KR101342637B1 - Inductive angle sensor with gap compensation structure and signal processing method of the same - Google Patents

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KR101342637B1 KR1020120069183A KR20120069183A KR101342637B1 KR 101342637 B1 KR101342637 B1 KR 101342637B1 KR 1020120069183 A KR1020120069183 A KR 1020120069183A KR 20120069183 A KR20120069183 A KR 20120069183A KR 101342637 B1 KR101342637 B1 KR 101342637B1
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정규원
조민기
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주식회사 트루윈
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Abstract

Provided is an angle sensor with a gap compensation inductance method, which comprises a pair of receiving coils which is installed and formed to have the same shape and size to each other in order to always provide an accurate measurement value by compensating for a gap between the receiving coils and a coupler; a gap reference coil which is placed between the pair of the receiving coils, or in the outside; and the coupler which is formed having an area where the area of the gap reference coil is added to the area of one of the receiving coils, or an area corresponding to the area of one of the receiving coils, in order to perform rotation and reverse rotation or linear reciprocating motion when always covering or opening the gap reference coil. [Reference numerals] (30) Signal processor

Description

갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법 {Inductive Angle Sensor with Gap Compensation Structure and Signal Processing Method of The Same}Gap Correction Inductance Angle Sensor and Signal Processing Method {Inductive Angle Sensor with Gap Compensation Structure and Signal Processing Method of The Same}

본 발명은 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 갭보정용 수신코일을 추가로 설치하고 이 수신코일의 신호를 이용하여 갭을 보정하는 것이 가능한 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gap correction inductance angle sensor and a signal processing method thereof, and more particularly to a gap correction inductance angle sensor capable of further installing a gap correction receiving coil and correcting a gap using the signal of the receiving coil. A sensor and a signal processing method thereof are provided.

일반적으로 자동차의 핸들이나 연료 게이지, 자동차의 변속레버위치, 각종 기계장치의 경우 회전각이나 직선이동거리에 대한 정확한 값을 측정하는 것이 정확한 제어를 행할 수 있으므로 매우 중요하다. 따라서 회전체의 회전각이나 물체의 직선이동거리를 측정하기 위한 변위센서를 설치하여 사용한다.In general, in the case of a steering wheel or fuel gauge of a vehicle, a shift lever position of a vehicle, and various mechanical devices, it is very important to measure an accurate value for a rotation angle or a linear travel distance because accurate control can be performed. Therefore, it is used to install a displacement sensor for measuring the rotation angle of the rotating body or the linear moving distance of the object.

통상 변위센서는 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있으며, 전기저항식과 정전용량식 및 전자유도식(인덕턴스방식) 등으로 나눌 수도 있다.In general, the displacement sensor may be divided into a contact type and a non-contact type, and may be divided into an electric resistance type, a capacitive type, and an electromagnetic induction type (inductance type).

종래 인덕턴스방식 앵글센서는 둥근 링형상 또는 사각형상으로 권선된 여자코일 위에 반원형 또는 사각형 커플러와의 사이에 복수의 수신코일을 위상차를 갖도록 배치하여 구성된다.Conventional inductance angle sensor is configured by arranging a plurality of receiving coils having a phase difference between the semi-circular or rectangular coupler on the excitation coil wound in a round ring shape or a square shape.

상기에서 인덕턴스방식 앵글센서의 기본원리는 커플러를 회전 또는 직선이동시킴에 따라 서로 위상차를 가지면서 각 수신코일의 인덕턴스가 변화하게 되고, 이를 이용하여 회전각에 대한 정보의 추출이 가능하다.The basic principle of the inductance angle sensor is to change the inductance of each receiving coil while having a phase difference from each other as the coupler rotates or moves linearly, thereby extracting information on the rotation angle.

그런데 상기 커플러를 조립하는 과정 또는 사용중에 커플러와 수신코일과의 간격이 설정된 값과 다르게 변경되는 경우에는 측정값과 설계된 값 사이에 변화가 발생하고, 정확한 회전각에 대한 정보를 얻을 수 없다는 문제가 있다.However, if the distance between the coupler and the receiving coil is different from the set value during the assembling or use of the coupler, a change occurs between the measured value and the designed value, and the problem that the information on the exact rotation angle cannot be obtained. have.

대한민국 등록특허공보 제10-1042974호에는 한쌍의 수신코일로부터 수신되는 신호에 대하여 수신코일과 커플러 사이의 간격 변화에 대응하여 측정값을 조정하여 항상 정확한 측정값을 얻는 것이 가능한 인덕턴스방식 앵글센서용 신호처리기 및 신호처리방법에 대한 기술이 공개되어 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1042974 is a signal for inductance angle sensor that can always obtain the correct measured value by adjusting the measured value corresponding to the change of the distance between the receiving coil and the coupler for the signal received from a pair of receiving coil Techniques for processors and signal processing methods are disclosed.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 종래 인덕턴스방식 앵글센서용 신호처리기 및 신호처리방법과 다른 각도에서 접근하여 이루어진 것으로서, 일정한 각도나 거리 범위안에서만 정역회전 또는 왕복직선이동하면서 각도 또는 거리를 측정하는 앵글센서에서 갭보정용 수신코일을 설치하여 이 수신코일로부터 얻어지는 신호를 활용하여 수신코일과 커플러 사이의 갭을 보정하는 것이 가능한 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is made by approaching the above point from the angle and signal processing method for the conventional inductance angle sensor signal processor and the signal processing method, which measures the angle or distance while moving forward or backward only within a certain angle or distance range SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gap correction inductance angle sensor capable of correcting a gap between a receiving coil and a coupler by installing a gap correction receiving coil in an angle sensor and utilizing a signal obtained from the receiving coil.

본 발명의 실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서는 동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과, 상기 한쌍의 수신코일의 사이에 배치되는 갭기준코일과, 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 왕복직선이동이 가능하게 설치되는 커플러를 포함하여 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, a gap correction inductance angle sensor includes a pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area, a gap reference coil disposed between the pair of receiving coils, and the gap reference coil. A coupler formed of a sum of an area and an area of the one receiving coil or an area corresponding to the area of the one receiving coil, the coupler being capable of forward / reverse rotation or reciprocal linear movement while always covering or opening the gap reference coil. It is made to include.

상기 커플러는 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적으로 형성되는 경우에는 상기 갭기준코일의 전체 면적을 항상 가리는 상태에서 정역회전 또는 직선이동을 행하도록 회전범위 또는 이동범위가 제한되는 상태로 설치한다.When the coupler is formed by the sum of the area of the gap reference coil and the area of one of the receiving coils, the rotation range or the moving range is such that the coupler rotates forward or linearly while always covering the entire area of the gap reference coil. Install in a restricted state.

상기 커플러는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되는 경우에는 상기 갭기준코일의 전체 면적을 항상 개방한 상태에서 정역회전 또는 직선이동을 행하도록 회전범위 또는 이동범위가 제한되는 상태로 설치한다.When the coupler is formed with an area corresponding to the area of one of the receiving coils, the coupler is installed in a state in which the rotation range or the movement range is limited so as to perform forward and reverse rotation or linear movement in a state where the entire area of the gap reference coil is always opened. do.

상기에서 커플러가 회전하는 각도나 이동하는 거리의 크기(감지되는 앵글의 크기)는 상기 갭기준코일 형상의 각도나 폭에 따라 결정된다.In the above, the angle of the coupler to rotate or the size of the moving distance (the size of the detected angle) is determined according to the angle or width of the gap reference coil shape.

본 발명의 실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서는 상기 한쌍의 수신코일 및 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 입력받아 이들 신호값을 연산하여 커플러의 갭변화를 보정하고 커플러의 회전각도에 대한 신호값을 출력하는 신호처리기를 더 포함하는 것도 가능하다.The gap correction inductance angle sensor according to an embodiment of the present invention receives signal values measured from the pair of receiving coils and the gap reference coil, calculates these signal values, corrects the gap change of the coupler, and adjusts the rotation angle of the coupler. It is also possible to further include a signal processor for outputting a signal value.

본 발명의 실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법은 동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과 상기 한쌍의 수신코일의 사이에 배치되는 갭기준코일에 대하여 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 설치되는 커플러가 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 직선이동을 함에 따라 상기 갭기준코일과 상기 한쌍의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 입력받고, 상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 측정 감산값을 얻고, 상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 얻고, 상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 얻고, 상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 얻고, 상기 측정 감산값에 일정한 수를 곱하여 배수값을 얻고, 상기 배수값을 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 얻고, 이를 출력값으로 제공하는 과정을 포함하여 이루어진다.The signal processing method of the gap correction inductance angle sensor according to an embodiment of the present invention is a gap between the pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area and the pair of receiving coils and the gap reference coils. A coupler, which is formed by adding the area of the reference coil and the area of one receiving coil or the area corresponding to the area of one receiving coil, is installed to cover the gap reference coil or open and perform forward / reverse rotation or linear movement. The signal value measured from the gap reference coil and the pair of receiving coils is input, and the signal value measured from the other receiving coil is subtracted from the signal value measured from the one receiving coil to obtain a measurement subtraction value. From the gap reference coil from the signal value measured from the one receiving coil. A first gap correction subtraction value is obtained by subtracting the signal value, and a second gap correction subtraction value is obtained by subtracting the signal value measured from the gap reference coil from the signal value measured from the other receiving coil. The gap correction subtraction value and the second gap correction subtraction value are added to obtain a gap correction addition value. And providing it as an output value.

본 발명의 실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법에 의하면, 커플러의 회전 또는 이동에 따라 측정값이 변하지 않는 위치에 갭기준코일을 설치하고, 상기 갭기준코일의 측정값을 사용하여 커플러의 갭 오차를 보정하는 것이 가능하므로, 항상 정확한 측정값을 제공하는 것이 가능하다.According to the gap correction inductance angle sensor and the signal processing method according to an embodiment of the present invention, the gap reference coil is installed at a position where the measured value does not change with the rotation or movement of the coupler, and the measured value of the gap reference coil is It is possible to compensate for the gap error of the coupler, so that it is always possible to provide accurate measurements.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법에 의하면, 갭기준코일을 설치하여 그 신호값을 사용하므로, 커플러의 회전 또는 이동에 따라 측정값이 변하지 않는 구조를 사용하여 신호처리의 과정이 복잡하지 않으며, 용이하게 갭 오차가 보정된 정확한 측정값을 제공하는 것이 가능하다.In addition, according to the gap compensation inductance angle sensor and the signal processing method according to the embodiment of the present invention, since the gap reference coil is installed and its signal value is used, the measured value does not change with the rotation or movement of the coupler. Therefore, the process of signal processing is not complicated, and it is possible to easily provide an accurate measurement value with a gap error corrected.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 신호처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 신호처리기의 구성을 개념적으로 나타내는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 신호처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 신호처리기의 구성을 개념적으로 나타내는 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 제8실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 신호처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제9실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 신호처리기의 구성을 개념적으로 나타내는 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 한쌍의 수신코일과 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 개념적으로 나타내는 그래프이다.
1 is an exploded perspective view illustrating a gap correction inductance angle sensor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a gap correction inductance angle sensor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating a gap correction inductance angle sensor according to a second embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating a gap correction inductance angle sensor according to a third embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a gap compensation inductance angle sensor signal processing method according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a signal processor in a gap correction inductance angle sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a gap correction inductance angle sensor signal processing method according to a sixth embodiment of the present invention.
8 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a signal processor in a gap correction inductance angle sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a gap correction inductance angle sensor signal processing method according to an eighth embodiment of the present invention.
10 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a signal processor in a gap correction inductance angle sensor according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a graph conceptually illustrating signal values measured from a pair of receiving coils and a gap reference coil in the gap correction inductance angle sensor according to the first embodiment of the present invention.

다음으로 본 발명에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a gap correction inductance angle sensor and a signal processing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.The present invention can be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described below.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like numerals refer to like elements throughout.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 수신코일(12), (14)과, 갭기준코일(18)과, 커플러(20)를 포함하여 이루어진다.First, the gap correction inductance angle sensor according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 and 2, a pair of receiving coils (12), (14), the gap reference coil (18), It comprises a coupler 20.

상기 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일(18)은 하나의 원을 이루도록 형성된다.The pair of receiving coils 12, 14 and the gap reference coil 18 are formed to form a circle.

예를 들면, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일(18)은 원을 3개의 부채꼴형상으로 나눈 형상에 각각 하나씩 배치하여 형성한다.For example, the pair of receiving coils 12, 14 and the gap reference coils 18 are formed by arranging one circle in a shape divided into three sectors.

상기에서 한쌍의 수신코일(12), (14)은 원을 3개의 부채꼴형상으로 나누었을 때 동일한 각도의 동일한 형상을 갖는 2개의 부채꼴형상에 배치되어 설치된다. 즉 한쌍의 수신코일(12), (14)은 동일한 형상과 면적으로 형성되어 설치된다.In the above, the pair of receiving coils 12 and 14 are arranged in two fan shapes having the same shape at the same angle when the circle is divided into three fan shapes. That is, the pair of receiving coils 12 and 14 are formed in the same shape and area.

상기 갭기준코일(18)은 상기 한쌍의 수신코일(12), (14)이 배치되지 않은 나머지 하나의 부채꼴형상에 배치되어 설치된다.The gap reference coil 18 is disposed in the shape of the other fan shape in which the pair of receiving coils 12 and 14 are not arranged.

상기 커플러(20)는 상기 갭기준코일(18)의 면적과 상기 수신코일(12), (14) 중 하나의 면적을 합한 면적으로 형성하여 설치한다.The coupler 20 is formed by installing the area of the gap reference coil 18 and the area of one of the receiving coils 12 and 14 as the sum.

상기 커플러(20)는 상기 갭기준코일(18) 전체 면적을 항상 가린 상태에서 정역회전이 가능하게 설치된다.The coupler 20 is installed to enable forward and reverse rotation in a state where the entire area of the gap reference coil 18 is always covered.

예를 들면, 상기 커플러(20)를 상기 갭기준코일(18)의 면적과 상기 수신코일(12), (14) 중 하나의 면적을 합한 면적으로 형성하는 경우에는, 상기 갭기준코일(18)의 전체 면적을 항상 가리는 상태에서 정회전 또는 역회전을 행하도록 회전범위가 제한되는 상태로 설치한다.For example, when the coupler 20 is formed by adding the area of the gap reference coil 18 to the area of one of the receiving coils 12 and 14, the gap reference coil 18 is formed. It is installed in a state where the rotation range is limited so as to perform forward or reverse rotation while always covering the entire area.

상기에서 커플러(20)가 회전하는 각도의 크기(감지되는 앵글의 크기)는 상기 갭기준코일(18)의 부채꼴형상의 각도에 따라 결정된다.The size of the angle at which the coupler 20 rotates (the size of the detected angle) is determined according to the fan-shaped angle of the gap reference coil 18.

예를 들면, 360도에서 갭기준코일(18)의 각도를 뺀 각도가 한쌍의 수신코일(12), (14)이 설치되는 각도이며, 한쌍의 수신코일(12), (14)이 설치되는 각도가 감지할 수 있는 앵글의 크기를 결정한다.For example, the angle obtained by subtracting the angle of the gap reference coil 18 from 360 degrees is an angle at which the pair of receiving coils 12 and 14 are installed, and the pair of receiving coils 12 and 14 are installed. The angle determines the size of the angle that can be detected.

따라서 상기 갭기준코일(18)의 각도를 얼마로 설정하느냐에 따라 감지할 수 있는 앵글의 크기를 설정하는 것이 가능하다.Therefore, it is possible to set the size of the angle that can be detected depending on how much the angle of the gap reference coil 18 is set.

예를 들면, 상기 갭기준코일(18)의 각도를 60도로 설정하여 설치하면, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14)이 설치되는 각도는 300도이므로, 감지할 수 있는 앵글의 크기는 정회전 150도, 역회전 150도로 결정된다.For example, when the angle of the gap reference coil 18 is set to 60 degrees, the pair of receiving coils 12 and 14 are installed at an angle of 300 degrees. It is determined by 150 degrees forward and 150 degrees reverse.

본 발명의 실시예에 있어서는 상기 커플러(20)가 360도 이상 회전하지 않도록 설치한다.In the embodiment of the present invention, the coupler 20 is installed so as not to rotate more than 360 degrees.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14)과 갭기준코일(18)은 신호처리기(30)에 연결되어 측정된 신호값을 신호처리기(30)에 전송하도록 구성한다.As shown in FIG. 1, the pair of receiving coils 12 and 14 and the gap reference coil 18 are connected to the signal processor 30 to transmit the measured signal values to the signal processor 30. Configure.

상기 신호처리기(30)에서는 상기 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일로(18)부터 측정되는 신호값을 입력받아 이들 신호값을 연산하여 상기 커플러(20)의 갭변화를 보정하고 커플러(20)의 회전각도에 대한 신호값을 출력하도록 구성된다.The signal processor 30 receives the signal values measured from the pair of receiving coils 12, 14 and the gap reference coil 18, and calculates these signal values to calculate the gap change of the coupler 20. And to output a signal value for the rotation angle of the coupler 20.

본 발명의 제2실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 커플러(20)를 상기 수신코일(12), (14) 중 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성하고, 상기 갭기준코일(18)을 항상 개방한 상태에서 정역회전이 가능하게 설치된다.In the gap compensation inductance angle sensor according to the second embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 3, the coupler 20 is formed to have an area corresponding to the area of one of the receiving coils 12 and 14. In addition, the gap reference coil 18 is installed to enable forward and reverse rotation at all times.

상기와 같이 커플러(20)를 상기 수신코일(12), (18) 중 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성하는 경우에는 상기 갭기준코일(18)의 전체 면적을 항상 개방한 상태에서 정회전 또는 역회전을 행하도록 회전범위가 제한되는 상태로 설치한다.When the coupler 20 is formed as an area corresponding to the area of one of the receiving coils 12 and 18 as described above, the rotation of the gap reference coil 18 in the state of always opening or Install in a state where the rotation range is limited to reverse rotation.

그리고 본 발명의 제3실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 동일한 형상과 면적의 사각형상으로 한쌍의 수신코일(12), (14)을 형성하여 설치하고, 한쌍의 수신코일(12), (14) 사이에 사각형상으로 갭기준코일(18)을 형성하여 설치하고, 사각형상으로 형성되는 커플러(20)를 한쪽 수신코일(12)에서 다른쪽 수신코일(14)로 직선이동이 가능하도록 설치한다.And the gap correction inductance angle sensor according to the third embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, is formed by installing a pair of receiving coils (12), 14 in the shape of a square of the same shape and area, A gap reference coil 18 is formed in a square shape between a pair of receiving coils 12 and 14, and a coupler 20 formed in a rectangular shape is formed from one receiving coil 12 to the other receiving coil ( 14) should be installed to enable linear movement.

상기에서 커플러(20)의 크기는 하나의 수신코일(12)과 갭기준코일(18)을 합한 형상과 면적으로 설정하여 형성한다.The size of the coupler 20 is formed by setting one receiving coil 12 and the gap reference coil 18 to the sum of the shape and area.

상기에서 갭기준코일(18)을 한쌍의 수신코일(12), (14) 사이에 설치하지 않고, 한쌍의 수신코일(12), (14)을 근접된 상태로 배치하여 설치하고, 갭기준코일(18)을 수신코일(12) 또는 수신코일(14)의 바깥쪽에 배치하여 설치하는 것도 가능하다.In the above, the gap reference coil 18 is not installed between the pair of receiving coils 12 and 14, and the pair of receiving coils 12 and 14 are arranged in close proximity and the gap reference coil 18 is installed. It is also possible to arrange | position (18) outside the receiving coil 12 or the receiving coil 14, and to install.

상기와 같이 갭기준코일(18)을 바깥쪽에 배치하여 설치하는 경우에는 상기 커플러(20)의 크기를 하나의 수신코일(12)에 대응하는 면적과 형상으로 형성하여 설치하고, 상기 커플러(20)의 이동범위를 갭기준코일(18)이 항상 개방된 상태를 유지하도록 설정하여 제한하는 것이 바람직하다.When the gap reference coil 18 is disposed outside and installed as described above, the size of the coupler 20 is formed in an area and a shape corresponding to one receiving coil 12, and the coupler 20 is installed. It is preferable to limit the moving range of by setting the gap reference coil 18 to remain open at all times.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서로부터 얻어지는 신호를 처리하는 방법을 설명한다.Next, a method of processing a signal obtained from a gap correction inductance angle sensor according to the first and second embodiments of the present invention configured as described above will be described.

본 발명의 제4실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일(18)로부터 측정되는 3개(A, B, C)신호값을 입력받는 단계(S10)와, 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)으로부터 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)을 감산하여 측정 감산값(A-B)을 얻는 단계(S30)와, 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)으로부터 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 감산하여 제1갭보정 감산값(A-C)을 얻는 단계(S22)와, 상기 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)으로부터 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 감산하여 제2갭보정 감산값(B-C)을 얻는 단계(S24)와, 상기 제1갭보정 감산값(A-C)과 상기 제2갭보정 감산값(B-C)을 더하여 갭보정 가산값((A-C)+(B-C)=S)을 얻는 단계(S26)와, 상기 측정 감산값(A-B)에 일정한 수(예를 들면, 0.5, 2, 3 등)를 곱하여 배수값((A-B)/2)을 얻는 단계(S40)와, 상기 배수값((A-B)/2)을 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-B)/(2S))을 얻는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the signal processing method of the gap correction inductance angle sensor according to the fourth embodiment of the present invention is measured from a pair of receiving coils 12 and 14 and a gap reference coil 18. Step (S10) of receiving the dog (A, B, C) signal value, and the signal value measured from the other receiving coil 14 from the signal value (A) measured from the one receiving coil 12 ( Subtracting B) to obtain a measurement subtraction value AB (S30) and the signal value C measured from the gap reference coil 18 from the signal value A measured from the one receiving coil 12. Subtracting) to obtain a first gap correction subtraction value AC (S22) and a signal measured from the gap reference coil 18 from a signal value B measured from the other receiving coil 14 Subtracting the value C to obtain a second gap correction subtraction value BC (S24), and the first gap correction subtraction value AC and the second gap correction subtraction value BC. In addition, a step (S26) of obtaining a gap correction addition value ((AC) + (BC) = S) and a multiplier value by multiplying the measured subtraction value AB by a predetermined number (for example, 0.5, 2, 3, etc.) Obtaining ((AB) / 2) (S40) and dividing the multiple value ((AB) / 2) by the gap correction addition value S to obtain a division value ((AB) / (2S)) (S60) is made.

상기 배수값을 얻는 단계(S40)에서 곱하는 일정한 수는 출력을 얻고자 하는 각도 또는 이동거리의 범위 등에 따라서 설정되는 수이다.The constant number multiplied in the step (S40) of obtaining the multiple value is a number set according to the angle or range of movement distance to obtain the output.

상기 제산값((A-B)/(2S))을 출력값(Vout)으로 제공한다.The division value (A-B) / (2S) is provided as an output value Vout.

상기에서 제산값((A-B)/(2S))을 출력값(Vout)으로 제공하기 전에 기준전압(Vref)을 승산하는 과정을 더 수행하는 것도 가능하다.It is also possible to further perform the process of multiplying the reference voltage Vref before providing the division value (A-B) / (2S) as the output value Vout.

도 6에는 본 발명의 제4실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법을 구현하기 위하여 구성한 본 발명의 제5실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타낸다.Figure 6 shows a gap correction inductance angle sensor according to a fifth embodiment of the present invention configured to implement the signal processing method of the gap correction inductance angle sensor according to the fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제5실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 상기 신호처리기(30)는 측정 감산기(36)와, 제1갭보정 감산기(32)와, 제2갭보정 감산기(33)와, 갭보정 가산기(34)와, 배수기(37)와, 제산기(38)를 포함하여 이루어진다.In the gap correction inductance angle sensor according to the fifth embodiment of the present invention, the signal processor 30 includes a measurement subtractor 36, a first gap correction subtractor 32, and a second gap correction subtractor 33. And a gap correction adder 34, a drainer 37, and a divider 38.

상기 측정 감산기(36)에서는 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)으로부터 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)을 감산하여 측정 감산값(A-B)을 출력한다.The measurement subtractor 36 subtracts the measurement value AB measured by subtracting the signal value B measured from the other reception coil 14 from the signal value A measured from the one reception coil 12. Output

상기 제1갭보정 감산기(32)에서는 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)으로부터 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 감산하여 제1갭보정 감산값(A-C)을 출력한다.The first gap correction subtractor 32 subtracts the signal value C measured from the gap reference coil 18 from the signal value A measured from the one receiving coil 12 to subtract the first gap correction. Output the value AC.

상기 제2갭보정 감산기(33)에서는 상기 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)으로부터 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 감산하여 제2갭보정 감산값(B-C)을 출력한다.The second gap correction subtractor 33 subtracts the signal value C measured from the gap reference coil 18 from the signal value B measured from the other receiving coil 14 to compensate for the second gap correction. The subtraction value BC is output.

상기 갭보정 가산기(34)에서는 상기 제1갭보정 감산기(32)로부터 출력되는 상기 제1갭보정 감산값(A-C)과 상기 제2갭보정 감산기(33)로부터 출력되는 상기 제2갭보정 감산값(B-C)을 더하여 갭보정 가산값((A-C)+(B-C)=S)을 출력한다.In the gap correction adder 34, the first gap correction subtractor AC output from the first gap correction subtractor 32 and the second gap correction subtractor 33 that are output from the second gap correction subtractor 33. Add (BC) to output the gap correction addition value ((AC) + (BC) = S).

상기 배수기(37)에서는 상기 측정 감산기(36)로부터 출력되는 상기 측정 감산값(A-B)에 일정한 수(예를 들면 0.5)를 곱하여 배수값((A-B)/2)을 출력한다.The drainer 37 multiplies the measured subtraction value A-B output from the measurement subtractor 36 by a predetermined number (for example, 0.5) to output a multiple value (A-B) / 2.

상기 제산기(38)에서는 상기 배수기(37)로부터 출력되는 배수값((A-B)/2)을 상기 갭보정 가산기(34)로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-B)/(2S))을 출력한다.The divider 38 divides the drain value (AB) / 2 output from the drainage 37 by the gap correction adder S output from the gap correction adder 34 to divide the divider value ((AB). ) / (2S)).

상기에서 제산값((A-B)/(2S))을 출력값(Vout)으로 제공하기 전에 기준전압(Vref)을 승산하는 기준 승산기(39)를 더 설치하는 것도 가능하다.It is also possible to further provide a reference multiplier 39 for multiplying the reference voltage Vref before providing the division value (A-B) / (2S) as the output value Vout.

그리고 본 발명의 제6실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 측정 감산값(A-B)을 얻는 단계(S30) 다음에, 상기 측정 감산값(A-B)에 상기 갭보정 가산값((A-C)+(B-C)=S)을 더하여 2차 가산값(A-B+S)을 얻는 단계(S32)와, 상기 2차 가산값(A-B+S)에 일정한 수(예를 들면 0.5)를 곱하여 배수값((A-B+S)/2)을 얻는 단계(S42)와, 상기 배수값((A-B+S)/2)을 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-B+S)/(2S))을 얻는 단계(S62)를 포함하여 이루어진다.In the signal processing method of the gap correction inductance angle sensor according to the sixth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, after the step S30 of obtaining the measurement subtraction value AB, the measurement subtraction value ( AB) adds the gap correction addition value (AC) + (BC) = S to obtain a secondary addition value A-B + S (S32), and the secondary addition value A-B +. Multiplying S by a certain number (e.g., 0.5) to obtain a multiple value ((A-B + S) / 2) (S42) and the multiple value ((A-B + S) / 2); And dividing by the gap correction addition value S to obtain a division value ((A-B + S) / (2S)).

상기 제산값((A-B+S)/(2S))에 기준전압(Vref)을 승산하여 출력값(Vout)으로 제공한다.The reference voltage Vref is multiplied by the division value (A-B + S) / (2S) to provide the output value Vout.

상기한 제6실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제4실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.Also in the sixth embodiment described above, since it is possible to carry out the same configuration as the above-described fourth embodiment except for the above-described configuration, detailed description thereof will be omitted.

도 8에는 본 발명의 제6실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법을 구현하기 위하여 구성한 본 발명의 제7실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타낸다.8 shows a gap correction inductance angle sensor according to a seventh embodiment of the present invention configured to implement a signal processing method of a gap correction inductance angle sensor according to a sixth embodiment of the present invention.

본 발명의 제7실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 상기 신호처리기(30)는 측정 감산기(36)와, 제1갭보정 감산기(32)와, 제2갭보정 감산기(33)와, 갭보정 가산기(34)와, 2차 가산기(35)와, 배수기(37)와, 제산기(38)와, 기준 승산기(39)를 포함하여 이루어진다.In the gap correction inductance angle sensor according to the seventh embodiment of the present invention, the signal processor 30 includes a measurement subtractor 36, a first gap correction subtractor 32, and a second gap correction subtractor 33. And a gap correction adder 34, a secondary adder 35, a drainer 37, a divider 38, and a reference multiplier 39.

상기 2차 가산기(35)에서는 상기 측정 감산기(36)로부터 출력되는 상기 측정 감산값(A-B)에 상기 갭보정 가산기(34)로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값((A-C)+(B-C)=S)을 더하여 2차 가산값(A-B+S)을 출력한다.In the secondary adder 35, the gap correction adder 34 outputted from the gap correction adder 34 to the measurement subtraction value AB output from the measurement subtractor 36 (AC) + (BC) = S. ) And outputs the second addition value (A-B + S).

상기 배수기(37)에서는 상기 2차 가산기(35)로부터 출력되는 상기 2차 가산값(A-B+S)에 일정한 수(예를 들면 0.5)를 곱하여 배수값((A-B+S)/2)을 출력한다.In the drainer 37, the secondary addition value A-B + S output from the secondary adder 35 is multiplied by a predetermined number (for example, 0.5) to obtain a drainage value ((A-B + S) / Output 2).

상기 제산기(38)에서는 상기 배수기(37)로부터 출력되는 배수값((A-B+S)/2)을 상기 갭보정 가산기(34)로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-B+S)/(2S))을 출력한다.The divider 38 divides the drain value ((A-B + S) / 2) output from the drainer 37 by the gap correction adder S output from the gap correction adder 34 to divide the divider value. Output the value ((A-B + S) / (2S)).

상기한 제7실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제5실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.Also in the seventh embodiment described above, the present invention can be implemented in the same configuration as in the fifth embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

그리고 본 발명의 제8실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 측정 감산값(A-B)을 얻는 단계(S30)와 상기 승산값((A-B)/2)을 얻는 단계(S42) 등을 수행하지 않고, 바로 상기 제1갭보정 감산값(A-C)을 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-C)/S)을 얻고 이를 출력(Vout)으로 제공하는 단계(S64)를 포함하여 이루어진다.In the signal processing method of the gap correction inductance angle sensor according to the eighth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the step S30 of obtaining the measurement subtraction value AB and the multiplication value (AB) are shown. Instead of performing step (S42) or the like to obtain (2), the first gap correction subtraction value AC is divided by the gap correction addition value S to obtain a division value (AC) / S and output the result. It provides a step (S64) to provide (Vout).

상기한 제8실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제4실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.Also in the eighth embodiment described above, it is possible to carry out the same configuration as the above-described fourth embodiment except for the above-described configuration, and thus, detailed description thereof will be omitted.

도 10에는 본 발명의 제8실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법을 구현하기 위하여 구성한 본 발명의 제9실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서를 나타낸다.10 shows a gap compensation inductance angle sensor according to a ninth embodiment of the present invention configured to implement a signal processing method of a gap correction inductance angle sensor according to an eighth embodiment of the present invention.

본 발명의 제9실시예에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서, 상기 신호처리기(30)는 제1갭보정 감산기(32)와, 제2갭보정 감산기(33)와, 갭보정 가산기(34)와, 제산기(38)와, 기준 승산기(39)를 포함하여 이루어진다.In the gap correction inductance angle sensor according to the ninth embodiment of the present invention, the signal processor 30 includes a first gap correction subtractor 32, a second gap correction subtractor 33, and a gap correction adder 34. ), A divider 38 and a reference multiplier 39.

상기 제산기(38)에서는 상기 제1갭보정 감산기(32)로부터 출력되는 제1갭보정 감산값((A-C)을 상기 갭보정 가산기(34)로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값(S)으로 나누어 제산값((A-C)/S)을 출력한다.The divider 38 divides the first gap correction subtracted value AC output from the first gap correction subtracter 32 by the gap correction adder S output from the gap correction adder 34. The division value ((AC) / S) is output.

상기한 제9실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제5실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.Also in the above-described ninth embodiment, the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described fifth embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예 내지 제9실시예에 있어서, 커플러(20)와 한쌍의 수신코일(12), (14) 사이의 간격(갭)이 변화하는 것을 보정하는 원리에 대하여 설명한다.Next, in the first to ninth embodiments of the present invention configured as described above, the gap (gap) between the coupler 20 and the pair of receiving coils 12 and 14 is corrected. Explain the principle.

예를 들면, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(A, B, C)은 각각 도 11에 나타낸 바와 같은 그래프로 나타내어진다.For example, the signal values A, B, and C measured from the pair of receiving coils 12, 14 and the gap reference coil 18 are each represented by a graph as shown in FIG.

즉, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14)로부터 측정되는 신호값(A, B)은 서로 일정한 각도(예를 들면, 180도)의 위상차를 두고 동일한 값을 가지며, 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)은 항상 일정한 값을 나타낸다.That is, the signal values A and B measured from the pair of receiving coils 12 and 14 have the same value with a phase difference of a predetermined angle (for example, 180 degrees), and the gap reference coil ( The signal value C measured from 18) always shows a constant value.

만약, 커플러(20)와 수신코일(12), (14) 사이의 간격(갭)이 변화하게 되면, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14) 및 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(A, B, C)은 함께 수직 이동하게 된다. 예를 들면, 도 11에서 아래쪽에 나타낸 신호값(A, B, C)의 그래프에서 위쪽에 나타낸 신호값(A', B', C')의 그래프로 수직 이동하게 된다. 도 11에 있어서는 신호값이 수직 이동하는 값을 과장하여 크게 나타내었지만, 실제로는 조금씩 수직 이동하게 된다.If the gap (gap) between the coupler 20 and the receiving coils 12 and 14 is changed, the signal measured from the pair of receiving coils 12, 14 and the gap reference coil 18 The values A, B, and C move vertically together. For example, a vertical shift is made from the graph of the signal values A, B and C shown below in FIG. 11 to the graph of the signal values A ', B' and C 'shown above. In Fig. 11, the value of the signal value is exaggerated and shown to be large, but in practice, the signal value is vertically moved little by little.

그런데, 도 11의 그래프에서 확인되는 바와 같이, 상기 한쌍의 수신코일(12), (14)로부터 측정되는 신호값(A, B)은 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 기준선으로 설정하여 계산하게 되면, 수직 이동하지 않은 것과 마찬가지의 값을 얻는 것이 가능하고, 이로부터 커플러(20)의 갭을 보정하는 효과가 얻어진다.However, as shown in the graph of FIG. 11, the signal values A and B measured from the pair of receiving coils 12 and 14 are the signal values C measured from the gap reference coil 18. When the calculation is made with reference to the reference line, it is possible to obtain a value similar to that of no vertical movement, thereby obtaining the effect of correcting the gap of the coupler 20.

상기와 같이 측정되는 신호값에 있어서, 회전되는 앵글(각도)의 감지에는 한쌍의 수신코일(12),(14) 중 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)에서 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)을 감산한 측정 감산값(A-B)을 사용한다.In the signal value measured as described above, the detection of the rotated angle (angle) is performed by the other one in the signal value A measured from one of the receiving coils 12 and 14 of the receiving coil 12. The measurement subtraction value AB obtained by subtracting the signal value B measured from the receiving coil 14 is used.

예를 들면, 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)에서 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)을 감산한 측정 감산값(A-B)은 커플러(20)가 회전함에 따라 음(-)의 최소값에서 양(+)의 최대값까지 경사진 직선 그래프를 그리게 되므로, 측정 감산값(A-B)을 사용하면 회전된 앵글(각도)를 감지하는 것이 가능하다.For example, the measured subtraction value AB obtained by subtracting the signal value A measured from the other receiving coil 14 from the signal value A measured from the one receiving coil 12 is a coupler 20. As the) rotates, a linear graph is inclined from the negative minimum value to the positive maximum value. Therefore, using the measured subtraction value AB, it is possible to detect the rotated angle (angle).

도 11에 있어서, 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)과 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)의 중간 평균값(M)을 계산하면, M=(A+B)/2로 나타내어진다.In FIG. 11, when the median average value M of the signal value A measured from the one receiving coil 12 and the signal value B measured from the other receiving coil 14 is calculated, M = It is represented by (A + B) / 2.

그리고, 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 "0"의 값으로 기준한 상태에서, 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)에서 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)을 뺀 값을 S라고 하면, 상기 측정 감산값(A-B)은 -S≤(A-B)≤S의 범위로 나타낼 수 있다.In the state where the signal value C measured from the gap reference coil 18 is referred to as a value of "0", the other signal is received from the signal value A measured from the one receiving coil 12. When the value obtained by subtracting the signal value B measured from the coil 14 is S, the measured subtraction value AB may be represented by a range of -S ≦ (AB) ≦ S.

상기 측정 감산값(A-B)의 범위를 양의 값으로 나타내기 위하여 각 항에 "S"를 더해주면 0≤(A-B+S)≤2S의 수식으로 나타낼 수 있고, 여기 각 항을 다시 "2S"로 나누어주면 0≤((A-B+S)/(2S))≤1의 수식으로 나타낼 수 있다.In order to represent the range of the measured subtraction value AB as a positive value, adding "S" to each term can be expressed by a formula of 0≤ (A-B + S) ≤2S, where each term is again " Dividing by 2S "can be expressed by the formula of 0≤ ((A-B + S) / (2S)) ≤1.

상기에서 0과 1 사이의 값을 갖는 Ratio=(A-B+S)/(2S)의 값으로부터 상기 커플러(20)가 회전하는 각도(앵글)를 감지하는 것이 가능하다.It is possible to detect the angle (angle) at which the coupler 20 rotates from the value of Ratio = (A-B + S) / (2S) having a value between 0 and 1 above.

상기 Ratio=(A-B+S)/(2S)의 값을 이용하여 커플러(20)의 회전각을 감지하기 위한 신호처리방법 및 신호처리기의 예로는 상기한 제6실시예 및 제7실시예가 해당된다.Examples of the signal processing method and the signal processor for detecting the rotation angle of the coupler 20 using the value of Ratio = (A-B + S) / (2S) include the sixth and seventh embodiments. Yes.

상기에서 "S"는 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A)과 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B)의 중간 평균값(M)에서 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 뺀 값(M-C)을 2배한 값인 S=2(M-C)와 같이 나타낼 수 있고, 이는 S=2M-2C=A+B-2C=(A-C)+(B-C)와 같이 전개하는 것이 가능하다."S" is the gap reference coil at the median average value M of the signal value A measured from the one receiving coil 12 and the signal value B measured from the other receiving coil 14. It can be expressed as S = 2 (MC), which is the value obtained by subtracting the signal value C measured from (18) (MC), which is S = 2M-2C = A + B-2C = (AC) + It is possible to develop as (BC).

따라서, "S"의 값을 상기 하나의 수신코일(12)로부터 측정되는 신호값(A), 다른 하나의 수신코일(14)로부터 측정되는 신호값(B), 상기 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)의 조합으로 구현하여 산출하는 것이 가능하다.Therefore, the value of "S" is determined from the signal value A measured from the one receiving coil 12, the signal value B measured from the other receiving coil 14, and the gap reference coil 18. It is possible to implement and calculate the combination of the measured signal value (C).

상기와 같이 "S"의 값은 갭기준코일(18)로부터 측정되는 신호값(C)을 기준선으로 사용하여 계산하므로, "S"의 값을 사용하여 커플러(20)의 회전각을 산출하게 되면, 상기 커플러(20)의 위치변동에 따라 발생하는 갭에 대한 보정이 이루어지게 된다.As described above, since the value of "S" is calculated using the signal value C measured from the gap reference coil 18 as a reference line, when the rotation angle of the coupler 20 is calculated using the value of "S". In addition, correction for the gap occurring due to the positional change of the coupler 20 is made.

그리고, 상기 측정 감산값(A-B)의 범위 -S≤(A-B)≤S에서, 각 항을 "S"로 나누면 -1≤((A-B)/S)≤1로 나타낼 수 있으며, 여기에 VG를 사용하게 되면 -0.5≤((A-B)/(2S))≤0.5로 나타낼 수 있다.In the range -S≤ (AB) ≤S of the measured subtraction value AB, dividing each term by "S" may represent -1≤ ((AB) / S) ≤1, where VG is If used, it can be expressed as -0.5≤ ((AB) / (2S)) ≤0.5.

상기에서 -0.5와 0.5 사이의 값을 갖는 Ratio=(A-B)/(2S)의 값으로부터 상기 커플러(20)가 회전하는 각도(앵글)를 감지하는 것도 가능하다.It is also possible to detect the angle (angle) at which the coupler 20 rotates from the value of Ratio = (A-B) / (2S) having a value between -0.5 and 0.5.

상기 Ratio=(A-B)/(2S)의 값을 이용하여 커플러(20)의 회전각을 감지하기 위한 신호처리방법 및 신호처리기의 예로는 상기한 제4실시예 및 제5실시예가 해당된다.Examples of the signal processing method and the signal processor for detecting the rotation angle of the coupler 20 by using the ratio Ratio = (A-B) / (2S) correspond to the above-described fourth and fifth embodiments.

그리고, 상기 Ratio=(A-B+S)/(2S)에 S=(A-C)+(B-C)를 대입하여 정리하면, Ratio=(A-B+A-C+B-C)/(2S)=(2A-2C)/(2S)=(A-C)/S로 나타낼 수 있다.Then, substituting S = (AC) + (BC) for Ratio = (A-B + S) / (2S), Ratio = (A-B + A-C + BC) / (2S) = It can be represented by (2A-2C) / (2S) = (AC) / S.

상기 Ratio=(A-C)/S의 값으로부터도 상기 커플러(20)가 회전하는 각도(앵글)를 감지하는 것이 가능하다.It is also possible to detect the angle (angle) at which the coupler 20 rotates from the value of Ratio = (A-C) / S.

상기 Ratio=(A-C)/S의 값을 이용하여 커플러(20)의 회전각을 감지하기 위한 신호처리방법 및 신호처리기의 예로는 상기한 제8실시예 및 제9실시예가 해당된다.Examples of the signal processing method and the signal processor for detecting the rotation angle of the coupler 20 using the value of Ratio = (A-C) / S include the eighth and ninth embodiments.

상기에서는 본 발명에 따른 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서 및 그 신호처리방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a gap correction inductance angle sensor according to the present invention and a preferred embodiment of the signal processing method thereof have been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the specification and the accompanying drawings. It is possible to implement, and this also belongs to the scope of the present invention.

12,14 - 한쌍의 수신코일, 18 - 갭기준코일, 20 - 커플러, 30 - 신호처리기12,14-A pair of receive coils, 18-Gap reference coil, 20-Coupler, 30-Signal processor

Claims (11)

삭제delete 동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과,
상기 한쌍의 수신코일의 사이 또는 외부에 배치되는 갭기준코일과,
상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 왕복직선이동이 가능하게 설치되는 커플러와,
상기 한쌍의 수신코일 및 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 입력받아 이들 신호값을 연산하여 커플러의 갭변화를 보정하고 커플러의 회전각도에 대한 신호값을 출력하는 신호처리기를 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서에 있어서,
상기 커플러는 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적으로 형성되는 경우에는 상기 갭기준코일의 전체 면적을 항상 가리는 상태에서 정역회전 또는 직선이동을 행하도록 회전범위 또는 이동범위가 제한되는 상태로 설치하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
A pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area,
A gap reference coil disposed between or outside the pair of receiving coils;
An area corresponding to the area of the gap reference coil and the area of the one receiving coil or the area corresponding to the area of the one receiving coil is formed to enable forward / reverse rotation or linear movement in a state where the gap reference coil is always covered or opened. With coupler installed
Gap correction inductance method including a signal processor for receiving the signal values measured from the pair of receiving coils and the gap reference coil to calculate these signal values to correct the gap change of the coupler and output a signal value for the rotation angle of the coupler In the angle sensor,
When the coupler is formed by the sum of the area of the gap reference coil and the area of one of the receiving coils, the rotation range or the moving range is such that the coupler rotates forward or linearly while always covering the entire area of the gap reference coil. Gap correction inductance angle sensor for installation in restricted conditions.
청구항 2에 있어서,
상기 커플러는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되는 경우에는 상기 갭기준코일의 전체 면적을 항상 개방한 상태에서 정역회전 또는 직선이동을 행하도록 회전범위 또는 이동범위가 제한되는 상태로 설치하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
The method according to claim 2,
When the coupler is formed with an area corresponding to the area of one of the receiving coils, the coupler is installed in a state in which the rotation range or the movement range is limited so as to perform forward and reverse rotation or linear movement in a state where the entire area of the gap reference coil is always opened. Gap correction inductance angle sensor.
청구항 2에 있어서,
상기 신호처리기는 상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 측정 감산값을 출력하는 측정 감산기와, 상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 출력하는 제1갭보정 감산기와, 상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 출력하는 제2갭보정 감산기와, 상기 제1갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 출력하는 갭보정 가산기와, 상기 측정 감산기로부터 출력되는 상기 측정 감산값에 일정한 수를 곱하여 배수값을 출력하는 배수기와, 상기 배수기로부터 출력되는 배수값을 상기 갭보정 가산기로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 출력하는 제산기를 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
The method according to claim 2,
The signal processor includes a measurement subtractor for outputting a measurement subtracted value by subtracting a signal value measured from another receiving coil from a signal value measured from one receiving coil of the pair of receiving coils, and measuring from the one receiving coil. A first gap correction subtractor which subtracts the signal value measured from the gap reference coil from the signal value to be output and outputs a first gap correction subtracted value, and measures the gap reference coil from the signal value measured from the other receiving coil A second gap correction subtractor for outputting a second gap correction subtractor by subtracting the signal value, and the first gap correction subtractor output from the first gap correction subtractor and the second gap correction subtractor outputted from the second gap correction subtractor A gap correction adder for adding a gap correction subtraction value to output a gap correction addition value, and the measurement subtraction output from the measurement subtractor; A gap correction inductance method comprising a multiplier for multiplying a value by a predetermined number and outputting a multiplier value and a divider for dividing a multiplier value output from the multiplier by the gap correction adder output from the gap correction adder and outputting a division value; Angle sensor.
청구항 2에 있어서,
상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 측정 감산값을 출력하는 측정 감산기와, 상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 출력하는 제1갭보정 감산기와, 상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 출력하는 제2갭보정 감산기와, 상기 제1갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 출력하는 갭보정 가산기와, 상기 측정 감산기로부터 출력되는 상기 측정 감산값에 상기 갭보정 가산기로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값을 더하여 2차 가산값을 출력하는 2차 가산기와, 상기 2차 가산기로부터 출력되는 상기 2차 가산값에 일정한 수를 곱하여 배수값을 출력하는 배수기와, 상기 배수기로부터 출력되는 배수값을 상기 갭보정 가산기로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 출력하는 제산기를 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
The method according to claim 2,
A measurement subtractor for outputting a measurement subtracted value by subtracting a signal value measured from another receiving coil from a signal value measured from one receiving coil of the pair of receiving coils, and a signal value measured from the one receiving coil A first gap correction subtractor for subtracting a signal value measured from the gap reference coil to output a first gap correction subtracted value, and a signal value measured from the gap reference coil from a signal value measured from the other receiving coil A second gap correction subtractor which subtracts to output a second gap correction subtractor, and the second gap correction subtractor output from the first gap correction subtractor and the second gap correction subtractor outputted from the first gap correction subtractor The gap correction adder that adds a value and outputs a gap correction addition value, and the gap correction to the measurement subtracted value output from the measurement subtractor. A second adder for outputting a second addition value by adding the gap correction addition value output from an adder, a drain for outputting a multiple value by multiplying the second addition value output from the second adder by a predetermined number, and the drainer And a divider for dividing a multiple value output from the divided by the gap correction adder output from the gap correction adder and outputting a division value.
청구항 2에 있어서,
상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 출력하는 제1갭보정 감산기와, 상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 출력하는 제2갭보정 감산기와, 상기 제1갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산기로부터 출력되는 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 출력하는 갭보정 가산기와, 상기 제1갭보정 감산기로부터 출력되는 제1갭보정 감산값을 상기 갭보정 가산기로부터 출력되는 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 출력하는 제산기를 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
The method according to claim 2,
A first gap correction subtractor for subtracting a signal value measured from the gap reference coil from a signal value measured from the one receiving coil and outputting a first gap correction subtracting value, and a signal value measured from the other receiving coil A second gap correction subtractor for outputting a second gap correction subtraction value by subtracting a signal value measured from the gap reference coil from the first gap correction subtractor and the second gap correction subtractor output from the first gap correction subtractor; A gap correction adder outputting a gap correction addition value by adding the second gap correction subtraction value output from a correction subtractor, and a first gap correction subtraction value output from the first gap correction subtractor, the output from the gap correction adder. A gap correction inductance angle sensor comprising a divider for dividing the gap correction addition value and outputting a division value.
청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
상기 제산기로부터 출력되는 제산값을 출력값으로 제공하기 전에 기준전압을 승산하는 기준 승산기를 더 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And a reference multiplier for multiplying the reference voltage before providing the dividing value output from the divider as an output value.
동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과 상기 한쌍의 수신코일의 사이 또는 외부에 배치되는 갭기준코일에 대하여 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 설치되는 커플러가 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 왕복직선이동을 함에 따라 상기 갭기준코일과 상기 한쌍의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 입력받고,
상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 측정 감산값을 얻고,
상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 얻고,
상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 얻고,
상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 얻고,
상기 측정 감산값에 일정한 수를 곱하여 배수값을 얻고,
상기 배수값을 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 얻고 이를 출력값으로 제공하는 과정을 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법.
An area obtained by adding the area of the gap reference coil and the area of the one receiving coil to a pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area and disposed between or outside the pair of receiving coils; A coupler formed by forming an area corresponding to an area of a receiving coil is measured from the gap reference coil and the pair of receiving coils as the coupler rotates forward or backward in a state of always covering or opening the gap reference coil. Receive the signal value,
A measurement subtraction value is obtained by subtracting a signal value measured from another receiving coil from a signal value measured from one receiving coil of the pair of receiving coils,
A first gap correction subtraction value is obtained by subtracting a signal value measured from the gap reference coil from a signal value measured from the one receiving coil;
A second gap correction subtraction value is obtained by subtracting the signal value measured from the gap reference coil from the signal value measured from the other receiving coil;
A gap correction addition value is obtained by adding the first gap correction subtraction value and the second gap correction subtraction value;
Multiplying the measured subtraction value by a certain number to obtain a multiple value,
And dividing the multiple value by the gap correction addition value to obtain a dividing value and providing the dividing value as an output value.
동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과 상기 한쌍의 수신코일의 사이 또는 외부에 배치되는 갭기준코일에 대하여 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 설치되는 커플러가 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 왕복직선이동을 함에 따라 상기 갭기준코일과 상기 한쌍의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 입력받고,
상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 측정 감산값을 얻고,
상기 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 얻고,
상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 얻고,
상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 얻고,
상기 측정 감산값에 상기 갭보정 가산값을 더하여 2차 가산값을 얻고,
상기 2차 가산값에 일정한 수를 곱하여 배수값을 얻고,
상기 배수값을 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 얻고 이를 출력값으로 제공하는 과정을 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법.
An area obtained by adding the area of the gap reference coil and the area of the one receiving coil to a pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area and disposed between or outside the pair of receiving coils; A coupler formed by forming an area corresponding to an area of a receiving coil is measured from the gap reference coil and the pair of receiving coils as the coupler rotates forward or backward in a state of always covering or opening the gap reference coil. Receive the signal value,
A measurement subtraction value is obtained by subtracting a signal value measured from another receiving coil from a signal value measured from one receiving coil of the pair of receiving coils,
A first gap correction subtraction value is obtained by subtracting a signal value measured from the gap reference coil from a signal value measured from the one receiving coil;
A second gap correction subtraction value is obtained by subtracting the signal value measured from the gap reference coil from the signal value measured from the other receiving coil;
A gap correction addition value is obtained by adding the first gap correction subtraction value and the second gap correction subtraction value;
The gap addition value is added to the measured subtraction value to obtain a second addition value,
Multiplying the second addition value by a certain number to obtain a multiple value,
And dividing the multiple value by the gap correction addition value to obtain a dividing value and providing the dividing value as an output value.
동일한 형상과 면적을 갖도록 형성되어 설치되는 한쌍의 수신코일과 상기 한쌍의 수신코일의 사이 또는 외부에 배치되는 갭기준코일에 대하여 상기 갭기준코일의 면적과 상기 수신코일 하나의 면적을 합한 면적 또는 상기 수신코일 하나의 면적에 대응하는 면적으로 형성되어 설치되는 커플러가 상기 갭기준코일을 항상 가리거나 개방한 상태에서 정역회전 또는 왕복직선이동을 함에 따라 상기 갭기준코일과 상기 한쌍의 수신코일로부터 측정되는 신호값을 입력받고,
상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제1갭보정 감산값을 얻고,
상기 다른 하나의 수신코일로부터 측정되는 신호값으로부터 상기 갭기준코일로부터 측정되는 신호값을 감산하여 제2갭보정 감산값을 얻고,
상기 제1갭보정 감산값과 상기 제2갭보정 감산값을 더하여 갭보정 가산값을 얻고,
상기 제1갭보정 감산값을 상기 갭보정 가산값으로 나누어 제산값을 얻고 이를 출력값으로 제공하는 과정을 포함하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법.
An area obtained by adding the area of the gap reference coil and the area of the one receiving coil to a pair of receiving coils formed and installed to have the same shape and area and disposed between or outside the pair of receiving coils; A coupler formed by forming an area corresponding to an area of a receiving coil is measured from the gap reference coil and the pair of receiving coils as the coupler rotates forward or backward in a state of always covering or opening the gap reference coil. Receive the signal value,
A first gap correction subtraction value is obtained by subtracting a signal value measured from the gap reference coil from a signal value measured from one receiving coil of the pair of receiving coils,
A second gap correction subtraction value is obtained by subtracting the signal value measured from the gap reference coil from the signal value measured from the other receiving coil;
A gap correction addition value is obtained by adding the first gap correction subtraction value and the second gap correction subtraction value;
And dividing the first gap correction subtraction value by the gap correction addition value to obtain a division value and providing it as an output value.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한항에 있어서,
상기 제산값을 출력값으로 제공하기 전에 기준전압을 승산하는 과정을 더 수행하는 갭보정 인덕턴스방식 앵글센서의 신호처리방법.
The method according to any one of claims 8 to 10,
And a step of multiplying a reference voltage before providing the division value as an output value.
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