KR100692129B1 - 토크 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 구동축으로부터 피동축으로 전달되는 토크(Torque)를 측정하는 토크 측정장치에 있어서, 일단은 상기 구동축에 고정 연결되고 다른 일단은 상기 피동축에 고정 연결되는 회전체(rotating body); 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 출력하는 센서유닛; 및 상기 센서유닛에서 출력된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스 유닛;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치 및 토크 모니터링 시스템은 회전하는 축의 토크측정이 가능하며 동시에 복수 대상물의 토크를 측정 할 수 있다.
토크 측정장치, 압전센서(Piezoelectric Sensor), 블루투스,

Description

토크 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING TORQUE}
도1은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치 및 토크 모니터링 시스템의 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치 및 토크 모니터링 시스템의 회전체를 보여주는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치 및 토크 모니터링 시스템이 밸브 트레인 시스템(Valve Train System)에 장착되는 일형태를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 압전센서를 보여주는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 전원공급부를 보여주는 도면이다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 인코더 유닛(Encoder Unit)을 보여주는 도면이다.
도7은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정방법의 실시예를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압전센서(Piezoelectric Sensor)와 블루투스(Bluetooth)를 이용하는 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 토크는 비틀림 모멘트(Moment)라고도 불리며 동력을 전달하는 회전축에 작용하는 주위의 힘을 말한다.
회전체는 자동차의 회전축이나 공작기계의 축과 같이 동력의 전달을 목적으로 하고 있는 여러 기계의 요소로써 토크의 부하를 받고 있다.
따라서, 회전체의 효율적인 동력 전달을 위해서는 정확한 토크 측정이 필수적으로 요구된다.
종래 기술에 의한 토크의 측정은, 스트레인 게이지(Strain Gage)타입의 센서를 사용하여 토크의 측정이 이루어졌다.
그런데, 상기 스트레인 게이지 타입의 센서는 정적 토크의 측정은 우수하나, 회전체의 토크 측정과 같은 동적 측정에는 적용할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 종래 기술에 의한 토크의 측정은, 측정대상이 복수개일 경우, 각각 측정하여야 하는 불편함이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 회전체의 토크 측정과 같은 동적 측정이 가능하고 측정 대상이 복수개일 경우, 이를 동시에 측정 할 수 있는 토크 측정장치 및 시스 템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 구동축으로부터 피동축으로 전달되는 토크(Torque)를 측정하는 토크 측정장치에 있어서, 일단은 상기 구동축에 고정 연결되고 다른 일단은 상기 피동축에 고정 연결되는 회전체(rotating body); 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 출력하는 센서유닛; 및 상기 센서유닛에서 출력된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스 유닛;을 포함한다.
상기 센서유닛은, 상기 구동축과 상기 회전체 사이 또는 상기 회전체와 상기 피동축 사이에 설치되어 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 전기신호를 출력하는 압전센서(Piezoelectric sensor); 상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 해당하는 제어신호를 출력하도록 구성되는 인코더 유닛(Encoder unit); 상기 압전센서의 전기신호와 상기 인코더 유닛의 제어신호를 기초로, 상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 생성하여 출력하는 신호 처리부; 및 상기 신호 처리부를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함한다.
상기 전원공급부는, 전원; 상기 전원에 전기적으로 연결되며, 상기 회전체의 둘레에 고정 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터의 내측에서 상기 회전체와 일체로 회전하도록 상기 회전체에 장착되며, 상기 센서유닛으로 전기를 공급할 수 있도록 상기 센서유닛에 전기적으로 연결되는 로터(rotor);를 포함한다.
상기 인코더 유닛은, 상기 스테이터에 장착되는 적외선 발광부; 상기 적외선 발광부에 장착되며, 상기 적외선 발광부로부터 발광되는 적외선이 통과할 수 있는 복수개의 제1슬릿이 제1설정 각도로 방사상으로 형성되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트와 마주하도록 상기 회전체에 고정 장착되며, 상기 제1슬릿을 통과한 적외선이 통과할 수 있는 복수개의 제2슬릿이 제2설정 각도로 방사상으로 형성되는 제2플레이트; 상기 제2플레이트를 통과한 적외선을 수광하는 적외선 수광부; 및 상기 적외선 수광부에 의해 적외선이 수광되는 경우에 상기 제어신호를 출력하는 회로부;를 포함한다.
상기 블루투스 유닛은, 상기 센서유닛으로부터 출력되는 토크신호를 수신하고 상기 수신된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스(Bluetooth) 전송부; 및 상기 블루투스 전송부로부터 송신된 토크신호를 수신하는 블루투스 수신부;를 포함한다.
구동축으로부터 피동축으로 전달되는 토크(Torque)를 모니터링 하는 토크 모니터링 시스템에 있어서, 일단은 상기 구동축에 고정 연결되고 다른 일단은 상기 피동축에 고정 연결되는 회전체(rotating body); 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 출력하는 센서유닛; 상기 센서유닛으로부터 출력되는 토크신호를 수신하고 상기 수신된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스(Bluetooth) 전송부와, 상기 블루투스 전송부로부터 송신된 토크신호를 수신하는 블루투스 수신부를 포함하는 블루투스 유닛; 및 상기 블루투스 수신부에 연결되어 상기 수신된 토크신호를 모니터링 하는 모니터링 유닛;을 포함한다.
상기 회전체, 상기 센서유닛, 및 상기 블루투스 전송부 각각은 복수개로 구비되며, 하나의 측정 대상의 복수개의 토크 측정부분 또는 복수개의 토크 측정대상의 복수개의 토크 측정부분에 각각 설치된다.
상기 센서유닛은, 상기 구동축과 상기 회전체 사이 또는 상기 회전체와 상기 피동축 사이에 설치되어 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 전기신호를 출력하는 압전센서(Piezoelectric sensor); 상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 해당하는 제어신호를 출력하도록 구성되는 인코더 유닛(encoder unit); 상기 압전센서의 전기신호와 상기 인코더 유닛의 제어신호를 기초로, 상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 생성하여 출력하는 신호 처리부; 및 상기 신호 처리부를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함한다.
구동축으로부터 피동축으로 전달되는 토크(Torque)를 모니터링 하는 토크 모니터링 방법에 있어서, 상기 구동축으로부터 상기 피동축으로 전달되는 토크를 설정된 시간 간격으로 측정하여 해당하는 전기신호를 생성하는 단계; 상기 전기신호를 기초로 해당하는 토크 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 토크신호를 블루투스 통신을 통하여 무선 송신하는 단계; 및 상기 블루투스 통신을 통하여 수신되는 토크신호를 모니터링 하는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치의 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치의 회전체를 보여주는 도면이 다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치가 밸브 트레인 시스템(Valve Train System)에 장착되는 일형태를 도시한 도면이다.
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치(101)는, 구동축(305)과 피동축(307)사이에 장착되어 상기 구동축(305)으로부터 상기 피동축(307)으로 전달되는 토크(Torque)를 측정한다. 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치(101)는, 일단은 상기 구동축(305)에 고정 연결되고 다른 일단은 상기 피동축(307)에 고정 연결되는 회전체(rotating body)(215), 상기 구동축(305)으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 출력하는 센서유닛(105), 및 상기 센서유닛(105)에서 출력된 토크신호를 블루투스 통신을 통하여 송수신하는 블루투스 유닛(103)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 토크 모니터링 시스템은 상기 토크 측정장치(101)및 모니터링 유닛(111)을 포함한다.
모니터링 유닛(111)은 블루투스 유닛(103)으로부터 신호를 수신하여 이를 모니터링 할 수 있는 임의의 장치로 할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 유닛(111)은 컴퓨터(Computer), 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant) 등으로 할 수 있다.
토크는 상기 센서유닛(105)에서 측정되어 상기 블루투스 유닛(103)에 의하여 상기 모니터링 유닛(111)으로 전달된다. 상기 모니터링 유닛(111)으로 전달된 토크 신호는 상기 모니터링 유닛(111)에 의하여 저장되고 분석된다.
도1 내지 도3을 참조하면, 상기 센서유닛(105)은, 압전센서(Piezoelectric sensor)(115), 인코더 유닛(encoder unit)(119), 신호 처리부(117), 및 전원공급부(121)를 포함한다.
상기 압전센서(115)는, 상기 구동축(305)과 상기 회전체(215) 사이에 설치되어 상기 구동축(305)으로부터 전달되는 토크에 대응하는 전기신호를 출력한다. 상기 압전센서(115)는 상기 회전체(215)와 상기 피동축(307) 사이에 설치되어도 무방하다. 상기 인코더 유닛(119)은, 상기 회전체(215)가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 해당하는 제어신호를 출력하도록 구성된다. 상기 신호 처리부(117)는, 상기 압전센서(115)의 전기신호와 상기 인코더 유닛(119)의 제어신호를 기초로, 상기 회전체(215)가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 상기 구동축(305)으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 생성하여 출력한다. 상기 전원공급부(121)는, 상기 신호 처리부(117)를 구동하기 위한 전원을 공급한다.
본 발명의 실시예에 의한 회전체(215)는 상기 압전센서(115), 전원공급부(121), 및 커넥터 링(Connector Ring)(200, 201)을 포함한다. 상기 두 개의 커넥터링(200, 201) 중 상기 압전센서(115)와 가까운 쪽 커넥터 링(201)에는 플레이트(Plate)(300)가 장착되고, 상기 압전센서(115)와 먼 쪽의 커넥터 링(200)에는 상기 인코더 유닛(119)이 장착되어 상기 회전체(215)와 함께 회전한다.
상기 플레이트(300)에는 상기 신호처리부(117)와 상기 블루투스 전송부(107)가 설치된다. 상기 플레이트(300)에 상기 신호처리부(117)와 상기 블루투스 전송부(107)가 설치되어 상기 회전체(215)와 함께 회전함으로써, 상기 구동축(305)과 피 동축(307)이 연속적으로 회전하여도 이에 영향을 받지 아니하고 토크를 측정 할 수 있다.
상기 회전체(215)가 상기 구동축(305)과 피동축(307) 사이에 장착되어 상기 밸브트레인 시스템(309)의 토크를 측정한다. 더욱 상세하게는, 상기 회전체에 장착된 상기 센서유닛(105)의 상기 압전센서(115)가 상기 밸브 트레인 시스템(309)의 토크를 측정한다.
모터(301)는 상기 구동축(305) 및 상기 밸브 트레인 시스템(309)의 피동축(307)을 회전시킨다. 상기 모터(301)가 상기 밸브 트레인 시스템(309)의 피동축을 회전시킴으로써, 상기 피동축(307)에 토크가 발생하고 상기 토크 측정장치(101)가 토크를 측정한다.
일반적으로, 토크는 상기 구동축(305)과 상기 피동축(307)의 어느 위치에서나 일정하므로 상기 압전센서(115)는 어느 위치에 설치되어도 무방하다.
커플링(Coupling)(313)은 상기 센서유닛(115)이 장착된 회전체(215)를 연결하기 위하여 상기 회전체(215)와 상기 구동축(305) 사이에 설치된다.
도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 압전센서(115)는 상기 구동축(305)과 상기 회전체(215)사이에 장착되어 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 압전센서(115)를 보여주는 도면이다.
도4를 참조하면, 상기 압전센서(115)에 Fy 방향으로 토크가 가해질 때, 상기 압전센서(115)내의 전하들이 분극(分極)되어 상기 압전센서(115)의 도선(401)을 통 하여 상기 분극현상이 상기 신호처리부(117)로 전달되게 된다. 본 발명의 실시예에 의한 상기 압전센서(115)는 압전 전단 센서(Piezoelectric Shear Force Sensor)로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다. 상기 압전센서(115)에 관한 것은 당업자에게 자명하므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
상기 압전센서(115)에서 측정된 토크의 전기신호는 상기 신호처리부(117)로 입력된다. 또한, 상기 인코더 유닛(119)은 상기 신호처리부(117)가 일정한 간격으로 상기 압전센서(115)로부터 신호를 입력받도록 상기 신호처리부(117)로 제어신호를 출력한다.
따라서, 상기 신호처리부(117)는 설정된 간격으로 상기 압전센서(115)로부터 전기신호를 입력받을 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 설정된 간격으로 신호를 입력받음으로써, 종래 기술 보다 더 정확하고 일정한 토크를 측정 할 수 있다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 전원공급부를 보여주는 도면이다.
도5를 참조하면, 상기 전원공급부(121)는, 전원(311), 스테이터(stator)(501), 및 로터(rotor)(503)를 포함하며, 상기 센서유닛(105)에 전원을 공급한다.
도3 및 도5를 참조하면, 상기 전원(311)은 상기 스테이터(501)에 연결된다. 상기 로터(503)는 상기 회전체(215)와 일체로 회전하도록 상기 회전체(215)에 고정되며, 상기 센서유닛(105)으로 전기를 공급할 수 있도록 상기 센서유닛(105)에 전 기적으로 연결된다. 상기 스테이터(501)는 상기 로터(503)의 외부에 지지체(315)에 의하여 고정 배치되며, 상기 로터(503)와는 설정된 갭(Gap)을 두고 비접촉 한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 갭은 1mm인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 아니한다.
상기 스테이터(501)에 교류 전압과 전류가 상기 전원(311)으로부터 도선(317)을 통하여 공급되면, 상기 갭을 투과하여 상기 로터(503)로 자속이 유도되어 상기 로터(503)의 내부에 위치한 코일에 유도된 전류와 전압이 발생한다. 상기 로터(503)에서 발생된 전류와 전압은 상기 센서유닛(105)으로 공급되어 상기 센서유닛(105)을 구동한다.
상술한 바와 같이, 상기 전원공급부(121)의 상기 로터(503)는 상기 회전체(215)에 고정되어 함께 회전하면서 상기 회전체(215)에 고정된 상기 플레이트(300)의 신호처리부(117)로 전원을 공급한다. 또한, 상기 스테이터(501)와 상기 로터(503)는 접촉하지 아니하므로 전원을 전달하는 도선이 불필요하다. 따라서, 도선에 의해 전원을 전달하는 장치보다 효율적으로 동적인 장치에 동력을 전달 할 수 있다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정 장치 및 토크 모니터링 시스템의 인코더 유닛(Encoder Unit)(119)을 보여주는 도면이다.
상기 인코더 유닛(119)은 발광부(605), 제1플레이트(601), 제2플레이트(603), 수광부(607), 및 회로부(609)를 포함한다.
상기 발광부(605)는 상기 스테이터(501)에 장착된다. 즉, 상기 발광부(605) 는 고정되며, 적외선을 방출한다. 상기 방출된 적외선은 제1슬릿(611)이 제1설정각도로 방사상으로 형성된 상기 제1플레이트(601)를 통과한다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 제1설정각도는 24°인 것이 바람직하다.
상기 제2플레이트(603)는 상기 제1플레이트(601)와 마주하도록 상기 회전체(215)에 고정 장착된다. 상기 제1슬릿(611)을 통과한 적외선이 통과할 수 있는 복수개의 제2슬릿(613)이 상기 제2플레이트(603)에 형성된다. 상기 제2플레이트(603)와 상기 수광부(607)는 상기 회전체에 장착되므로 상기 회전체(215)와 함께 회전한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 제2설정각도는 22.5°인 것이 바람직하다.
그러므로, 상기 발광부(605)로부터 방출된 적외선은 제1슬릿(611)을 통과하여 상기 제2플레이트(603)에 도달하게 된다. 상기 발광부(605)와 상기 제1플레이트(601)는 상기 스테이터(501)에 고정되어 있고, 상기 수광부(607)와 상기 제2플레이트(603)는 상기 회전체(215)에 고정되어 회전체와 함께 회전한다. 따라서, 상기 발광부(605)에서 방출된 적외선은 상기 제1플레이트(601)의 제1슬릿(611)을 통과하여 상기 제2플레이트(603)의 제2슬릿(613)을 통과하고 상기 수광부(607)에 도달한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 제1설정각도는 24°로 형성되기 때문에 제1슬릿(611)은 15개가 상기 제1플레이트(601)에 형성된다. 그리고, 상기 제2슬릿(613)은 22.5°로 상기 제2플레이트(603)에 형성되므로, 상기 수광부(607)와 제2플레이트(603)가 1.5°의 간격으로 회전함에 따라 상기 적외선은 상기 수광부(607)에 감지된다.
상기 적외선이 상기 수광부(607)에 수광되면 상기 수광부(607)와 연결된 회로부(609)는 제어신호를 상기 신호처리부(117)로 전송한다.
상기 신호처리부(117)는 상기 인코더 유닛(119)으로부터의 제어신호에 기초하여 상기 압전센서(115)로부터 전기신호를 입력받는다.
상기 신호처리부(117)는 상기 압전센서(115)로부터 입력받은 전기신호와 상기 인코더 유닛(119)의 회로부(609)로부터 입력받은 신호를 기초로 토크신호를 생성하여 출력한다. 상기 신호처리부(117)는 전기신호를 증폭하는 증폭기(Charge Amplifier)와 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환기(Analog to digital converter)역할을 병행한다. 따라서, 상기 신호처리부(117)는 상기 압전센서(115)로부터 입력받은 신호를 증폭하고 디지털 신호로 변환하여 토크신호로 출력한다.
본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치(101)의 블루투스 유닛(103)은 블루투스 전송부(107)와 블루투스 수신부(109)를 포함한다.
도1 및 도3을 참조하면, 상기 블루투스 전송부(107)는 상기 센서유닛(105)으로부터 출력되는 토크신호를 수신하고 상기 수신된 토크 신호를 블루투스 통신을 통하여 상기 블루투스 수신부(109)로 출력한다. 상기 블루투스 수신부(109)는 상기 블루투스 전송부(107)로부터 토크신호를 수신하여 모니터링 유닛(111)으로 전달한다.
또한, 상기 블루투스 전송부(107)는 상기 커넥터 링(201)에 장착되는 플레이트(300)에 상기 신호처리부(117)와 함께 장착된다. 상기 블루투스 수신부(109)는 상기 토크 측정장치(101) 외부에 무선통신이 가능한 임의의 위치에 설치된다.
일반적으로, 블루투스 통신에서 사용하는 무선통신은 10m 내지 100m의 거리에서 통신이 가능하므로 상기 블루투스 수신부(109)도 상기 거리 내에 설치되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
블루투스 유닛은 마스터(Master)-슬레이브(Slave) 방식을 채택하며, 하나의 마스터에 여러 개(예를 들어, 7개)의 슬레이브가 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 마스터 역할을 하는 블루투스 수신부(109)에 슬레이브 역할을 하는 블루투스 전송부(107)가 연결된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치(101)는 복수개의 위치, 또는 복수개의 장치에서 토크를 동시에 측정 할 수 있다. 블루투스 통신의 구체적인 사항은 당업자에게 자명하므로 더욱 상세한 기재는 생략한다.
본 발명의 실시예에 의한 토크 모니터링 시스템은, 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치(101)를 포함하며, 토크신호를 모니터링 하는 모니터링 유닛(111)을 더 포함한다.
상기 토크 측정장치(101)의 회전체(215), 센서유닛(105), 및 상기 블루투스 유닛(103)의 블루투스 전송부(107)가 복수개로 구성되면, 상기 구성요소들은 하나의 측정 대상의 복수개의 토크 측정부분, 또는 복수개의 토크 측정대상의 복수개의 토크 측정부분에 각각 설치되어 동시에 토크 모니터링이 가능하다.
도7은 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정방법의 실시예를 나타내는 흐름도이다.
상기 토크 모니터링 시스템을 이용하는 토크 측정방법을 설명하면 다음과 같 다.
상기 모니터링 시스템이 가동되어 모터가 회전하기 시작하며 상기 블루투스 유닛(103)의 블루투스 수신부(109)는 블루투스 전송부(107)를 조회(inquiry)한다(S701).
상기 단계(S701)에서 블루투스 수신부(109)가 블루투스 전송부(107)를 조회하고 나면 상기 블루투스 수신부(109)와 블루투스 전송부(107)가 블루투스 통신으로 연결되었는지 판단한다(S703). 상기 판단 단계(S703)에서 블루투스 수신부(107)와 블루투스 전송부(107)가 연결되면, 상기 구동축(305)으로부터 상기 피동축(307)으로 전달되는 토크를 설정된 시간간격으로 측정하여 해당하는 전기신호를 생성하는 단계(S705)로 진행한다. 그리고, 연결되지 아니하였으면 다시 블루투스 수신부(109)가 블루투스 전송부(107)를 조회하는 단계(S701)로 되돌아간다.
상기 센서유닛(105)의 압전센서(115)에서 전기신호를 생성하면(S705), 상기 센서유닛(105)의 인코더유닛(119)에서는 상기 전기신호를 일정한 간격으로 수집하도록 제어신호를 생성한다(S707). 상기 단계들(S705, S707)에서 생성된 제어신호와 전기신호를 기초로 상기 센서유닛(105)의 신호처리부(117)는 토크신호를 생성한다(S709).
상기 단계(S709)에서 생성된 토크신호는 상기 블루투스 유닛(103)의 블루투스 전송부(107)에 의하여 상기 블루투스 수신부(109)로 무선 전송된다(S711).
상기 신호처리부(117)는 설정된 개수의 토크신호를 상기 신호처리부(117)에 저장하고 나서, 상기 블루투스 전송부(107)를 통하여 무선 전송한다. 본 발명의 실 시예에서는 상기 토크신호는 신호처리부에 1800개가 저장된 후 전송되는 것이 바람직하나 이제 한정되지 아니한다.
상기 토크신호가 송신되면 상기 신호처리부(117)는 토크측정을 위한 모터(301)가 정지되었는지 판단한다(S713). 상기 단계(S713)에서 상기 모터(301)가 정지되었으면 측정을 끝내게 되며 상기 모터(301)가 가동중이면 상기 전기신호 생성단계(S705)로 복귀하여 토크측정을 계속하게 된다.
상기 신호처리부(117)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 있으며, 이러한 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예의 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 토크 측정장치는 회전체 형상으로 구성되어 회전하는 축에 장착되므로 회전하는 축의 토크 측정이 가능하다. 또한 본 발명의 실시예에 의한 토크 측정장치 및 토크 측정 시스템은 블루투스 유닛(Bluetooth Unit)을 포함하므로 측정대상이 복수개일 경우에도 동시에 토크를 측정 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 구동축으로부터 피동축으로 전달되는 토크(Torque)를 측정하는 토크 측정장치에 있어서,
    일단은 상기 구동축에 고정 연결되고 다른 일단은 상기 피동축에 고정 연결되는 회전체(rotating body);
    상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 출력하는 센서유닛; 및
    상기 센서유닛에서 출력된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스 유닛;
    을 포함하되,
    상기 센서유닛은,
    상기 구동축과 상기 회전체 사이 또는 상기 회전체와 상기 피동축 사이에 설치되어 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 전기신호를 출력하는 압전센서(Piezoelectric sensor);
    상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 해당하는 제어신호를 출력하도록 구성되는 인코더 유닛(encoder unit);
    상기 압전센서의 전기신호와 상기 인코더 유닛의 제어신호를 기초로, 상기 회전체가 설정된 각도만큼 회전할 때마다 상기 구동축으로부터 전달되는 토크에 대응하는 토크신호를 생성하여 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원공급부;
    를 포함하고,
    상기 전원공급부는,
    전원;
    상기 전원에 전기적으로 연결되며, 상기 회전체의 둘레에 고정 배치되는 스테이터; 및
    상기 스테이터의 내측에서 상기 회전체와 일체로 회전하도록 상기 회전체에 장착되며, 상기 센서유닛으로 전기를 공급할 수 있도록 상기 센서유닛에 전기적으로 연결되는 로터(rotor);
    를 포함하는 토크 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 인코더 유닛은,
    상기 스테이터에 장착되는 적외선 발광부;
    상기 적외선 발광부에 장착되며, 상기 적외선 발광부로부터 발광되는 적외선이 통과할 수 있는 복수개의 제1슬릿이 제1설정 각도로 방사상으로 형성되는 제1플레이트;
    상기 제1플레이트와 마주하도록 상기 회전체에 고정 장착되며, 상기 제1슬릿을 통과한 적외선이 통과할 수 있는 복수개의 제2슬릿이 제2설정 각도로 방사상으로 형성되는 제2플레이트;
    상기 제2플레이트를 통과한 적외선을 수광하는 적외선 수광부; 및
    상기 적외선 수광부에 의해 적외선이 수광되는 경우에 상기 제어신호를 출력하는 회로부;
    를 포함하는 토크 측정장치.
  5. 제1항에서,
    상기 블루투스 유닛은,
    상기 센서유닛으로부터 출력되는 토크신호를 수신하고 상기 수신된 토크신호를 블루투스통신을 통하여 송신하는 블루투스(Bluetooth) 전송부; 및
    상기 블루투스 전송부로부터 송신된 토크신호를 수신하는 블루투스 수신부;
    를 포함하는 토크 측정장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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