KR100737814B1 - Grade Measuring Sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광을 이용하여 경사를 측정함과 아울러 물체의 경사도에 대응하여 광손실이 선형적으로 증감되도록 한 경사센서에 관한 것이다.The present invention relates to an inclination sensor for measuring the inclination using light and linearly increasing or decreasing the light loss corresponding to the inclination of the object.
본 발명의 경사센서는 광을 공급하는 광원과, 광원으로부터 공급되는 광의 이동경로를 제공하기 위한 제 1광섬유와, 제 1광섬유의 끝단에 설치되어 제 1광섬유로부터 공급되는 광을 확산시키기 위한 제 1시준기와, 제 1시준기와 동일 폭으로 형성되어 제 1시준기로부터 공급되는 광을 수광하기 위한 제 2시준기와, 제 2시준기로부터 공급되는 광을 수광하여 물체의 경사도를 측정하기 위한 수광부와, 제 2시준기와 수광부 사이에 설치되어 광의 이동경로를 제공하기 위한 제 2광섬유와, 물체의 경사도에 대응하여 제 1시준기로부터 제 2시준기로 입사되는 광량을 제어하는 측정부를 구비한다.The inclination sensor of the present invention comprises a light source for supplying light, a first optical fiber for providing a movement path of light supplied from the light source, and a first optical fiber installed at an end of the first optical fiber to diffuse light supplied from the first optical fiber. A collimator, a second collimator having the same width as the first collimator, for receiving light supplied from the first collimator, a light receiver for receiving the light supplied from the second collimator to measure the inclination of the object, and a second A second optical fiber provided between the collimator and the light receiving unit to provide a path of movement of light, and a measuring unit controlling the amount of light incident from the first collimator to the second collimator in response to the inclination of the object.
Description
도 1은 종래의 경사센서를 나타내는 도면. 1 is a view showing a conventional tilt sensor.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 경사센서를 나타내는 도면. 2 is a view showing an inclination sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 광섬유들과 시준기들의 폭을 나타내는 도면. 3 and 4 show the widths of the optical fibers and collimators shown in FIG.
도 5는 도 2에 도시된 접속부(롤러)의 이동방향을 나타내는 도면. FIG. 5 is a view showing a moving direction of a connection part (roller) shown in FIG. 2;
도 6a 및 도 6b는 지지판의 형상에 대응하는 광손실을 나타내는 도면. 6A and 6B show light loss corresponding to the shape of the support plate.
도 7은 경사에 대응하여 이동된 롤러를 나타내는 도면. 7 is a view showing a roller moved in response to an inclination.
도 8a 및 도 8b는 시준기의 폭에 대응하는 광의 손실량을 나타내는 도면. 8A and 8B show the amount of light loss corresponding to the width of the collimator.
도 9a 및 도 9b는 힌지 및 돌출부의 이동과정을 나타내는 도면. 9A and 9B are views illustrating a process of moving the hinge and the protrusion.
도 10은 본 발명의 경사센서가 물체에 설치된 모습을 나타내는 도면. 10 is a view showing a state in which the inclination sensor of the present invention is installed on the object.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2 : 본체 4,38 : 아암2: body 4, 38: arm
6,40 : 무게추 20 : 광원6,40 weight 20: light source
22,28 : 광섬유 24,26 : 시준기22,28:
30,30a,30b : 수광부 32 : 지지판30,30a, 30b: light receiving unit 32: support plate
33 : 힌지 34 : 돌출부33: hinge 34: protrusion
36 : 롤러 42 : 스크류36: roller 42: screw
44 : 접속부 35,46 : 가이드홀44
본 발명은 경사센서에 관한 것으로 특히, 광을 이용하여 경사를 측정함과 아울러 물체의 경사도에 대응하여 광손실이 선형적으로 증감되도록 한 경사센서에 관한 것이다.The present invention relates to an inclination sensor, and more particularly, to an inclination sensor that measures light inclination and increases or decreases light loss linearly corresponding to the inclination of an object.
특정 물체의 경사도를 측정하기 위한 경사센서는 다양한 분야에서 이용되고 있다. 일례로, 경사센서는 교량 또는 건물등에 설치되어 일정 시간 단위로 교량 또는 건물의 경사도를 측정하게 된다. 이때, 측정된 교량 또는 건물의 경사도는 교량 또는 건물의 안전도 평가에 중요한 척도로 사용된다. 또한, 경사센서는 차량등에 장착되어 현재 차량의 경사도(즉, 차량이 진행하고 있는 길의 경사도)를 파악하고, 파악된 경사도를 이용하여 각종 장치를 제어하게 된다.Tilt sensors for measuring the inclination of a specific object have been used in various fields. For example, the inclination sensor is installed in the bridge or building, etc. to measure the inclination of the bridge or building on a predetermined time basis. At this time, the measured slope of the bridge or building is used as an important measure for the safety evaluation of the bridge or building. In addition, the inclination sensor is mounted on the vehicle to determine the inclination of the current vehicle (that is, the inclination of the road that the vehicle is progressing), and to control the various devices using the determined inclination.
도 1은 종래의 경사센서를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a conventional tilt sensor.
도 1을 참조하면, 종래의 경사센서는 경사도를 측정하고자 하는 물체에 설치되는 본체(2)와, 본체(2)에 회전 가능하도록 설치되는 아암(4)과, 아암(4)의 끝단에 설치되는 무게추(6)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional inclination sensor is installed on a
본체(2)는 경사도를 측정하고자 하는 물체에 고정되도록 설치된다. 예를 들어, 본체(2)는 건물의 외벽에 고정되도록 설치될 수 있다. 아암(4)은 본체(2)가 물체의 경사도에 따라 기울어질 때 중력에 의하여 지면과 수직방향을 유지한다. 따라서, 본체(2)가 기울어질 때 본체(2)의 기울어짐에 대응하여 아암(4)은 본체(2)와 소정각도를 유지한다. 이때, 무게추(6)는 아암(4)이 지면과 수직방향을 유지할 수 있도록 소정의 무게를 아암(4)에 제공한다.The
한편, 본체(2)는 외부로부터 소정의 전압을 공급받고, 공급받은 전압을 다시 외부로 출력한다. 여기서, 본체(2)는 소정의 저항을 갖게 때문에 외부로부터 입사된 전압값은 본체(2)의 저항에 대응되어 변화된 후 외부로 출력된다. 여기서, 본체(2)의 저항은 아암(4)의 위치에 대응하여 변화되게 된다. 예를 들어, 아암(4)이 중심부로부터 오른쪽으로 위치될 때 본체(2)이 저항이 작아지고, 아암(4)이 중심부로부터 왼쪽으로 위치될 때 본체(2)의 저항은 높아질 수 있다. On the other hand, the
즉, 종래의 경사센서는 아암(4)의 위치에 대응하여 본체(2)의 저항이 변화된다. 따라서, 종래에는 본체(2)로부터 출력되는 전압을 이용하여 물체의 경사도를 측정하게 된다. 다시 말하여, 종래의 경사센서는 전기적 신호의 출력량을 이용하여 물체의 경사도를 측정한다. That is, in the conventional inclination sensor, the resistance of the
하지만, 이와 같이 전기적 신호를 이용하여 물체의 경사도를 측정하는 방식은 외부요건에 따라서 측정량이 상이해지는 문제점이 있다. 다시 말하여, 전자파가 많은 곳에 경사센서가 설치될 경우 전자파의 간섭에 의하여 전기적 신호의 출력량이 변화되기 때문에 물체의 경사도가 정확히 측정될 수 없다. 또한, 전기적 신 호를 사용하는 경사센서가 외부에 설치되는 경우 비 또는 눈 등에 의하여 누전이 발생될 수 있고, 이에 따라 물체의 경사도가 정확히 측정될 수 없다. However, the method of measuring the inclination of the object using the electrical signal as described above has a problem in that the measurement amount is different according to external requirements. In other words, when the inclination sensor is installed where there are many electromagnetic waves, the inclination of the object cannot be accurately measured because the output amount of the electrical signal is changed by the interference of the electromagnetic waves. In addition, when an inclination sensor using an electrical signal is installed outside, a short circuit may occur due to rain or snow, and thus the inclination of the object may not be accurately measured.
따라서, 본 발명의 목적은 광을 이용하여 경사를 측정함과 아울러 물체의 경사도에 대응하여 광손실이 선형적으로 증감될 수 있도록 한 경사센서를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an inclination sensor that can measure the inclination using light and also increase or decrease the light loss in correspondence to the inclination of the object.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 경사센서는 광을 공급하는 광원과, 광원으로부터 공급되는 광의 이동경로를 제공하기 위한 제 1광섬유와, 제 1광섬유의 끝단에 설치되어 제 1광섬유로부터 공급되는 광을 확산시키기 위한 제 1시준기와, 제 1시준기와 동일 폭으로 형성되어 제 1시준기로부터 공급되는 광을 수광하기 위한 제 2시준기와, 제 2시준기로부터 공급되는 광을 수광하여 물체의 경사도를 측정하기 위한 수광부와, 제 2시준기와 수광부 사이에 설치되어 광의 이동경로를 제공하기 위한 제 2광섬유와, 물체의 경사도에 대응하여 제 1시준기로부터 제 2시준기로 입사되는 광량을 제어하는 측정부를 구비한다.In order to achieve the above object, the inclination sensor of the present invention provides a light source for supplying light, a first optical fiber for providing a movement path of light supplied from the light source, and an optical fiber provided at the end of the first optical fiber and supplied from the first optical fiber. A first collimator for diffusing light, a second collimator for receiving light supplied from the first collimator having the same width as the first collimator, and receiving light supplied from the second collimator to measure the inclination of the object And a second optical fiber provided between the second collimator and the light receiver to provide a path of movement of light, and a measuring unit controlling an amount of light incident from the first collimator to the second collimator in response to the inclination of the object.
상기 측정부는 물체의 경사도에 비례되도록 제 2시준기로 입사되는 광량을 제어한다.The measurement unit controls the amount of light incident to the second collimator to be proportional to the inclination of the object.
상기 제 1시준기의 폭을 조정하여 경사도의 감지범위를 설정한다.The width of the first collimator is adjusted to set a detection range of the tilt.
상기 측정부는 하우징과, 하우징에 회전 가능하도록 설치되는 아암과, 아암의 끝단에 설치되는 무게추와, 아암에 유동 가능하도록 설치되는 롤러와, 롤러의 상측에 형성됨과 아울러 롤러에 의하여 지지되는 지지판과, 지지판의 상측에 형성됨과 아울러 지지판의 횡방향으로 유동가능하게 설치되는 힌지와, 힌지에 회전가능하게 설치됨과 아울러 제 1시준기 및 제 2시준기 사이에 위치되도록 신장되는 돌출부와, 제 1시준기 및 제 2시준기 사이에 수직한 방향으로 형성되어 상기 돌출부를 안내하기 위한 제 2가이드홀을 구비한다. The measuring unit includes a housing, an arm installed to be rotatable in the housing, a weight installed at the end of the arm, a roller installed to be movable on the arm, a support plate formed on the upper side of the roller, and supported by the roller; A hinge formed on an upper side of the support plate and movable in a transverse direction of the support plate; A second guide hole is formed between the collimators in a vertical direction to guide the protrusion.
상기 하우징에 수평으로 형성되어 롤러를 안내하기 위한 제 1가이드홀을 구비하며, 롤러는 물체의 경사도에 대응하여 아암에서 상/하로 유동되면서 제 1가이드홀을 따라 좌/우로 유동된다.It is formed in the housing horizontally and has a first guide hole for guiding the roller, the roller flows to the left / right along the first guide hole while moving up and down in the arm corresponding to the inclination of the object.
상기 지지판으로부터 신장된 상기 돌출부는 롤러의 유동에 대응하여 상/하측으로 이동되면서 제 2시준기로 입사되는 광량을 제어한다.The protrusion extending from the support plate controls the amount of light incident to the second collimator while moving upward and downward in response to the flow of the roller.
상기 지지판은 물체의 경사도에 대응되어 광량이 선형적으로 증감될 수 있도록 굴곡지게 형성된다. The support plate is formed to be bent to correspond to the inclination of the object so that the amount of light can be linearly increased or decreased.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하 도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 10.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 경사센서를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an inclination sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 경사센서는 물체의 경사도에 대 응되어 그 위치가 결정되는 돌출부(34)를 구비하는 측정부와, 측정부에 형성된 돌출부(34)의 위치에 의하여 광의 손실량이 결정되는 빛손실부를 구비한다. Referring to FIG. 2, the inclination sensor according to the embodiment of the present invention includes a measuring unit having a
빛손실부는 돌출부(34)의 위치에 대응되는 빛의 손실량을 이용하여 물체의 경사도를 측정한다. 이를 위하여, 빛손실부는 광을 공급하기 위한 광원(20)과, 광을 수광하기 위한 수광부(30)와, 광원(20)에 접속되도록 설치되는 제 1광섬유(22)와, 제 1광섬유(22)의 끝단에 설치되어 제 1광섬유(22)로부터 공급되는 광을 확산시키기 위한 제 1시준기(Collimator)(24)와, 수광부(30)에 접속되도록 설치되는 제 2광섬유(28)와, 제 2광섬유(28)의 끝단에 설치되어 제 1시준기(24)로부터 공급되는 광을 수광하기 위한 제 2시준기(26)를 구비한다. The light loss unit measures the inclination of the object by using the amount of light loss corresponding to the position of the
광원(20)은 소정량의 광을 제 1광섬유(22)로 공급한다. 이를 위해, 광원(20)은 빛을 공급할 수 있는 장치, 예를 들면 레이저 다이오드로 이용된다. The
제 1광섬유(22)는 광원(20)으로부터 공급되는 광을 제 1시준기(24)로 공급한다. The first
제 1시준기(24)는 제 1광섬유(22)보다 넓은 폭을 갖도록 형성되어 광을 확산시킴과 아울러 제 1광섬유(22)로부터 공급되는 광이 평행하게 진행되도록 제어한다. 실제로, 제 1시준기(24)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1폭(T1)을 가지는 제 1광섬유(22)보다 넓은 제 2폭(T2)을 갖도록 설치된다. 따라서, 제 1광섬유(22)로부터 공급되는 광은 제 1시준기(24)에 의하여 제 2폭(T2)으로 넓게 확산된다. 실제로, 제 1시준기(24)에서 광이 제 2폭(T2)으로 넓게 확산되면 광의 손실량이 정확히 측정될 수 있고, 이에 따라 물체의 경사도 감지범위를 다양하게 설정할 수 있 다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. The
제 2시준기(26)는 제 1시준기(24)로부터 공급되는 광을 수광한다. 이와 같은 제 2시준기(26)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1시준기(24)와 동일한 제 2폭(T2)으로 형성된다. The
측정부의 돌출부(34)는 물체의 경사도에 대응하여 제 1시준기(24)로부터 제 2시준기(26)로 공급되는 광량을 제어한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. The
제 2광섬유(28)는 제 2시준기(26)로부터 공급되는 광을 수광부(30)로 공급한다.The second
수광부(30)는 제 2광섬유(28)로부터 입력되는 광량을 이용하여 물체의 경사도를 측정한다. 실제로, 돌출부(34)의 위치에 따라서 수광부(30)로 입사되는 광량이 틀려지기 때문에 수광부(30)는 자신에게 입사되는 광량을 이용하여 물체의 경사도를 정확히 측정할 수 있다. The
한편, 측정부는 물체의 경사도에 대응하여 돌출부(34)의 위치를 변경시킨다. 이를 위해, 측정부는 하우징(50)에 회전 가능하게 설치되는 아암(38)과, 아암(38)의 끝단에 설치되는 무게추(40)와, 아암(38)의 중심부에 유동 가능하게 설치되는 롤러(36)와, 롤러(36)에 의하여 지지되는 지지판(32)과, 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26) 사이에 위치되도록 지지판(32)으로부터 신장되는 돌출부(34)를 구비한다. On the other hand, the measurement unit changes the position of the
하우징(50)은 경사도를 측정하고자 하는 물체에 고정된다. 예를 들어, 하우징(50)은 교량 또는 건물에 고정되도록 설치될 수 있다. The
아암(38)은 하우징(50)에 회전 가능하게 설치된다. 예를 들어, 아암(38)은 스크류(42)등에 의하여 하우징(50)에 회전 가능하게 설치된다. 아암(38)이 하우징(50)에 회전 가능하게 설치되면 아암(38)은 물체의 경사에 대응하여 유동된다. 다시 말하여, 아암(38)은 끝단에 설치된 무게추(40)의 무게에 의하여 물체의 경사에 대응하여 유동된다. The
롤러(36)는 접속부(44)에 의해 아암(38)의 중심부에서 유동 가능하게 설치된다. 여기서, 접속부(44)는 하우징(50)에 수평하게 형성된 제 1가이드홀(46)을 따라 유동된다. 이를 위해, 접속부(44)는 도 5와 같이 아암(38)에 상/하로 유동 가능하도록 설치된다. 따라서, 롤러(36)는 아암(38)이 유동될 때 제1 가이드홀(46)을 따라서 좌/우로 유동된다.(여기서, 롤러(36)는 접속부(44)에 의해 아암(38)으로부터 상/하로 유동된다)The
돌출부(34)는 지지판(32)의 상측에 설치됨과 아울러 힌지(33)(지지판의 상측에 설치)에 의해 회전가능하게 설치된다. 실제로, 돌출부(34)는 하우징(50)에 형성됨과 아울러 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26) 사이에 직선(수직)으로 형성되는 제 2가이드홀(35)을 따라 유동된다. 즉, 돌출부(34)는 지지판(32)이 하측으로 이동될 때 힌지(33)에 의해 회전되면서 제 2가이드홀(35)을 따라서 하측으로 이동된다. 이를 위해, 힌지(33)는 지지판(32)의 횡방향을 따라 유동가능하게 설치된다. The protruding
이를 상세히 설명하면, 지지판(32)이 수평을 유지할 때 힌지(33) 및 돌출부(34)는 도 9a와 같이 제 2가이드홀(35)에 위치된다. 그리고, 지지판(32)이 하측으로 이동될 때 돌출부(34)가 제 2가이드홀(35)을 따라 이동될 수 있도록 힌지(33)가 지지판의 횡방향으로 이동된다. 그리고, 돌출부(34)는 힌지(33)에서 회전되면서 제 2가이드홀(35)을 따라 유동된다. 따라서, 돌출부(34)는 도 9b와 같이 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26) 사이에서 항상 수직을 유지하고, 이에 따라 돌출부(34)는 지지판(32)의 움직임 만큼의 광량을 차단할 수 있다. 실제로, 돌출부(34)가 지지판(32)에 고정되면 돌출부(34)가 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26) 사이에서 수직방향으로 고정되지 못하기 때문에(즉, 지지판(32)에 의하여 반원 형태로 유동) 차단되는 광량을 정확히 제어할 수 없다. In detail, when the
한편, 힌지(33)는 다양한 방법에 의하여 지지판(32)의 횡방향으로 유동될 수 있다. 예를 들어, 지지판(32)에는 소정길이의 가이드 레일(도시되지 않음)이 설치되고, 힌지(33)가 이 가이드 레일에 유동가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 힌지(33)가 가이드 레일을 따라서 유동함으로써 지지판(32)의 횡방향으로 유동가능하게 움직일 수 있다. 실제로, 힌지(33)는 다양한 방법에 의하여 지지판(32)의 횡방향으로 유동가능하게 설치될 수 있다. On the other hand, the
지지판(32)은 하우징(50)에 상/하로 유동 가능하도록 고정된다. 다시 말하여, 지지판(32)은 하우징(50)에 일측부가 고정되어(도면에서는 왼쪽 상단) 상/하로 유동된다. 이와 같은 지지판(32)은 롤러(44)에 의하여 지지된다. 다시 말하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 굴곡을 가지는 지지판(32)은 롤러(44)가 오른쪽으로 이동될 때 하측으로 이동되게 되고, 이에 따라 돌출부(34)의 위치도 하측으로 이동된다. The
한편, 지지판(32)은 롤러(36)의 이동(즉, 물체의 경사)에 대응되어 손실되는 빛의 양이 선형적으로 증감될 수 있도록 굴곡지게 형성된다. 실제로, 지지판(32) 이 굴곡지지 않고 직선형태로 형성되면 돌출부(34)의 위치에 대응되는 광량은 도 6a와 같이 비선형적으로 증감된다. 하지만, 본 발명과 같이 지지판(32)이 광섬유의 특성을 고려하여 굴곡지게 형성되면 돌출부(34)의 위치에 대응되는 광량은 도 6b와 같이 선형적으로 증감된다. 여기서, 지지판(32)의 정확한 굴곡모양은 광섬유의 특성을 고려하여 광량이 선형적으로 증감될 수 있도록 실험적으로 결정된다.(실제, 사용되는 광섬유의 종류에 따라서 지지판(32)의 굴곡 모양은 약간씩 달라져야 한다)On the other hand, the
이와 같은 본 발명의 경사센서의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 하우징(50)은 경사도를 측정하고자 하는 물체에 고정된다. 예를 들어, 하우징(50)은 경사도를 측정하고자 하는 교량 또는 건물등에 고정될 수 있다. 하우징(50)이 경사도를 측정하고자 하는 물체에 고정되면 광원(20)으로부터 광이 제 1광섬유(22)를 경유하여 제 1시준기(24)로 공급된다. 그리고, 제 1시준기(24)로 공급된 광은 제 2시준기(26) 및 제 2광섬유(28)를 경유하여 수광부(30)로 공급된다. 여기서, 물체가 수평을 유지하고 있을 때 제 1시준기(24)로부터 출광되는 모든 광은 돌출부(34)에 의하여 차단된다. Referring to the operation process of the inclination sensor of the present invention in detail, first the
한편, 아암(38) 및 롤러(36)는 물체의 경사에 대응하여 도 7과 같이 이동된다. 이때, 롤러(36)의 이동에 대응하여 지지판(32)이 하측으로 이동되고, 이에 따라 돌출부(34)도 제 2가이드홀(35)을 따라서 하측으로 이동되게 된다. 따라서, 제 1시준기(26)로부터 출광된 일부광이 제 2시준기(26)로 입사된다.(여기서, 입사되는 광량을 물체의 경사에 대응된다) 실제로, 돌출부(34)는 물체의 경사도가 클 수록 제 2시준기(36)로 많은 양의 광이 입사되도록 한다. On the other hand, the
이후, 수광부(30)는 제 2시준기(26)로부터 입사되는 광의 양을 이용하여 물체의 경사도를 측정한다. 즉, 물체의 경사도에 따라서 수광부(30)로 입사되는 광의 양이 틀려지기 때문에 수광부(30)는 자신에게 입사되는 광량을 이용하여 물체의 경사도를 측정할 수 있다. Thereafter, the
이와 같은 본 발명의 경사센서는 광을 이용하여 물체의 경사도를 측정하기 때문에 전자파 및 날씨와 무관하게 사용될 수 있다는 장점이 있다. 아울러, 본 발명에서는 지지판(32)이 굴곡지도록 형성됨으로써 돌출부(34)의 이동에 대응하여 광량이 선형적으로 증감되기 때문에 물체의 경사도를 정확히 측정할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26)의 폭을 조절함으로써 경사도의 감지범위를 다양하게 조정할 수 있다 Such an inclination sensor of the present invention has the advantage that it can be used irrespective of electromagnetic waves and weather because it measures the inclination of the object using light. In addition, in the present invention, since the
이를 상세히 설명하면, 도 8a와 같이 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26)가 좁은폭(T3)으로 형성되면 돌출부(34)가 약간 하강하여도(즉, 적은 경사도에도) 많은 양의 빛이 제 2시준기(26)로 입사된다. 그리고, 도 8b와 같이 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26)가 넓은폭(T4)으로 형성되면 돌출부(34)가 많이 하강하여도 적은 양의 빛이 제 2시준기(26)로 입사된다. 즉, 본 발명에서는 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26)의 폭을 이용하여 손실되는 빛의 양을 조절할 수 있고, 이에 따라 경사도의 감지범위를 다양하게 설정할 수 있다. 실제로, 본 발명에서 제 1시준기(24) 및 제 2시준기(26)의 폭은 경사도를 측정하고자 하는 물체 및 측정하고자 하는 감지범위를 고려하여 실험적으로 설정된다.In detail, when the
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 경사센서가 경사를 측정하고자 하는 물체에 설치된 것을 나타내는 도면이다. 10 is a view showing that the inclination sensor according to an embodiment of the present invention is installed on the object to measure the inclination.
도 10을 참조하면, 본 발명의 경사센서는 경사를 측정하고자 하는 물체에 적어도 하나 이상 설치되어 물체의 경사를 측정하게 된다. 예를 들어, 경사센서는 물체의 2면에 설치되어 물체의 경사를 측정하게 된다. 한편, 본 발명에서는 하나의 광원(20)으로부터 공급되는 광을 모든 진동센서로 공급한다. 그리고, 수광부(30a,30b)는 경사센서마다 각각 설치되어 경사센서로부터 공급되는 광을 수광하게 된다. 여기서, 수광부(30a,30b)로 입사되는 광량을 측정함으로써 물체의 진동을 측정한다. 실제로, 도 10과 같이 경사센서가 적어도 물체의 2면에 설치되면 물체의 경사도를 정확히 측정할 수 있다. 그리고 도 10에서는 동작이 쉽게 이해될 수 있도록 경사센서의 내부가 도시되었지만, 실제로 광원(20) 및 수광부들(30a,30b)을 제외한 나머지 구성들은 하우징(50)의 내부에 설치된다. 즉, 하우징(50)은 외부의 충격들으로부터 자신의 내부에 설치된 구성들을 보호한다. Referring to FIG. 10, the inclination sensor of the present invention is installed on at least one object to measure the inclination to measure the inclination of the object. For example, the inclination sensor is installed on two sides of the object to measure the inclination of the object. Meanwhile, in the present invention, light supplied from one
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 경사센서에 의하면 광을 이용하여 물체의 경사도를 측정하기 때문에 외부환경과 무관하게 사용될 수 있는 장점이 있다. 그리고, 본 발명에서는 광섬유의 특성을 고려하여 지지판을 굴곡지게 형성하기 때문에 물체의 경사에 대응하는 광량이 선형적으로 증감하고, 이에 따라 정확한 경사도를 측정할 수 있다. 아울러, 본 발명에서는 시준기의 폭을 조절함으로써 경사도의 감지범위를 다양하게 설정할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the inclination sensor according to the present invention, since the inclination of the object is measured using light, there is an advantage that can be used regardless of the external environment. In the present invention, since the support plate is formed to be curved in consideration of the characteristics of the optical fiber, the amount of light corresponding to the inclination of the object increases and decreases linearly, thereby measuring the accurate inclination. In addition, the present invention has the advantage that it is possible to set the detection range of the inclination by adjusting the width of the collimator.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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