KR101393041B1 - Inductive Sensor for Displacement or Angle for Gap Compensation - Google Patents
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Abstract
구조적으로 갭의 변동에 대한 보정이 가능하도록 구성하여 신뢰성을 크게 향상시키도록, 발진기에 연결되는 여자코일과, 여자코일의 위에 간격을 두고 설치되고 여자코일에 전원이 공급될 때에 인덕턴스가 발생하는 한쌍의 수신코일과, 한쌍의 수신코일과 여자코일을 사이에 두고 위아래에 각각 위치시켜 회전 또는 이동가능하게 설치되고 전도성의 재질로 형성되는 한쌍의 커플러를 포함하는 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서를 제공한다.A pair of exciting coils connected to the oscillator and spaced above the exciting coil and generating inductance when power is supplied to the exciting coil; And a pair of couplers formed of a conductive material and disposed so as to be rotatable or movable on the upper and lower sides of a pair of receiving coils and excitation coils, respectively, and a gap compensation inductance type displacement sensor .
Description
본 발명은 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한쌍의 수신코일을 사이에 두고 위아래에 2개의 커플러를 위치시켜 조립오차나 사용중 위치 변동에 따른 갭에 대한 보정이 가능하므로 신뢰성이 높은 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a gap compensation inductance type displacement detection sensor, and more particularly, to a gap compensation inductance type displacement sensor in which two couplers are positioned above and below a pair of receiving coils, To a high gap correction inductance type displacement detection sensor.
일반적으로 자동차의 핸들이나 연료게이지, 제동장치, 각종 기계장치의 경우 회전각이나 직선이동거리 등에 대한 정확한 값을 측정하는 것이 정확한 제어를 행할 수 있으므로 매우 중요하다. 따라서, 회전체의 회전각을 측정하기 위하여 다양한 앵글센서를 설치하여 사용하고, 직선이동거리를 측정하기 위하여 다양한 직선변위 감지센서를 설치하여 사용한다.Generally, it is very important to accurately measure the rotational angle and the straight travel distance of a steering wheel, a fuel gauge, a braking device, and various mechanical devices of an automobile. Therefore, various angle sensors are installed to measure the rotation angle of the rotating body, and various linear displacement sensors are installed to measure the linear movement distance.
예를 들면, 빛의 발광 및 수광을 이용하는 방식의 감지센서, 코일의 인덕턴스를 이용하는 인덕턴스방식 변위감지센서 등이 사용된다.For example, a sensing sensor using light emission and light reception, an inductance type displacement sensing sensor using a coil inductance, and the like are used.
종래 인덕턴스방식 변위감지센서의 예로는 대한민국 특허 제10-0929163호, 제10-0938597호, 제10-0988573호, 공개특허 제10-2010-0033907호 등에 다양한 방식과 구조의 인덕턴스방식 변위감지센서가 공개되어 있다.Examples of conventional inductance type displacement detection sensors include an inductance type displacement detection sensor of various types and structures such as Korean Patent No. 10-0929163, No. 10-0938597, No. 10-0988573, and No. 10-2010-0033907 It is public.
종래 인덕턴스방식 변위감지센서는 여자코일 위에 수신코일을 배치하고, 그 위에 커플러를 배치하여 구성된다. 상기 여자코일에는 소정의 주파수로 발진전압을 인가하기 위한 발진회로가 연결 설치된다.The conventional inductance type displacement detection sensor is constituted by disposing a receiving coil on an exciting coil and a coupler disposed on the receiving coil. An oscillation circuit for applying an oscillation voltage at a predetermined frequency is connected to the excitation coil.
상기와 같은 구조에서 커플러가 회전 또는 이동함에 따라 수신코일의 인덕턴스값에 변화가 발생하고, 이를 이용하여 회전체의 회전각이나 직선이동거리를 측정하게 된다.As the coupler rotates or moves in the above structure, a change occurs in the inductance value of the receiving coil, and the rotation angle and the linear movement distance of the rotating body are measured using the inductance value.
상기에서 커플러가 설치되는 위치(여자코일(또는 수신코일)과 커플러 사이의 간격)가 조립공정 또는 온도나 진동에 따라 설계값과 차이가 있을 경우에는 출력값(측정한 커플러의 회전각이나 이동거리)에 변화를 초래하고, 정확한 측정값을 얻을 수 없다는 문제가 있다.When the position where the coupler is installed (the distance between the exciting coil and the receiving coil) differs from the designed value depending on the assembling process or the temperature or vibration, the output value (the rotation angle or the moving distance of the measured coupler) And there is a problem that an accurate measured value can not be obtained.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 한쌍의 수신코일을 사이에 두고 위아래에 2개의 커플러를 위치시켜 구조적으로 갭의 변동에 대한 보정이 가능하도록 구성하여 신뢰성을 크게 향상시킨 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서을 제공하는데, 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gap compensation inductance in which reliability is greatly improved by structurally arranging two couplers above and below a pair of receiving coils, The present invention provides a conventional displacement detection sensor.
본 발명의 실시예에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서는 발진기에 연결되는 여자코일과, 상기 여자코일 위에 간격을 두고 설치되고 상기 여자코일에 전원이 공급될 때에 인덕턴스가 발생하는 한쌍의 수신코일과, 상기 한쌍의 수신코일과 여자코일을 사이에 두고 위아래에 각각 위치하여 회전 또는 이동가능하게 설치되고 전도성의 재질로 형성되는 한쌍의 커플러를 포함하여 이루어진다.The gap correction inductance type displacement detection sensor according to an embodiment of the present invention includes an excitation coil connected to an oscillator, a pair of reception coils installed at intervals on the excitation coil and generating inductance when power is supplied to the excitation coil, And a pair of couplers disposed on the upper and lower sides of the pair of receiving coils and the excitation coil, respectively, so as to be rotatable or movable and formed of a conductive material.
상기에서 한쌍의 커플러는 동시에 함께 같은 방향으로 이동 또는 회전하도록 설치되어 상기 한쌍의 수신코일에서 발생하는 인덕턴스값에 변화를 주도록 구성한다.The pair of couplers are configured to simultaneously move or rotate in the same direction to change the inductance value generated in the pair of receiving coils.
본 발명의 실시예에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서에 의하면, 커플러의 위치가 조립과정 또는 사용중에 원래의 설계값과 다르게 된 경우에도 하나의 커플러 위치가 변동된 만큼 다른 커플러의 위치가 상대적으로 변동되어 서로 상쇄되므로 구조적으로 갭의 변화에 대한 보정이 이루어지며, 항상 정확한 회전각이나 이동거리를 얻는 것이 가능하고, 보다 정확한 제어를 행하는 것이 가능하다.According to the gap compensation inductance type displacement detection sensor according to the embodiment of the present invention, even when the position of the coupler is different from the original design value during the assembly process or during use, the position of the other coupler is relatively So that the gap is structurally corrected for the change of the gap, and it is possible to always obtain the accurate rotation angle and the movement distance, and to perform more accurate control.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서를 개념적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view conceptually showing a gap compensation inductance type displacement detection sensor according to an embodiment of the present invention.
다음으로 본 발명에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서의 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a gap-compensating inductance type displacement sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 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 일실시예에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 수신코일(10), (12)과, 여자코일(20)과, 한쌍의 커플러(30), (32)를 포함하여 이루어진다.1, a gap compensation inductance type displacement detection sensor according to an embodiment of the present invention includes a pair of receiving
상기 여자코일(20)은 다수회 권선된 상태로 설치된다.The
예를 들면, 상기 여자코일(20)은 원형이나 사각형 또는 삼각형 등의 다양한 형상으로 권선하여 사용한다.For example, the
상기 여자코일(20)에는 전원을 소정의 주파수로 발진하여 공급하는 발진기(22)가 연결된다.The
상기 한쌍의 수신코일(10), (12)은 상기 여자코일(20)의 위쪽에 간격을 두고 설치된다.The pair of receiving
상기 수신코일(10), (12)에는 상기 여자코일(20)에 전원이 공급될 때에 유도기전력에 의한 인덕턴스(L)가 발생한다.An inductance L due to an induced electromotive force is generated in the
상기 수신코일(10), (12)은 대칭형상으로 형성하여 배치하는 것도 가능하다.The
상기에서 수신코일(10), (12)은 상기 여자코일(20)의 형상을 균등 분할하는 형상으로 쌍을 이루도록 형성하는 것도 가능하다.The
상기 여자코일(20)과 수신코일(10), (12)은 하나의 기판(도면에 나타내지 않음)에 적층하는 형태로 설치하는 것도 가능하다.The
상기 한쌍의 커플러(30), (32)는 상기 한쌍의 수신코일(10), (12)과 상기 여자코일(20)을 사이에 두고 위아래에 각각 위치시켜 설치된다.The pair of
예를 들면, 상기 여자코일(20)의 아래쪽에 하나의 커플러(30)를 위치시켜 설치하고, 상기 위 수신코일(12)의 위쪽에 다른 하나의 커플러(32)를 위치시켜 설치한다.For example, one
상기 한쌍의 커플러(30), (32)는 전도성의 재질로 형성한다.The pair of
상기 커플러(30), (32)는 회전 또는 이동이 가능하게 설치된다.The
상기 커플러(30), (32)는 회전 또는 이동함에 따라 상기 수신코일(10), (12)에 발생하는 인덕턴스값에 변화를 주도록 소정의 형상으로 형성하여 설치한다.The
예를 들면, 상기 여자코일(20)의 형상을 원형으로 형성하는 경우에는 상기 커플러(30), (32)를 반원형으로 형성하여 회전함에 따라 상기 수신코일(10), (12)을 차폐하는 면적이 변화하도록 구성하는 것도 가능하다.For example, when the
상기에서 한쌍의 커플러(30), (32)는 동시에 함께 같은 방향으로 이동 또는 회전하도록 설치되어 상기 한쌍의 수신코일(10), (12)에서 발생하는 인덕턴스값에 변화를 주도록 구성한다.The pair of
예를 들면, 상기 하나의 커플러(30)와 다른 하나의 커플러(32)를 강체로 이루어진 연결부재(34)를 이용하여 일체로 연결된 상태로 설치하여, 하나의 커플러(30)의 회전 또는 이동에 연동하여 다른 하나의 커플러(32)도 회전 또는 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.For example, the one
상기와 같이 연결부재(34)를 통하여 일체로 연결된 상태로 한쌍의 커플러(30), (32)를 설치하게 되면, 하나의 커플러(30)가 상기 아래 수신코일(10)에 가까워지거나 멀어짐에 따라 다른 하나의 커플러(32)는 상기 위 수신코일(12)로부터 멀어지거나 가까워지게 되고, 갭의 변동에 따른 수신코일(10), (12)로부터 얻어지는 신호의 변화값의 변화를 서로 상쇄시키는 것에 의하여 항상 정확한 신호값을 얻는 것이 가능하다.When a pair of
상기 여자코일(20), 한쌍의 수신코일(10), (12) 등은 상기한 구성 이외에도 일반적으로 널리 알려진 다양한 인덕턴스방식 변위감지센서에 사용되는 구성을 적용하여 실시하는 것도 가능하다.The
상기에서는 본 발명에 따른 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.Although the preferred embodiments of the gap compensation inductance type displacement detection sensor according to the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications may be made within the scope of the claims, And is also within the scope of the present invention.
10,12 - 수신코일, 20 - 여자코일, 22 - 발진기, 30,32 - 커플러
34 - 연결부재10,12-receiving coil, 20-excitation coil, 22-oscillator, 30,32-coupler
34 - connecting member
Claims (3)
상기 여자코일의 위에 간격을 두고 설치되고 상기 여자코일에 전원이 공급될 때에 인덕턴스가 발생하는 한쌍의 수신코일과,
상기 한쌍의 수신코일과 여자코일을 사이에 위아래에 각각 위치시켜 회전 또는 이동가능하게 설치되어 갭의 변동에 대한 보정이 가능하도록 전도성의 재질로 형성되는 한쌍의 커플러를 포함하며,
상기 한쌍의 커플러는 동시에 함께 같은 방향으로 이동 또는 회전하도록 설치되어 상기 한쌍의 수신코일에서 발생하는 인덕턴스값에 변화를 주도록 구성하는 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서.An excitation coil connected to the oscillator,
A pair of receiving coils provided at intervals on the exciting coil and generating an inductance when power is supplied to the exciting coil,
And a pair of couplers formed of a conductive material so as to be rotatable or movable so that the pair of receiving coils and the exciting coils can be positioned between the receiving coils and the exciting coils,
Wherein the pair of couplers are configured to simultaneously move or rotate in the same direction to change the inductance value generated in the pair of receiving coils.
상기 한쌍의 커플러는 강체로 이루어진 연결부재를 이용하여 일체로 연결된 상태로 설치하는 갭 보정 인덕턴스방식 변위감지센서.The method according to claim 1,
Wherein the pair of couplers are integrally connected using a rigid connection member.
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