KR100828127B1 - Gyro initial driving circuit using hole sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전형 2극 자석으로 구성되 자이로와, 급기동 코일과 회전 코일로 이루어진 구동 코일 블록과, 2축 김발과, 회전 베어링과, 광학계와, 적외선 검출기 및 기구물로 이루어진 자이로 어셈블리에 있어서, 상기 구동 코일 블록의 소정 위치에 부착되어 상기 회전형 2극 자석의 회전 위치에 따라 신호를 출력하는 홀 센서부와, 상기 홀 센서부중 서로 대응 위치에 설치된 홀 센서들로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 상기 급기동 코일을 통전시키는 급기동 코일 통전부와, 상기 홀 센서들을 제외한 나머지 홀 센서들로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 상기 회전 코일을 통전시키는 회전 코일 통전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gyro initial driving circuit using a Hall sensor, and more particularly, a drive coil block consisting of a gyro composed of a rotating two-pole magnet, a rapid starting coil and a rotating coil, a two-axis gimbal, and a rotating bearing. And a gyro assembly comprising an optical system, an infrared detector, and a mechanism, wherein the hall sensor unit is attached to a predetermined position of the drive coil block and outputs a signal according to the rotational position of the rotatable two-pole magnet; A power supply coil energizing unit for energizing the power supply coil using signals output from hall sensors installed at corresponding positions, and the rotary coil using signals output from the other hall sensors except for the Hall sensors; It characterized in that it comprises a rotary coil energizing portion for energizing the.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 회전형 2극 자석으로 구성된 자이로의 자극을 4개의 홀 센서를 이용하여 검출하고, 홀 센서의 출력을 통해 자이로가 회전할 수 있도록 홀 센서를 배치하여 자이로의 초기 구동시 무 기동점을 제거할 수 있다.Therefore, according to the present invention configured as described above to detect the magnetic pole of the gyro consisting of a rotating two-pole magnet using four Hall sensors, by placing the Hall sensor to rotate the gyro through the output of the Hall sensor to the initial stage of the gyro The starting point can be eliminated during operation.
자이로 어셈블리, 회전형 2극 자석, 초기 구동회로, 홀 센서, 구동 코일 블록Gyro Assembly, Rotating 2-pole Magnet, Initial Drive Circuit, Hall Sensor, Drive Coil Block
Description
도 1은 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로중 홀 센서의 배치를 나타낸 측단면도Figure 1 is a side cross-sectional view showing the arrangement of the Hall sensor in the gyro initial drive circuit using the Hall sensor according to the present invention
도 2는 도 1의 A-A 단면도2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 구성을 나타낸 블록 회로도Figure 3 is a block circuit diagram showing the configuration of the gyro initial drive circuit using a Hall sensor according to the present invention
도 4는 도 3중 홀 센서의 결선도4 is a connection diagram of the Hall sensor of FIG.
도 5는 자이로 어셈블리가 반시계 방향으로 회전하는 경우 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 각 홀 센서의 출력 파형을 나타낸 파형도Figure 5 is a waveform diagram showing the output waveform of each Hall sensor of the gyro initial drive circuit using the Hall sensor according to the present invention when the gyro assembly rotates counterclockwise
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 자이로 어셈블리 11 : 자이로10: Gyro Assembly 11: Gyro
12 : 구동 코일 블록 13 : 급기동 코일12: drive coil block 13: power supply coil
14 : 회전 코일 100 : 자이로 초기 구동회로14: rotation coil 100: gyro initial drive circuit
110 : 홀 센서부 111~114 : 제 1 내지 제 4홀 센서110: Hall sensor 111-114: First to fourth Hall sensor
120 : 급기동 코일 통전부 121 : 제 1차동 증폭기 120: power supply coil energization unit 121: first differential amplifier
122 : 반전 전력 증폭기 123 : 릴레이122: inverted power amplifier 123: relay
124 : 비교기 125 : 트랜지스터124: comparator 125: transistor
130 : 회전 코일 통전부 131 : 제 2차동 증폭기130: rotating coil energizing unit 131: second differential amplifier
132, 133 : 제 1, 2아날로그 스위치 134 : 가산기132, 133: first and second analog switches 134: adder
135 : 듀얼 전력 증폭기135: dual power amplifier
본 발명은 자이로 초기 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전형 2극 자석으로 구성된 자이로의 자극을 4개의 홀 센서를 이용하여 검출하고, 홀 센서의 출력을 통해 자이로가 회전할 수 있도록 홀 센서를 배치하여 자이로의 초기 구동시 무 기동점을 제거하도록 하는 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a gyro initial driving circuit, and more particularly, to detect the magnetic pole of the gyro composed of a rotary two-pole magnet using four Hall sensors, the Hall sensor so that the gyro can rotate through the output of the Hall sensor The present invention relates to a gyro initial driving circuit using a Hall sensor to remove the starting point during the initial driving of the gyro.
일반적으로 자이로(Gyro) 어셈블리는 적외선 검출기를 회전시키면서 표적을 추종하는 장치를 말한다.In general, a gyro assembly refers to a device that follows a target while rotating an infrared detector.
이러한 자이로 어셈블리는 회전형 2극 자석과, 급기동 코일과 회전 코일로 이루어진 구동 코일 블록과, 2축 김발과 회전 베어링과 광학계와 적외선 검출기 및 기구물로 이루어진다.The gyro assembly is composed of a rotating two-pole magnet, a drive coil block consisting of a quick start coil and a rotating coil, a biaxial gimbal, a rotating bearing, an optical system, an infrared detector, and an instrument.
한편 이러한 자이로의 모터 구동 방식은 2상 전파로 설계되어 있는데, 2상 전파 구동에 필요하도록 90도 위상 관계(부착위치가 상호 90도 차이)에 있는 2개의 홀 센서가 부착된다.On the other hand, the gyro motor driving method is designed with two-phase propagation, and two Hall sensors in a 90-degree phase relationship (an attachment position differs 90 degrees from each other) are attached to the two-phase propagation drive.
그러나 이러한 적외선 탐색기에 적용되는 자이로는 최대 ±40도의 각으로 기울어지며, 초기 정지상태의 자이로의 위치는 특정 위치에 고정되지 않으며 상기에서 언급한 2개의 홀 센서를 사용하고, 초기 자이로의 위치가 도 2의 도면상 제 3홀 센서와 제 4홀 센서의 중간 지점으로 40도가 기울어져 있다면 2개의 홀 센서는 자이로의 자극을 검출하지 못하는 무 기동점이 발생하는 문제점이 있다.However, the gyro applied to such an infrared searcher is inclined at an angle of up to ± 40 degrees, and the position of the gyro in the initial stop state is not fixed at a specific position and uses the two Hall sensors mentioned above, and the position of the initial gyro is If the angle of 40 degrees inclined to the intermediate point between the third Hall sensor and the fourth Hall sensor in FIG. 2, the two Hall sensors have a problem that a starting point that does not detect the magnetic pole of the gyro is generated.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전형 2극 자석으로 구성된 자이로의 자극을 4개의 홀 센서를 이용하여 검출하고, 홀 센서의 출력을 통해 자이로가 회전할 수 있도록 홀 센서를 배치하여 무 기동점을 제거하도록 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, the magnetic pole of the gyro consisting of a rotating two-pole magnet is detected using four Hall sensors, the hall so that the gyro can rotate through the output of the Hall sensor The sensor is arranged to eliminate the no starting point.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
회전형 2극 자석으로 구성된 자이로와, 급기동 코일과 회전 코일로 이루어진 구동 코일 블록과, 2축 김발과, 회전 베어링과, 광학계와, 적외선 검출기 및 기구물로 이루어진 자이로 어셈블리에 있어서,In the gyro assembly consisting of a gyro consisting of a rotating two-pole magnet, a drive coil block consisting of a rapid starting coil and a rotating coil, a two-axis gimbal, a rotating bearing, an optical system, an infrared detector, and a mechanism,
상기 구동 코일 블록의 소정 위치에 부착되어 상기 자이로의 회전 위치에 따라 신호를 출력하는 홀 센서부와,A hall sensor unit attached to a predetermined position of the driving coil block and outputting a signal according to a rotation position of the gyro;
상기 홀 센서부중 서로 대응 위치에 설치된 홀 센서들로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 상기 급기동 코일을 통전시키는 급기동 코일 통전부와, An electric power supply coil energizing unit for energizing the electric power supply coil using signals output from the Hall sensors provided at corresponding positions among the Hall sensor units;
상기 홀 센서들을 제외한 나머지 홀 센서들로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 상기 회전 코일을 통전시키는 회전 코일 통전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a rotary coil energizing unit for energizing the rotary coil by using a signal output from each of the other Hall sensors except the Hall sensors.
여기에서 상기 홀 센서부는,Here, the Hall sensor unit,
상기 구동 코일 블록에 0도의 위치에 부착되는 제 1홀 센서와,A first hall sensor attached to the driving coil block at a position of 0 degrees;
상기 제 1홀 센서와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착되는 제 2홀 센서와,A second hall sensor attached at an interval of 90 degrees in a counterclockwise direction with the first hall sensor;
상기 제 2홀 센서와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착되는 제 3홀 센서와,A third hall sensor attached to the second hall sensor at an interval of 90 degrees in a counterclockwise direction;
상기 제 3홀 센서와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착되는 제 4홀 센서로 이루어진다.And a fourth hall sensor attached to the third hall sensor at an interval of 90 degrees in a counterclockwise direction.
여기에서 또한 상기 회전 코일은,Here also the rotary coil,
상기 제 1홀 센서와 제 3홀 센서의 위치에 각각 부착되어 독립 결선되고,Attached to positions of the first hall sensor and the third hall sensor, respectively;
상기 급기동 코일은,The quick start coil,
상기 제 2홀 센서와 제 4홀 센서의 위치에 각각 부착되어 상호 결선된다.The second hall sensor and the fourth hall sensor are respectively attached to the positions and connected to each other.
여기에서 또 상기 급기동 코일 통전부는,Here, the rapid-start coil energizing unit,
상기 제 1홀 센서와 제 3홀 센서의 출력 신호를 차동 증폭하여 제 1초기 구동 신호를 출력하는 제 1차동 증폭기와,A first differential amplifier for differentially amplifying the output signals of the first and third hall sensors and outputting a first initial driving signal;
상기 제 1차동 증폭기로부터 출력되는 상기 제 1초기 구동 신호에 대해 반전 증폭하여 구동 신호를 출력하는 반전 전력 증폭기와, An inverted power amplifier for inverting and amplifying the first initial drive signal output from the first differential amplifier and outputting a drive signal;
상기 반전 전력 증폭기로부터 출력되는 구동 신호를 상기 자이로의 회전 주파수가 직류 전압값으로 변경되어 출력되는 FRVG의 크기에 따라 스위칭되어 상기 급기동 코일로 출력하는 릴레이로 구성된다.The driving signal output from the inverting power amplifier is composed of a relay which is switched according to the magnitude of the FRVG output by changing the rotational frequency of the gyro to the DC voltage value and outputs to the rapid start coil.
여기에서 또 상기 회전 코일 통전부는,Here, the rotary coil energizing unit,
상기 제 2홀 센서와 제 4홀 센서의 출력 신호를 차동 증폭하여 제 2초기 구동 신호를 출력하는 제 2차동 증폭기와,A second differential amplifier for differentially amplifying the output signals of the second and fourth hall sensors and outputting a second initial driving signal;
상기 제 2차동 증폭기로부터 출력되는 상기 제 2초기 구동 신호를 상기 자이로의 회전 주파수의 크기에 따라 가변되어 출력되는 VCONT의 크기에 따라 스위칭되어 출력하는 제1 아날로그 스위치와,A first analog switch configured to switch the second initial driving signal output from the second differential amplifier according to the magnitude of the VCONT which is varied according to the magnitude of the rotation frequency of the gyro and output;
상기 자이로의 회전 주파수를 일정하게 유지시키기 위한 삼각파 형태의 제어 신호인 RRSSPA를 상기 VCONT의 크기에 따라 스위칭되어 출력하는 제2 아날로그 스위치와,A second analog switch for switching and outputting an RRSSPA, which is a triangular wave-shaped control signal for maintaining a constant rotation frequency of the gyro, according to the size of the VCONT;
상기 제1 아날로그 스위치 및 제2 아날로그 스위치로부터 출력되는 신호를 증폭후 구형파 신호로 변환하여 출력하는 가산기와,An adder for converting a signal output from the first analog switch and the second analog switch into a square wave signal after amplification;
상기 가산기로부터 출력되는 구형파 신호를 내부의 비반전 전력 증폭기와 반전 전력 증폭기에서 각각 증폭하여 상기 각 회전 코일을 통전시키는 듀얼 전력 증폭기로 구성된다.A square wave signal output from the adder is amplified by an internal non-inverting power amplifier and an inverting power amplifier, respectively, and configured as a dual power amplifier for energizing the respective rotating coils.
여기에서 또 상기 릴레이의 전단에는,Here again in the front of the relay,
상기 FRVG와 기준 신호를 비교하여 입력된 상기 FRVG의 크기가 일정 레벨 이하이면 음의 포화 전압을 출력하는 비교기와, A comparator for comparing the FRVG and a reference signal and outputting a negative saturation voltage when the magnitude of the input FRVG is less than or equal to a predetermined level;
상기 비교기로부터 출력되는 음의 포화 전압에 의해 턴-온되어 상기 릴레이를 턴-온시키는 트랜지스터를 더 구비한다.And a transistor turned on by a negative saturation voltage output from the comparator to turn on the relay.
이하, 본 발명에 의한 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 구성을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the gyro initial driving circuit using the Hall sensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로중 홀 센서의 배치를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 구성을 나타낸 블록 회로도이고, 도 4는 도 3중 홀 센서의 결선도이며, 도 5는 자이로 어셈블리가 반시계 방향으로 회전하는 경우 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 각 홀 센서의 출력 파형을 나타낸 파형도이다.1 is a side cross-sectional view illustrating an arrangement of a Hall sensor in an initial gyro driving circuit using a Hall sensor according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. Figure 4 is a block circuit diagram showing the configuration of the furnace, Figure 4 is a connection diagram of the Hall sensor in Figure 3, Figure 5 is a Hall sensor of the gyro initial drive circuit using the Hall sensor according to the present invention when the gyro assembly rotates counterclockwise Is a waveform diagram showing an output waveform of?
먼저 본 발명이 적용된 자이로 어셈블리(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 자이로(11)와, 급기동 코일(13)과 회전 코일(14)로 이루어진 구동 코일 블록(12)과, 2축 김발(15)과, 광학계와, 적외선 검출기, 광학계를 회전시키기 위한 회전 베어링 및 광학계와 2축 김발로 구성된 자이로를 기구물(17)과 조립하기 위한 너트(16)로 이루어진다.First, the
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로(100)는, 홀 센서부(110)와, 급기동 코일 통전부(120)와, 회전 코일 통전부(130)로 구성된다.1 to 5, the gyro
홀 센서부(110)는 구동 코일 블록(12)의 외측 소정 위치에 부착되어 자이로(11)의 회전 위치에 따라 신호를 출력하도록 제 1홀 센서(111)와, 제 2홀 센 서(112)와, 제 3홀 센서(113)와, 제 4홀 센서(114)로 구성된다.The
제 1홀 센서(111)는 구동 코일 블록(12)의 외측에 0도의 위치(도 2중 좌측)에 부착되고, 제 2홀 센서(112)는 제 1홀 센서(111)와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착되며, 제 3홀 센서(113)는 제 2홀 센서(112)와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착되며, 제 4홀 센서(114)는 제 3홀 센서(113)와 반시계 방향으로 90도 간격으로 부착된다. 한편 각 홀 센서의 결선은 도 4와 같이 이루어진다.The
여기에서 자이로 어셈블리(10)의 회전 코일(14)은, 제 2홀 센서(112)와 제 4홀 센서(114)의 위치에 각각 부착되어 독립 결선되고, 급기동 코일(13)은 제 1홀 센서(111)와 제 3홀 센서(113)의 위치에 각각 부착되어 상호 직렬 결선된다.Here, the
여기에서 또 각 홀 센서에 자석의 N극이 위치하면 홀 센서는 양의 출력이 나타나며, 자석의 S극이 위치하면 홀 센서는 음의 출력이 나타난다. 또한 제 3홀 센서(113)는 제 1홀 센서(111)의 위치에 대해 반대편(180도)에 부착되어 있기 때문에 제 1홀 센서(111)의 출력(HS0P/HS0N)에 대해 반전 출력(HS180N/HS180P)을 나타내며, 제 4홀 센서(114)도 상기와 같이 제 2홀 센서(112)의 출력(HS90P/HS90N)에 대해 반전 출력(HS270N/HS270P)을 나타낸다.Here, when the N pole of the magnet is located in each Hall sensor, the Hall sensor shows a positive output. When the S pole of the magnet is located, the Hall sensor shows a negative output. In addition, since the
한편 본 발명에 의한 모터 구동 방식은 2상 전파로 설계되어 있는데, 일반적으로 2상 전파 구동에 필요한 홀 센서의 개수는 90도 위상 관계(부착위치가 상호 90도 차이)에 있는 2개로도 충분하나, 적외선 탐색기에 적용되는 자이로는 최대 ±40도의 각으로 기울어지며, 초기 정지상태의 자이로의 위치는 특정 위치에 고정되지 않으며 상기에서 언급한 2개의 홀 센서(제 1홀 센서와 제 2홀 센서)를 사용하 고, 초기 자이로의 위치가 도 2의 도면상 제 3홀 센서(113)와 제 4홀 센서(114)의 중간 지점으로 40도가 기울어져 있다면 2개의 홀 센서는 자이로의 자극을 검출하지 못하는 무 기동점이 발생하기 때문에 본 발명에서는 4개의 홀 센서를 이용하여 무 기동점을 제거하였다.On the other hand, the motor driving method according to the present invention is designed as two-phase propagation. Generally, the number of Hall sensors required for two-phase propagation is sufficient as two in a 90 degree phase relationship (an attachment position differs from each other by 90 degrees). The gyro applied to the infrared searcher is inclined at an angle of up to ± 40 degrees, and the position of the gyro in the initial stop state is not fixed at a specific position and the two Hall sensors (first hall sensor and second hall sensor) mentioned above are not fixed. If the position of the initial gyro is inclined 40 degrees to the intermediate point between the
급기동 코일 통전부(120)는 홀 센서부(110)중 서로 대응 위치에 설치된 제 1홀 센서(111)와 제 3홀 센서(113)로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 급기동 코일(13)을 통전시키도록 제 1차동 증폭기(121)와, 반전 전력 증폭기(122)와, 릴레이(123)와, 비교기(124) 및 트랜지스터(125)로 구성된다.The emergency starting
제 1차동 증폭기(121)는 제 1홀 센서(111)와 제 3홀 센서(113)의 출력 신호를 차동 증폭하여 제 1초기 구동 신호인 'HALL0'를 출력한다.The first
반전 전력 증폭기(122)는 제 1차동 증폭기(121)로부터 출력되는 제 1초기 구동 신호인 'HALL0'에 대해 반전 증폭하여 구동 신호를 출력한다.The inverting
릴레이(123)는 반전 전력 증폭기(122)로부터 출력되는 구동 신호를 자이로(11)의 회전 주파수가 직류 전압값으로 변경되어 출력되는 FRVG의 크기에 따라 스위칭되어 급기동 코일(13)로 출력한다.The
비교기(124)는 FRVG와 기준 신호를 비교하여 입력된 FRVG의 크기가 일정 레벨 이하이면 음의 포화 전압을 출력한다.The
트랜지스터(125)는 비교기(124)로부터 출력되는 음의 포화 전압에 의해 턴-온되어 릴레이(123)를 턴-온시킨다.
회전 코일 통전부(130)는 제 2홀 센서(112)와 제 4홀 센서(114)로부터 각각 출력되는 신호를 이용하여 회전 코일(14)을 통전시키도록 제 2차동 증폭기(131)와, 제 1아날로그 스위치(132)와, 제 2아날로그 스위치(133)와, 가산기(134)와, 듀얼 전력 증폭기(135)로 구성된다.The
제 2차동 증폭기(131)는 제 2홀 센서(112)와 제 4홀 센서(114)의 출력 신호를 차동 증폭하여 제 2초기 구동 신호인 'HALL90'를 출력한다.The second
제 1아날로그 스위치(132)는 제 2차동 증폭기(131)로부터 출력되는 제 2초기 구동 신호인 'HALL90'를 자이로(11)의 회전 주파수의 크기에 따라 가변되어 출력되는 VCONT의 크기에 따라 스위칭되어 출력한다.The
제 2아날로그 스위치(133)는 자이로(11)의 회전 주파수를 일정하게 유지시키기 위한 삼각파 형태의 제어 신호인 RRSSPA를 VCONT의 크기에 따라 스위칭되어 출력한다.The
가산기(134)는 제 1아날로그 스위치(132)와 또는제 2아날로그 스위치(133)로부터 출력되는 신호를 증폭후 구형파 신호로 변환하여 출력한다.The
듀얼 전력 증폭기(135)는 가산기(134)로부터 출력되는 구형파 신호를 내부의 비반전 전력 증폭기(136)와 반전 전력 증폭기(137)에서 각각 증폭하여 각 회전 코일(14)을 통전시킨다.The
이하 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로의 동작을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the gyro initial driving circuit using the Hall sensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
먼저 자이로(11)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 회전형 2극 자석의 위치(자극)에 따라 제 1홀 센서(111) 내지 제 4홀 센서(114)는 각각 차동 출력 신호를 발생시키며, 이는 제 1차동 증폭기(121) 및 제 2차동 증폭기(131)에 의해 증폭되어 초기 구동 신호인 'HALL0'과 'HALL90'을 생성시킨다.First, when the
'HALL0'은 반전 전력 증폭기(122)로 입력되고, 반전 전력 증폭기(122)는 'HALL0'의 입력에 대해 반전 비교기로 동작되며, 제 1홀 센서(111)의 위치보다 90도 앞서 부착된 급기동 코일(13)을 통전시킨다. 이때 릴레이(123)는 트랜지스터(125)에 의해 제어되는데, 트랜지스터(125)의 동작 여부를 결정하는 신호는 FRVG이며, FRVG가 자이로(11)의 회전 주파수가 직류 전압값으로 출력되는 신호로 비교기(124)의 기준 전압보다 작으면(회전 주파수가 95Hz 이하) 비교기(124)는 음의 포화전압을 출력하여 트랜지스터(125)를 동작시킨다. 트랜지스터(125)가 턴-온되면 릴레이(123)가 턴-온되어 반전 전력 증폭기(122)와 급기동 코일(13)을 연결시킨다.'HALL0' is input to the inverting
또한 'HALL90'은 제 1아날로그 스위치(132)를 거쳐 가산기(134)에 입력된 후 가산기(134)의 높은 증폭도에 의해 구형파 신호로 변환되어 전류 피드백 회로로 구성된 듀얼 전력 증폭기(135)에 의해 제 2홀 센서(112)의 위치보다 앞서 부착단 회전 코일(14)을 각각 통전시킨다.In addition, the 'HALL90' is inputted to the
급기동 코일(13)과 회전 코일(14)에 통전이 시작되면 각각의 코일에서 발생된 자속에 의해 자이로(11)는 정지 상태를 벗어나 회전을 시작한다. 여기에서 반전 전력 증폭기(122)와, 듀얼 전력 증폭기(135)를 구형파로 동작시키는 이유는 초기 회전 가속도를 높여서 짧은 시간(3~4초)동안 자이로(11)를 설정된 회전 주파수(95Hz)에 도달시키기 위함이다.
When energization is started between the
한편 제 1아날로그 스위치(132)와 제 2아날로그 스위치(133)는 VCONT에 의해 제어되는데, VCONT는 자이로(11)의 회전 주파수가 95Hz 이하일 경우 양의 포화 전압(+12V)이 되어 제 1아날로그 스위치(132)는 턴-온시키고, 제 2아날로그 스위치(133)는 턴-오프시키며, 반대로 자이로(11)의 회전 주파수가 95Hz 이상일 경우 0V가 되어 제 1아날로그 스위치(132)는 턴-오프시키고, 제 2아날로그 스위치(133)는 턴-온시킨다.On the other hand, the
그리고 자이로(11)의 회전 주파수가 95Hz 이상이 되는 시점에서 FRVG는 비교기(124)의 기준 전압보다 커지게 되어 비교기(124)는 양의 포화 전압을 출력한다. 이로 인해 트랜지스터(125)는 턴-오프되어 릴레이(123)도 이와 연동되어 턴-오프된다. 그러면 반전 전력 증폭기(122)에서 출력되던 'HALL0'의 출력이 차단되어 급기동 코일(13)에서 자속 발생을 멈춘다.When the rotational frequency of the
또 자이로(11)의 회전 주파수가 95Hz 이상이 되는 시점에서 VCONT는 0V가 되기 때문에 제 1아날로그 스위치(132)가 턴-오프되고, 제 2아날로그 스위치(133)는 턴-온되어 RRSSPA가 가산기(134)로 입력되어 증폭된다. 가산기(134)에서 증폭된 신호는 듀얼 전력 증폭기(135)로 입력되어 각각 회전 코일(14)을 통전시킨다.At the time when the rotation frequency of the
RRSSPA는 자이로(11)의 회전 주파수를 일정하게 유지(100Hz)하기 위한 삼각파 형태의 제어 신호로 자이로의 회전 주파수가 유지 주파수(100Hz)이상이 되면, 유지 주파수 이하일 때 공급하는 가속 신호에 비해 위상이 반전되어, 회전 코일(14)을 구동시켜 회전 주파수를 감소시킨다.RRSSPA is a triangular wave-shaped control signal for keeping the rotation frequency of the
그리고 자이로(11)의 회전 주파수를 일정하게 유지(100Hz)하기 위한 전력은 초기 구동(95Hz) 전력보다 작으므로 회전 주파수가 95Hz 이상되는 시점부터 급기동 코일(13)을 구동시키지 않고, 회전 코일(14)만으로 회전 주파수를 일정하게 유지시킨다.Since the power for keeping the rotation frequency constant (100 Hz) of the
따라서 2개의 홀 센서를 추가로 부착하여 자이로 어셈블리의 무 기동점을 제거할 수 있다.Therefore, two additional Hall sensors can be attached to eliminate the starting point of the gyro assembly.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 자이로 초기 구동회로에 의하면, 회전형 2극 자석으로 구성된 자이로의 자극을 4개의 홀 센서를 이용하여 검출하고, 홀 센서의 출력을 통해 자이로가 회전할 수 있도록 홀 센서를 배치하여 자이로의 초기 구동시 무 기동점을 제거할 수 있다.As described above, according to the gyro initial driving circuit using the Hall sensor according to the present invention, the magnetic pole of the gyro composed of a rotating two-pole magnet is detected using four Hall sensors, and the gyro rotates through the output of the Hall sensor. The Hall sensor can be arranged to eliminate the starting point during the initial operation of the gyro.
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