비하여 약하게 하여도 검출이 가능하게 할 수 있으며, 결과적으로 기존의 센서에 적용되던 고자계의 희토류 자석에 비해 값이 저렴한 일반 자석의 사용이 가능하게 되어 생산원가가 감소하게 된다. 또한 회전체와 센서간의 거리를 연장할 수 있어 고온회전체 및 진동발생, 회전체에서의 미소거리유지의 문제점을 해결할 수 있다. 설치환경의 문제에서도 장점을 보이게 되는데 특히 금속체 및 자장 발생물질이 많은 설치환경에서 자장의 누설이 적으므로 검출시의 정확도 및 신뢰성이 유지될 수 있다.
이상의 설명은 단지 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성과 기술적 사상의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.
Claims (1)
- 회전수 검출용 자기센서에 있어서, 검출의 효율을 높이기 위하여 일정한 자장을 가하여 홀(Hall) 소자를 일정한 출력으로 여기시켜 두는 바이어스 자석과, 상기 바이어스 자석의 자장을 감지하는 홀(Hall)소자와, 상기 바이어스 자석에서 발생한 자장을 상기 홀(Hall) 소자의 자장 검출 방향으로 집속하여 보내주는 측면자석과, 상기 바이어스 자석의 자장의 공급효율을 높이기 위한 페라이트 구조체와, 상기 홀(Hall)소자가 온일 때 슈미트 트리거 회로를 통하여 펄스로 안정화 시킨후 출력시키는 홀(Hall)소자 구동 및 신호변환 내장회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서.
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| KR1019960071543A KR100189296B1 (ko) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960071543A KR100189296B1 (ko) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 자기집속 구조를 이용한 회전수 검출용 자기센서 |
Publications (2)
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| KR19980052536A KR19980052536A (ko) | 1998-09-25 |
| KR100189296B1 true KR100189296B1 (ko) | 1999-06-01 |
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| KR100794104B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2008-01-10 | 웅진코웨이주식회사 | 정수기용 정량 출수 장치 |
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1996
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