KR101040146B1 - 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치 - Google Patents

지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101040146B1
KR101040146B1 KR1020080076933A KR20080076933A KR101040146B1 KR 101040146 B1 KR101040146 B1 KR 101040146B1 KR 1020080076933 A KR1020080076933 A KR 1020080076933A KR 20080076933 A KR20080076933 A KR 20080076933A KR 101040146 B1 KR101040146 B1 KR 101040146B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
magnetic field
value
respect
misalignment
Prior art date
Application number
KR1020080076933A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100018249A (ko
Inventor
강대희
김학중
방승현
Original Assignee
주식회사 아모센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모센스 filed Critical 주식회사 아모센스
Priority to KR1020080076933A priority Critical patent/KR101040146B1/ko
Publication of KR20100018249A publication Critical patent/KR20100018249A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101040146B1 publication Critical patent/KR101040146B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/28—Electromagnetic compasses
    • G01C17/30—Earth-inductor compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux

Abstract

3축 지자기 센서의 축 틀어짐 정도를 신속하게 검사할 수 있도록 한 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치를 제시한다. 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치는 상호 다른 자계 인가방향 및 세기에 대한 전원 출력부가 출력시켜야 될 출력값이 저장된 메모리; 제어부로부터의 제어신호에 따른 자계 인가방향과 세기를 갖는 전원을 출력하는 전원 출력부; 전원 출력부로부터의 전원에 상응하는 자계를 생성하는 자계 생성부; 자계 생성부에서 생성한 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계를 계측하는 자계 계측부; 및 메모리에 저장된 출력값을 근거로 한 제어신호를 전원 출력부에게로 보내고, 자계 계측부의 출력값을 입력받아 축 틀어짐 정도를 계산해 내는 제어부를 포함한다. 제어부는 메모리에 미리 저장되어 있는 출력값을 활용하므로 종래에 비해 신속한 축 틀어짐 검사 및 그에 따른 축 보정을 행할 수 있게 된다. 종래에는 1회 자계의 방향이나 세기를 변경하고자 할 경우에는 대략 7 ~ 8초 정도의 시간이 소요되었으나, 상술한 본 발명의 실시예에 따르면 대략 2초 정도의 시간이 소요되므로 축 틀어짐 검사 및 그에 의한 축 보정이 종래에 비해 매우 신속하게 이루어진다.

Description

지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치{Axis distortion test apparatus of geomagnetism sensor}
본 발명은 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3축 지자기 센서의 축 틀어짐 정도를 검사할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.
지자기 센서는 주변의 지자계의 자속밀도에 반응하여 센서신호를 출력하는 것으로서, 전자 나침반, 항공기 등의 항법 시스템 등에서 위치 및 방향 검출을 위해 주로 사용된다.
이와 같은 지자기 센서는 자기센서를 이용하여 만들게 된다. 3축 지자기 센서의 경우 3개의 자기센서를 이용하게 되는데, 지자기 센서를 만드는 과정에서 3개의 자기센서간의 정렬이 맞지 않을 경우에는 축이 틀어져 연산 이후에도 정상적인 방위각을 나타낼 수 없게 된다.
그래서, 3축 지자기 센서의 제조 이후에는 통상적으로 축 틀어짐을 검사한다.
종래의 3축 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치는 도 1에서와 같이, 컴퓨 터(10)에서 자계의 방향과 세기에 대한 정보를 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 시리얼 통신으로 정해진 통신 규약에 따라 시뮬레이터 제어기(12)에게로 보낸다. 시뮬레이터 제어기(12)는 입력된 자계의 방향과 세기를 연산하여 헬름홀츠 코일(helmholtz coil)(14)을 제어한다. 헬름홀츠 코일(14)에서는 시뮬레이터 제어기(12)의 제어에 따라 그에 상응하는 방향으로 소정의 자계(자기장)를 생성한다. 그에 따라, 헬름홀츠 코일(14)의 내부에 위치한 피드백용 센서(16)는 헬름홀츠 코일(14)에 의해 생성된 소정의 자계(X,Y,Z축에 대한 자계)를 감지하고, 감지한 소정의 자계를 시뮬레이터 제어기(12)에게로 피드백시킨다. 시뮬레이터 제어기(12)는 피드백된 값(즉, 자계의 방향 및 세기)이 제어한 자계의 방향과 세기와 맞을 경우에는 컴퓨터(10)에게로 완료 데이터를 보낸다. 이때 소요되는 시간은 대략 7 ~ 8초 정도이다.
만약, 제어한 자계의 방향과 세기가 틀릴 경우에는 자계의 세기나 방향을 변경시키게 된다. 1회 자계의 세기나 방향을 변경시켰을 경우 자계를 다시 인가하여 피드백용 센서(16)에서의 신호를 피드백받을 때까지 대략 7 ~ 8초 정도의 시간이 소요된다.
그에 따라, 3축의 지자기 센서의 축 틀어짐 검사를 위해서는 자계의 크기나 위치를 최소한 7번 정도는 바꾸어야 하므로, 자계의 크기나 방향을 바꾸는 데에만 대략 1분 정도의 시간이 소요된다.
또한, 도 1과 같은 종래의 3축 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치를 마련하기 위해서는 대략 7000만원 정도의 고가의 비용(컴퓨터 제외)이 소요된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 저가의 부품을 사용하고서도 3축 지자기 센서의 축 틀어짐 정도를 신속하게 검사할 수 있도록 한 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치는, 상호 다른 자계 인가방향 및 세기에 대한 전원 출력부가 출력시켜야 될 출력값이 저장된 메모리; 제어부로부터의 제어신호에 따른 자계 인가방향과 세기를 갖는 전원을 출력하는 전원 출력부; 전원 출력부로부터의 전원에 상응하는 자계를 생성하는 자계 생성부; 자계 생성부에서 생성한 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계를 계측하는 자계 계측부; 및 메모리에 저장된 출력값을 근거로 한 제어신호를 전원 출력부에게로 보내고, 자계 계측부의 출력값을 입력받아 축 틀어짐 정도를 계산해 내는 제어부를 포함한다.
메모리는 3축 지자기 센서에 대해 6개 방향으로 각각 자계를 인가하였을 경우에 생성되는 자계의 값을 저장하고 있다.
메모리의 출력값은, 3축 지자기 센서에 대한 상호 다른 6개의 자계 인가 방향별로, 해당 방향으로 인가되는 자계의 세기 및 해당 방향으로 인가된 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기에 상응하는 값을 포함한다.
제어부는 자계 계측부에서 계측된 자계값이 정상인지를 메모리에 저장된 출 력값을 기초로 검사하고, 자계 계측부에서 계측한 자계값이 인가하고자 하는 자계값과 다를 경우 메모리에 저장된 출력값을 근거로 한 보정값을 생성한 후에 그 보정값을 전원 출력부에 인가하여 원하는 자계가 되도록 보정한다.
제어부는 자계 계측부에서의 출력값중에서 X축에 대해 Z축에서 감지되는 자계를 근거로 한 X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도 및 Y축에 대해 Z축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도에 의해, XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도를 검사한다.
제어부는, X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고, Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
제어부는 자계 계측부에서의 출력값중에서 X축에 대해 Y축에서 감지되는 자계를 근거로 한 X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대해 Y축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도에 의해, XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도를 검사한다.
제어부는, X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고, Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
제어부는 자계 계측부에서의 출력값중에서 Y축에 대해 X축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대해 X축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도에 의해, YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 검사한다.
제어부는, Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고, Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 제어부는 메모리에 미리 저장되어 있는 출력값을 활용하므로 종래에 비해 신속한 축 틀어짐 검사 및 그에 따른 축 보정을 행할 수 있게 된다.
종래에는 1회 자계의 방향이나 세기를 변경하고자 할 경우에는 대략 7 ~ 8초 정도의 시간이 소요되었으나, 상술한 본 발명의 실시예에 따르면 대략 2초 정도의 시간이 소요되므로 축 틀어짐 검사 및 그에 의한 축 보정이 종래에 비해 매우 신속 하게 이루어진다.
그리고, 상술한 본 발명의 실시예는 고가의 지자기 시뮬레이터 컨트롤러를 사용하지 않고 저가의 전원 출력장치를 채용하여 자계의 방향과 세기를 신속하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 종래 대비 대략 1700만원 정도의 제조비용이 소요되므로 종래에 비해 매우 저가의 비용으로 제조가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 블럭구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 외관도이다.
본 발명의 실시예의 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치는 메모리(20)와 제어부(22)를 갖춘 제어수단(30), 전원 출력부(24), 헬름홀츠 코일(26), 및 자계 계측부(28)를 포함한다.
메모리(20)는 상호 다른 자계 인가방향(-X방향, +X방향, -Y방향, +Y방향, -Z방향, +Z방향)별로 일정한 자계를 인가하는 것으로 가정하였을 경우에 전원 출력부(24)에서 정상적으로 출력되어야 할 X,Y,Z축의 출력값을 저장하고 있다. 즉, 메모리(20)내의 출력값은 3축 지자기 센서에 대한 상호 다른 6개의 자계 인가 방향별 로, 해당 방향으로 인가되는 자계의 세기 및 해당 방향으로 인가된 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기에 상응하는 값을 포함한다. 예를 들어, 메모리(20)내의 출력값은 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다. 해당 방향으로 인가될 수 있는 자계의 세기는 다양할 수 있으므로, 출력값중에서 해당 방향으로 인가되는 자계의 세기는 다양하게 존재한다. 그에 따라, 해당 방향으로 인가된 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기에 상응하는 값은 해당 방향으로 인가된 자계의 세기별로 존재한다.
제어부(22)는 메모리(20)에 저장된 출력값을 근거로 한 제어신호(즉, 임의의 자계의 방향과 세기에 맞는 전압이 출력되도록 제어하는 신호)를 전원 출력부(24)에게로 보내고, 자계 계측부(28)의 출력값(즉, 6개의 방향별로 X,Y,Z축 센서가 감지하는 자계의 세기에 상응하는 값)을 입력받아 축 틀어짐 정도를 계산해 낸다.
물론, 제어부(22)는 자계 계측부(28)에서 계측된 자계의 세기가 정상적인 값인지를 메모리(20)에 저장된 출력값에 근거하여 검사한 후에 축 틀어짐 정도를 계산하여도 된다. 이와 같이 계측된 자계의 세기가 정상적인 값인지를 검사를 하여야 제어부(22)는 메모리(20)에 저장된 출력값을 근거로 한 보정값을 전원 출력부(24)에 인가하여 원하는 자계가 되도록 보정할 수 있다. 즉, 제어부(22)는 자계 계측부(28)에서 계측한 자계값이 인가하고자 하는 자계값과 다를 경우(즉, 정상이 아니면) 메모리(20)에 저장된 출력값을 근거로 하여 보정값을 생성하여 전원 출력부(24)에게로 제공함으로써 원하는 자계가 되도록 보정할 수 있다. 그러나, 쉴 드(shield)(도시 생략)에 의해 헬름홀츠 코일(26; 자계 생성부)에서의 자계가 헬름홀츠 코일(26) 외부의 자계에 의한 영향이 없을 경우에는 계측된 자계의 세기가 정상인지를 검사하는 기능을 매번 수행할 필요가 없을 수도 있으며, 일정한 주기(예컨대, 1주일에 한번 정도)마다 6개 방향에 인가하는 자계의 값이 정확한지 확인하는 용도로만 사용할 수 있다. 그리고, 계측한 자계의 세기가 정상적인 값인지를 검사하는 것을 제어부(22)가 아니라 자계 계측부(28)에서 행하여도 무방하다.
본 발명의 실시예에서는 메모리(20)와 제어부(22)를 제어수단(30)의 구성요소로 하였는데, 제어수단(30)을 컴퓨터로 이해하여도 된다. 메모리(20)에 저장되는 출력값은 갱신가능(추가 포함)함은 물론이다.
전원 출력부(24)는 제어부(22)의 제어신호에 따라 출력 전압의 변동이 행해진다. 전원 출력부(24)는 제어부(22)로부터의 제어신호에 따라 자계의 방향과 세기를 갖는 전원을 출력한다. 전원 출력부(24)는 6방향(-X방향, +X방향, -Y방향, +Y방향, -Z방향, +Z방향)에 대한 출력 전압을 가변시킬 수 있다.
헬름홀츠 코일(26)은 전원 출력부(24)로부터의 전원을 근거로 하여 적어도 어느 한 방향 및 세기를 갖는 자계를 생성한다. 헬름홀츠 코일(26)은 본 발명의 특허청구범위에 기재한 자계 생성부의 일 예가 된다.
자계 계측부(28)는 헬름홀츠 코일(26)에서 생성한 6개 방향의 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기를 계측하고 계측된 자계의 세기의 값을 제어부(22)에게로 보낸다.
도 4는 자계 인가방향에 따른 지자기 센서의 축을 정의한 도면이다.
본 발명의 실시예에서는 도 4의 (a) 및 (b)에서와 같이 3축 지자기 센서(40)에 대해 6개의 방향(-X, +X, -Y, +Y, -Z, +Z)별로 일정한 자계를 인가할 수 있다. 3축 지자기 센서(40)를 자계 계측부의 하나의 예로 이해하여도 된다. -X축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 최소값, Y축에서의 중간값, Z축에서의 중간값을 얻는다. +X축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 최대값, Y축에서의 중간값, Z축에서의 중간값을 얻는다. X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다. X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
-Y축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 중간값, Y축에서의 최소값, Z축에서의 중간값을 얻는다. +Y축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 중간값, Y축에서의 최대값, Z축에서의 중간 값을 얻는다. Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지도는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다. Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
-Z축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 중간값, Y축에서의 중간값, Z축에서의 최대값을 얻는다. +Z축 방향으로 자계를 인가한 경우 3축 지자기 센서(40)는 X축에서의 중간값, Y축에서의 중간값, Z축에서의 최대값을 얻는다. Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다. Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정된다.
제어부(22)는 축 틀어짐 검사시 이 값들을 이용하여 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도, XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도, 및 YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도에 상응하는 데이터를 구하게 된다.
그리고, 제어부(22)는 구해진 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도, XZ평면 에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도, 및 YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도에 상응하는 데이터를 근거로 축 보정을 행한다. 축 보정을 위해서 인가하는 각 방향의 자계의 세기는 일정하므로, 제어부(22)는 전원 출력부(24)에서 출력시켜야 할 6방향에 대한 출력 전압값만 알고 있으면 된다. 6방향에 대한 출력 전압값은 메모리(20)에 저장되어 있는 출력값으로 충분히 알 수 있다.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
일단, 제어부(22)는 메모리(20)에 저장되어 있는 출력값중에서 자계를 인가할 6개 방향의 자계의 세기를 선택하여 그에 상응하는 제어신호를 전원 출력부(24)에게로 보낸다. 여기서, 제어부(22)는 6개의 방향에 대해 순차적으로 일정한 자계를 출력시키도록 하는 제어신호를 전원 출력부(24)에게로 보내도록 한다.
전원 출력부(24)는 입력된 제어신호에 따라 그에 상응하는 전압(즉, 자계의 방향과 세기를 갖는 전원)을 헬름홀츠 코일(26)에게로 보내고, 헬름홀츠 코일(26)은 그에 상응하는 방향으로 자계를 순차적으로 생성시킨다.
그에 따라, 자계 계측부(28)는 6개의 방향에 대해 순차적으로 인가되는 자계의 세기를 계측한다. 그리고, 자계 계측부(28)는 도 4에서와 같이 -X방향으로 자계가 인가된 경우의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기(X축의 경우 최소값, Y축의 경우 중간값, Z축의 경우 중간값)를 제어부(22)로 보낸다. 그리고, 자계 계측부(28)는 +X방향으로 자계가 인가된 경우의 3축 지자기센서의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계 의 세기(X축의 경우 최대값, Y축의 경우 중간값, Z축의 경우 중간값)를 제어부(22)로 보낸다. 그리고, 자계 계측부(28)는 -Y방향으로 자계가 인가된 경우의 3축 지자기센서의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기(X축의 경우 중간값, Y축의 경우 최소값, Z축의 경우 중간값)를 제어부(22)로 보낸다. 그리고, 자계 계측부(28)는 +Y방향으로 자계가 인가된 경우의 3축 지자기센서의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기(X축의 경우 중간값, Y축의 경우 최대값, Z축의 경우 중간값)를 제어부(22)로 보낸다. 그리고, 자계 계측부(28)는 -Z방향으로 자계가 인가된 경우의 3축 지자기센서의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기(X축의 경우 중간값, Y축의 경우 중간값, Z축의 경우 최대값)를 제어부(22)로 보낸다. 그리고, 자계 계측부(28)는 +Z방향으로 자계가 인가된 경우의 3축 지자기센서의 X,Y,Z축에서 감지되는 자계의 세기(X축의 경우 중간값, Y축의 경우 중간값, Z축의 경우 최대값)를 제어부(22)로 보낸다.
제어부(22)는 자계 계측부(28)로부터 입력된 값들을 이용하여 3축 지자기센서의 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도, XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도, 및 YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도에 상응하는 데이터를 구하게 된다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이 제어부(22)는 자계 계측부(28)에서 계측한 자계값이 인가하고자 하는 자계값과 다를 경우(즉, 정상이 아니면) 메모리(20)에 저장된 출력값을 근거로 하여 보정값을 생성하여 원하는 자계가 되도록 보정하기 위한 과정을 거친 후에 축 틀어짐 정도를 계산할 수도 있다.
제어부(22)는 예를 들어 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도를 구하기 위해, X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도 및 Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도를 각각 구한다. X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 "((-X방향에서의 Z축 값(도 4에서 ①의 Z축 값) + +X방향에서의 Z축 값(도 4에서 ②의 Z축 값))/2)"으로 구해진다. Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 "((-Y방향에서의 Z축 값(도 4에서 ③의 Z축 값) + +Y방향에서의 Z축 값(도 4에서 ④의 Z축 값))/2)"으로 구해진다. 이와 같이 하여 제어부(22)는 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도를 구한다.
그리고, 제어부(22)는 XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도를 구하기 위해서는, X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도를 각각 구한다. X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 "((-X방향에서의 Y축 값(도 4에서 ①의 Y축 값) + +X방향에서의 Y축 값(도 4에서 ②의 Y축 값))/2)"으로 구해진다. Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 "((-Z방향에서의 Y축 값(도 4에서 ⑥의 Y축 값) + +Z방향에서의 Y축 값(도 4에서 ⑤의 Y축 값))/2)"으로 구해진다. 이와 같이 하여 제어부(22)는 XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도를 구한다.
그리고, 제어부(22)는 YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 구하기 위해서는, Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 각각 구한다. Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 "((-Y방향에서의 X축 값(도 4에서 ③의 X축 값) + +Y방향에서의 X축 값(도 4에서 ④의 X축 값))/2)"으로 구해진다. Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 "((-Z방향에서의 X축 값(도 4에서 ⑥의 X축 값) + +Z방향에서의 X축 값(도 4에서 ⑤의 X축 값))/2)"으로 구해진다. 이와 같이 하여 제어부(22)는 YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 구한다.
상술한 바와 같이 하여 제어부(22)가 XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도, XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도, YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 구하게 되면, 제어부(22)는 어느 정도의 축 보정이 이루어져야 됨을 신속하게 알 수 있게 된다.
다시 말해서, 종래에는 1회 자계의 방향이나 세기를 변경하고자 할 경우에는 대략 7 ~ 8초 정도의 시간이 소요되었으나, 상술한 본 발명의 실시예에 따르면 대략 2초 정도의 시간이 소요되므로 축 틀어짐 검사 및 그에 의한 축 보정이 종래에 비해 매우 신속하게 이루어진다.
그리고, 상술한 본 발명의 실시예는 지자기 시뮬레이터 컨트롤러를 사용하지 않고 전원 출력장치를 채용하여 자계의 방향과 세기를 신속하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 종래 대비 대략 1700만원 정도의 제조비용이 소요되므로 종래에 비해 매우 저가의 비용으로 제조가능하다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
도 1은 종래의 3축 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 블럭구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치의 외관도이다.
도 4는 자계 인가방향에 따른 지자기 센서의 축을 정의한 도면이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
20 : 메모리 22 : 제어부
24 : 전원 출력부 26 : 헬름홀츠 코일
28 : 자계 계측부 30 : 제어수단
40 : 3축 지자기 센서

Claims (9)

  1. 전원 출력부가 출력시켜야 할 3축 지자기센서에 대한 상호 다른 6개의 자계 인가 방향별로, 해당 방향으로 인가되는 자계의 세기 및 해당 방향으로 인가된 자계에 대해 X, Y, Z축에서 감지되는 자계의 세기에 상응하는 값인 출력값이 저장된 메모리;
    상기 전원 출력부로부터의 전원에 상응하는 자계를 생성하는 자계 생성부;
    상기 자계 생성부에서 생성한 자계에 대해 X,Y,Z축에서 감지되는 자계를 계측하는 자계 계측부; 및
    상기 메모리에 저장된 출력값을 근거로 한 제어신호를 상기 전원 출력부에게로 보내고, 상기 자계 계측부의 출력값을 입력받아 축 틀어짐 정도를 계산해 내는 제어부를 포함하고,
    상기 전원 출력부는 상기 제어부로부터의 제어신호에 따른 자계 인가방향과 세기를 갖는 전원을 출력하고,
    상기 제어부는 상기 자계 계측부에서 계측된 자계값이 정상인지를 상기 메모리에 저장된 출력값을 기초로 검사하고, 상기 자계 계측부에서 계측한 자계값이 인가하고자 하는 자계값과 다를 경우 상기 메모리에 저장된 출력값을 근거로 한 보정값을 생성한 후에 상기 보정값을 상기 전원 출력부에 인가하여 원하는 자계가 되도록 보정한 후 상기 축 틀어짐 정도를 계산해 내는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 자계 계측부에서의 출력값중에서 X축에 대해 Z축에서 감지되는 자계를 근거로 한 X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도 및 Y축에 대해 Z축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도에 의해, XY평면에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도를 검사하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고,
    상기 Y축에 대한 Z축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 Z축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 자계 계측부에서의 출력값중에서 X축에 대해 Y축에서 감지되는 자계를 근거로 한 X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대해 Y축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도에 의해, XZ평면에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도를 검사하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +X방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고,
    상기 Z축에 대한 Y축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 Y축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 자계 계측부에서의 출력값중에서 Y축에 대해 X축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도 및 Z축에 대해 X축에서 감지되는 자계를 근거로 한 Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도에 의해, YZ평면에 대한 X축의 축 틀어짐 정도를 검사하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 Y축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값 및 +Y방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되고,
    상기 Z축에 대한 X축의 축 틀어짐 정도는 -Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값 및 +Z방향으로 인가된 자계에 대해 X축에서 감지되는 자계의 값을 합산하고 상기 합산된 값을 1/2으로 나눈 결과값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치.
KR1020080076933A 2008-08-06 2008-08-06 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치 KR101040146B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080076933A KR101040146B1 (ko) 2008-08-06 2008-08-06 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080076933A KR101040146B1 (ko) 2008-08-06 2008-08-06 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100018249A KR20100018249A (ko) 2010-02-17
KR101040146B1 true KR101040146B1 (ko) 2011-06-09

Family

ID=42089023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080076933A KR101040146B1 (ko) 2008-08-06 2008-08-06 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101040146B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445230A (zh) * 2012-01-08 2012-05-09 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104833371A (zh) * 2015-04-09 2015-08-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 用于星敏感器地面实验的可见光地球辐亮度模拟器
CN112150851B (zh) * 2019-06-26 2022-06-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 地磁检测器的测试方法和装置
CN112652201B (zh) * 2019-10-10 2022-08-09 航天科工惯性技术有限公司 一种用于地磁导航系统地面仿真的信息模拟器及模拟系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348112U (ko) * 1986-09-17 1988-04-01
JP2006275953A (ja) 2005-03-30 2006-10-12 Yamaha Corp 地磁気センサおよび地磁気センサの補正方法
KR100799877B1 (ko) 2006-09-20 2008-01-30 삼성전기주식회사 지자기 센서의 오프셋 보정 장치 및 그 방법
KR20080026395A (ko) * 2006-09-20 2008-03-25 삼성전자주식회사 자기 환경을 고려한 컴퍼스 센서의 교정 방법 및 장치와이를 이용한 방위각 측정 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6348112U (ko) * 1986-09-17 1988-04-01
JP2006275953A (ja) 2005-03-30 2006-10-12 Yamaha Corp 地磁気センサおよび地磁気センサの補正方法
KR100799877B1 (ko) 2006-09-20 2008-01-30 삼성전기주식회사 지자기 센서의 오프셋 보정 장치 및 그 방법
KR20080026395A (ko) * 2006-09-20 2008-03-25 삼성전자주식회사 자기 환경을 고려한 컴퍼스 센서의 교정 방법 및 장치와이를 이용한 방위각 측정 방법 및 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445230A (zh) * 2012-01-08 2012-05-09 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100018249A (ko) 2010-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2733466B1 (en) A Hall effect measurement instrument with temperature compensation
EP2378306B1 (en) Multi-axis fluxgate magnetic sensor
US6778924B2 (en) Self-calibrating inertial measurement system method and apparatus
Včelák et al. Errors of AMR compass and methods of their compensation
US10948278B2 (en) Calibrating a magnetic sensor
KR101040146B1 (ko) 지자기 센서의 축 틀어짐 검사장치
EP2887089B1 (en) Measurement system including accessory with internal calibration signal
US9297865B2 (en) Hall effect measurement instrument with temperature compensation
CN108700618B (zh) 多通道系统的串扰校准
US9459098B2 (en) System for measuring a magnetic field comprising a three-axis sensor for measuring a magnetic field that is able to move together with a carrier that disrupts the measurements, and associated method
EP3555647B1 (en) Non-contact magnetostrictive sensor alignment methods and systems
CN103620366A (zh) 用于检查磁性工件的方法和测量装置
JP5070428B2 (ja) 電子コンパス及び方位測定方法
Farrell et al. A method of calibrating magnetometers on a spinning spacecraft
KR100963635B1 (ko) 모션센서를 검사하는 장치 및 방법
JP2019035629A (ja) 較正装置、較正方法、回転角検出装置およびプログラム
KR20210058703A (ko) 차량용 관성 측정 유닛을 교정하기 위한 교정값을 생성하는 방법 및 장치
US8140285B2 (en) Compass system and method for determining a reference field strength
CN110907875B (zh) 一种霍尔电流传感器校准装置及方法
CN110702102B (zh) 一种用于通航飞机的磁导航系统及其导航方法
JP2019200067A (ja) 測定システム、測定方法及び圧力測定装置
KR101283374B1 (ko) 교정가능한 센서, 센서교정장치 및 센서교정방법
JP2007198795A (ja) 角速度計測装置
CN114487944B (zh) 零增益温漂直流磁场测量方法
TWI427310B (zh) 磁力量測方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140602

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180514

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190509

Year of fee payment: 9