KR101419539B1 - 자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도 보정이 가능한 위치 계측 방법 및 위치 계측 자기저항센서모듈 - Google Patents

자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도 보정이 가능한 위치 계측 방법 및 위치 계측 자기저항센서모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도를 보정하여 위치를 계측하는 방법 및 이를 이용하여 위치 계측을 하는 정밀장치에 장착되는 자기저항센서모듈에 관한 것이다.
본 발명은 치형을 가진 이동구 및 자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법에 있어서,
특정한 온도(기준 온도)에서 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 2회 이상 측정하여 자기저항 기준 값을 설정하는 과정(1단계),
(상기의 1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 자기저항값에 대한 기준값이 개별적으로 설정되게 됨)
상기의 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 측정된 정밀기계의 변화된 온도에서 측정된 자기저항값을 저장하는 과정(2단계),
상기 1단계에서의 특정한 온도(기준 온도)에 대한 자기저항값과 상기 2단계에서의 변화된 온도에서의 자기저항값을 비교하여 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하여 저장하는 과정(3단계),
상기 2단계 및 3단계 과정을 정밀기계를 운전하는 과정에서 다시 온도의 변화가 있는 경우 반복적으로 수행하여 자기저항값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 상기한 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 그 온도에서의 자기저항값을 읽어서 이동구의 위치계측을 하는 과정(5단계)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
또한 상기 제1단계의 자기저항 기준값을 설정하는 단계에서 특정한 온도(기준 온도)에서 둘 이상의 자기저항센서가 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대하여 측정한 자기저항값을 정상화하기 위하여 제공한 오프셋 또는/및 증폭값에 대하여 기준값으로 설정하는 과정(1-1단계)
(상기의 1-1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 오프셋 또는/및 증폭 값이 개별적으로 설정되게 됨),
정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 변화된 온도에서 정상화하는 과정에서의 오프셋 또는/및 증폭 값을 저장하는 과정(1-2단계),
상기 1-1단계에서 오프셋 또는/및 증폭한 값의 기준값과 상기 1-2단계에서 측정된 오프셋 또는/및 증폭 값을 이용하여 다른 온도에 대한 오프셋 또는/및 증폭값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정하는 과정(1-3단계),
정밀기계를 운전하는 중에 상기 1-2단계 및 1-3단계 과정을 반복적으로 수행하여 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(1-4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 1-4단계 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 가동시의 정밀기계의 온도에서의 오프셋 또는/및 증폭값을 찾아서 가변증폭엠프모듈로 명령하여 정상화하는 과정(1-4)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
또한 상기한 위치 계측하는 방법을 구현하기 위한 매체로 자기저항센서(100), 가변증폭앰프모듈(300), A/D변환장치(400), 마이크로 프로세서(500), 제어부(510), 메모리저장장치(600), 온도센서(700)를 포함하여 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈을 제공한다.
또한 상기한 자기저항센서모듈에서 자기저항센서가 둘 이상으로 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈을 제공한다.

Description

자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도 보정이 가능한 위치 계측 방법 및 위치 계측 자기저항센서모듈{a temperature modificable positioning method of the machine using magentro resistance sensors and the magentro resistance sensor module}
본 발명은 자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도를 보정하여 위치를 계측하는 방법 및 이를 이용하여 위치 계측을 하는 정밀장치에 장착되는 자기저항센서모듈에 관한 것이다.
자장변화를 검출하여 속도와 위치를 계측하는 센서로는 Pickup센서 및 Hall-Effect Sensor가 있다. 최근에는 자기저항센서를 포함하여 특히 GMR(Giant Magnetoresistrance)센서가 위치계측에 적용되고 있다.
등록특허 10-0486149(자기저항소자를 이용한 위치 검출장치, 이하 선행기술)는 외주면에 기어치(gear-teeth)를 갖는 회전자; 상기 기어치 방향으로 바이어스 자계를 형성하기 위한 바이어스 자석; 상기 회전자와 상기 바이어스 자석 사이에 배열되는 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 자기저항 소자 브리지를 갖는 자기 센서 - 여기서, 상기 자기저항 소자 브리지는 상기 바이어스 자계의 방향에 따라 변하는 출력을 발생함 -; 및 상기 자기저항 소자 브리지의 출력으로부터 다단계 차동 계산을 수행하여, 단일 차동 출력을 획득하기 위한 차동 출력 계산 수단을 포함하고, 여기서, 상기 제1 및 제2 브리지는 상기 바이어스 자석의 자축에 대해 대칭적으로 배치되고, 상기 제3 브리지는 상기 제1브리지와 상기 자축 사이의 중간점에 배치되고, 상기 제4 브리지는 상기 제2 브리지와 상기 자축 사이의 중간점에 배치되는 위치 검출 장치를 제공한 바 있다.
그러나 상기한 종래기술 및 선행기술의 GMR센서의 문제점은 온도변동 및 치형의 불균일에 따른 비선형성으로, 센서의 정보가 왜곡되거나 정밀 측정이 힘들다는 문제점이 있다. 온도에 따라 GMR센서 계측감도의 변화가 있기 때문에 정형화가 어려워서 오차를 보정하기에 한계가 있었다.
특히, 정밀계측장치를 사용하고 난 후 재 운전시에 온도의 변화가 발생함에 따라 자기저항센서의 측정값에 오차가 발생하여 정확한 계측이 어려운 문제점이 발생하고 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술 및 선행기술의 문제점을 해결하는바 자기저항센서를 이용한 정밀계측장치에서 이 정밀계측장치를 사용하고 난 후 다시 재가동을 할 때 그 전에 가동할 때와 온도의 차이가 있는 경우 자기저항센서의 측정값에 변화가 발생하여 정확한 계측을 할 수가 없었는데 이를 용이하게 보정하게 함으로써 정확한 계측을 할 수 있는 위치 계측 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기한 바와 같이 온도에 따른 자기저항센서의 계측감도의 보정을 가능하게 하여 자기저항센서에 의한 정확한 위치계측이 가능한 자기저항센서모듈을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,
치형을 가진 이동구 및 자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법에 있어서,
특정한 온도(기준 온도)에서 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 2회 이상 측정하여 자기저항 기준 값을 설정하는 과정(1단계),
(상기의 1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 자기저항값에 대한 기준값이 개별적으로 설정되게 됨)
상기의 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 측정된 정밀기계의 변화된 온도에서 측정된 자기저항값을 저장하는 과정(2단계),
상기 1단계에서의 특정한 온도(기준 온도)에 대한 자기저항값과 상기 2단계에서의 변화된 온도에서의 자기저항값을 비교하여 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하여 저장하는 과정(3단계),
상기 2단계 및 3단계 과정을 정밀기계를 운전하는 과정에서 다시 온도의 변화가 있는 경우 반복적으로 수행하여 자기저항값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 상기한 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 그 온도에서의 자기저항값을 읽어서 이동구의 위치계측을 하는 과정(5단계)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
또한 상기 제1단계의 자기저항 기준값을 설정하는 단계에서 특정한 온도(기준 온도)에서 둘 이상의 자기저항센서가 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대하여 측정한 자기저항값을 정상화하기 위하여 제공한 오프셋 또는/및 증폭값에 대하여 기준값으로 설정하는 과정(1-1단계)
(상기의 1-1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 오프셋 또는/및 증폭 값이 개별적으로 설정되게 됨),
정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 변화된 온도에서 정상화하는 과정에서의 오프셋 또는/및 증폭 값을 저장하는 과정(1-2단계),
상기 1-1단계에서 오프셋 또는/및 증폭한 값의 기준값과 상기 1-2단계에서 측정된 오프셋 또는/및 증폭 값을 이용하여 다른 온도에 대한 오프셋 또는/및 증폭값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정하는 과정(1-3단계),
정밀기계를 운전하는 중에 상기 1-2단계 및 1-3단계 과정을 반복적으로 수행하여 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(1-4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 1-4단계 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 가동시의 정밀기계의 온도에서의 오프셋 또는/및 증폭값을 찾아서 가변증폭엠프모듈로 명령하여 정상화하는 과정(1-4)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
또한 상기한 위치 계측하는 방법을 구현하기 위한 매체로 자기저항센서(100), 가변증폭앰프모듈(300), A/D변환장치(400), 마이크로 프로세서(500), 제어부(510), 메모리저장장치(600), 온도센서(700)를 포함하여 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈을 제공한다.
또한 상기한 자기저항센서모듈에서 자기저항센서가 둘 이상으로 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 정밀기계의 위치 계측 방법은 온도의 변화에 따른 정확한 보정을 수행할 수 있어 더욱 정밀한 계측이 가능하게 되는 효과가 있다.
특히 본 발명에 따른 위치 계측 방법은 자기저항센서를 이용한 정밀계측장치에서 이 정밀계측장치를 사용하고 난 후 다시 재가동을 할 때 그 전에 가동할 때와 온도의 차이가 있는 경우 자기저항센서의 측정값에 변화가 발생하여 정확한 계측을 할 수가 없었는데 이를 용이하게 보정하게 함으로써 정확한 계측을 할 수 있는 효과를 나타낸다.
또한 본 발명은 정밀장치의 어떠한 온도변화에도 정밀한 계측이 가능하게 하는 효과를 창출한다.
또한 본 발명은 구조가 매우 간단한 자기저항센서모듈을 제공하는 장점이 있으며 이에 따라 자기저항센서를 이용한 정밀계측장치에 용이하게 장착할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 정밀장치에 구성되는 자기저항센서 및 이동구를 이용한 위치 계측 장치의 개념도.
도 2는 원형의 이동구의 하나 예.
도 3은 이동구의 하나의 치형에 대한 자기저항값의 파형을 보여주는 도면.
도 4는 정상화가 이루어진 이동구 각각의 치형에 대한 파형을 보여주는 도면.
도 5는 여러 개의 자기저항센서를 이용한 위치 계측 장치 개념도.
도 6은 표준온도(20도씨)에서의 여러 개의 자기저항센서 및 이에 대한 이동구의 치형에 대한 자기저항 기준값(디지털)의 예시.
도 7은 가동중인 정밀장치가 표준온도(20도씨)에서 1도씨 상승했을 때의 여러 개의 자기저항센서 및 이에 대한 이동구의 치형에 대한 측정된 자기저항값의 예시.
도 8은 가동중인 정밀장치가 표준온도(20도씨)에서 5도씨 상승했을 때의 여러 개의 자기저항센서 및 이에 대한 이동구의 치형에 대하여 최종 측정된 자기저항값의 예시.
도 9는 본 발명의 자기저항센서모듈 개념도.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 설명한다.
본 발명은 자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 장치에서 온도를 보정하여 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 온도를 보정하여 위치를 계측하는 방법이 적용된 자기저항센서모듈을 이용하여 위치를 계측하는 장치를 제공한다.
자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 방법은 통상적으로 상기한 종래기술 및 선행기술에 언급한 방법으로 수행하고 있다.
간략히 설명하면 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이 자기저항센서(100)에 의하여 다수의 치형을 가진 이동구(200)의 치형 각각에 대하여 자기 저항을 측정할 수 있게 되며 그에 따라 각각의 치형에 대한 거리 이동에 따라 파형을 형성할 수 있게 된다.
따라서 이동구의 치형 각각에 대한 자기저항값에 대한 파형 값을 알 수 있게 되므로 정밀기계에 구성된 이동구가 위치변동(이동 등)이 있을 경우 이 때의 치형파형을 측정하게 되면 각각의 치형에 대한 정확한 위치를 계측할 수 있게 되는 원리로 되어 있다.
이와 같이 본 발명은 자기저항센서 및 이동구를 이용한 정밀기계에서의 위치계측을 위한 방법을 제공하는바, 상기한 바와 같이 종래기술 및 선행기술은 정밀기계를 가동하고 난 후 재 가동할 때에 온도 변화가 있을 경우 이에 대한 자기저항값의 변화를 보정할 수가 없어서 정확한 위치 계측이 어려운 문제점이 있었던 것이다.
따라서 본 발명은 치형을 가진 이동구 및 자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법에 있어서,
특정한 온도(기준 온도)에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 2회 이상 측정하여 자기저항 기준 값을 설정하는 과정(1단계),
(상기의 1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 자기저항값에 대한 기준값이 개별적으로 설정되게 됨)
상기의 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 측정된 정밀기계의 변화된 온도에서 측정된 자기저항값을 저장하는 과정(2단계),
상기 1단계에서의 특정한 온도(기준 온도)에 대한 자기저항값과 상기 2단계에서의 변화된 온도에서의 자기저항값을 비교하여 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하여 저장하는 과정(3단계),
상기 2단계 및 3단계 과정을 정밀기계를 운전하는 과정에서 다시 온도의 변화가 있는 경우 반복적으로 수행하여 자기저항값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 상기한 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 그 온도에서의 자기저항값을 읽어서 이동구의 위치계측을 하는 과정(5단계)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
상기의 1단계에서는 특정한 온도에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 2회 이상 측정하여 자기저항 기준값을 설정하는 과정을 수행한다.
도 5에서 보는 것처럼 본 발명은 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 이동구(200)의 각각의 치형에 대한 자기저항값을 2회 이상, 바람직하게는 10~20회정도를 실험하여 자기저항 기준값으로 설정하는 과정을 수행한다.
본 발명은 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서를 이용하는바 바람직하게는 3~8개의 자기저항센서를 이용하는 것이 좋다.
또한 도 5에서 보는 것처럼 둘 이상의 자기저항센서가 배치되는 구조에서 개별적인 자기저항센서의 간격(d)은 알 수 있게 된다.
즉, 1번 자기저항센서와 2번 자기저항센서의 간격(d1)과 2번 자기저항센서와 3번 자기저항센서의 간격(d2)을 알고 있는 것과 같이 다른 자기저항센서들의 간격도 이미 알고 있으며 이를 설정할 수 있게 된다.
따라서 둘 이상의 자기저항센서에서 이동구 각각의 치형에 대한 자기저항값을 측정할 수 있으며 이에 대한 자기저항 기준값을 설정하게 되면, 상기한 자기저항센서들의 간격을 이용하고 아래에서 설명할 바와 같이 변화된 자기저항값을 알면 더욱 정밀한 위치 계측이 가능하게 된다.
그리고 자기저항 기준값으로 설정하는 것은 여러 번 정밀기계의 이동구를 이동시키면서 실험하는 과정에서 이동구의 각각의 치형에 대한 자기저항값을 상기한 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서에 대하여 모두 개별적으로 기준값을 설정하게 된다.
이 과정에서는 특정한 온도에서 예컨대 상온인 20도씨에서 반복적으로 실험하여 자기저항 기준 값을 설정하는 과정을 수행하는 것이다.
이와 같이 자기저항 기준값을 설정하기 위한 특정한 온도를 '기준 온도'라고 본 발명은 칭한다.
상기와 같은 과정에서 자기저항 기준값이 설정되며, 이와 같이 설정된 자기저항 기준값은 테이블 형태로 형성되어 데이터베이스화된다.
이렇게 데이터베이스화된 자기저항 기준값은 메모리저장장치(600)에 저장되게 된다.
자기저항센서를 통하여 발생하는 상기의 자기저항 기준값은 일반적으로 파형을 형성하는 아나로그 형태로 나타나게 된다.
따라서 이와 같이 아나로그 형태로 나타난 자기저항 기준값은 A/D변환장치(400)에 의하여 디지털로 변환하게 된다.
이와 같이 디지털 변환된 자기저항 기준값이 메모리저장장치(600)에 저장되는 것이 바람직하다.
이 경우 디지털로 변환하는 자기저항 기준값은 이동구의 치형의 간격을 여러 등분하여 이를 기준으로 설정할 수 있다. 예를 들어 도 5에서 보는 치형(1)과 치형(2)의 간격이 10mm일 경우 0.1mm 단위로 잘라서 이에 대한 자기저항 기준값을 메모리저장장치에 저장하게 된다.
또한 자기저항 기준값을 디지털로 변환하기 전에 아나로그로 표현된 자기저항 기준값에 대하여 정상화(normalization) 과정을 수행할 수 있다.
정상화 과정은 상기한 도 3에서 나온 이동구의 각각의 치형에 대한 파형을 정상적인 사인 파형과 같이 변환하는 과정을 의미하는 것으로 가변증폭앰프모듈(300)을 이용하여 정상화 과정을 수행한다.
따라서 이와 같이 비정형 상태로 표현되는 파형을 가변증폭앰프모듈(300)을 이용하여 정상화하는 상태로 만든다.
가변증폭앰프모듈이란 상기한 자기저항 측정값을 오프셋(off set) 또는/및 증폭(gain)을 주어서 정상화하는 장치 또는 수단을 의미한다.
따라서 본 발명은 상기한 정상화 과정을 통한 자기저항 기준값을 메모리저장장치에 저장할 수 있게 된다. 다시 설명하겠지만 이와 같은 정상화 과정에 대하여도 온도 보정이 가능하게 됨에 따라 더욱 정확한 위치 계측이 가능한 위치 계측 방법을 제공하게 된다.
도 6은 상기한 과정을 통하여 20도씨를 표준온도로 한 다수의 자기저항센서에 따른 이동구의 개별적 치형의 자기저항 기준값이 테이블로 형성된 것을 보여준다.
이와 같이 형성된 자기저항 기준값이 설정되어 데이터베이스화되어 메모리저장장치에 저장되는 것이다.
본 발명에서 상기한 2단계 과정에서는 자기저항센서를 이용하는 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 측정된 정밀기계의 변화된 온도에서의 자기저항값을 저장하는 과정을 수행한다.
이 과정에서는 상기한 1단계에서 기준값으로 설정된 자기저항 기준값과 가동하면서 실측한 자기저항값을 비교 활용하여 다른 온도에서의 자기저항값을 구하기 위한 과정이다.
상기한 바와 같이 정밀기계를 운전하게 되면 주변의 온도 및 정밀기계 자체의 가동에 따른 온도 상승 또는 하강이 발생하게 된다. 이와 같이 변화된 특정한 온도에서의 자기저항값을 측정하여 이 변화된 특정한 온도에서의 자기저항값으로 메모리저장장치에 저장한다.
이 변화된 특정한 온도는 사용자의 요구 및 편의에 따라서 설정할 수 있다. 즉 1도씨 또는 5도씨 변화되었을 때에 측정을 하던지 또는 시간 단위로 측정할 수 있게 된다.
따라서 이 과정을 수행하기 위해서는 온도센서(700)가 장착되어 있으며 온도센서에 의하여 온도가 감지되고 이와 같이 감지된 온도는 제어부(800)에 전달되며, 제어부는 사용자가 설정한 기준에 의하여 미리 설정되어 있는 온도일 때에 또는 시간 간격에 의하여 자기저항값을 측정하도록 명령을 수행하게 한다.
상기 제어부(800)는 마이크로 프로세서(500)에 포함되어 구성되어 있거나 별도의 구성으로 이루어질 수 있으며 통상적인 제어 작용을 하는 장치 또는 수단을 채용하여 구현할 수 있다.
이와 같은 과정으로 상기 자기저항 기준값과 다른 온도에서의 자기저항값을 테이블 형태의 메모리로 저장할 수 있게 된다.
도 7에서는 변화 온도를 1도씨로 잡은 경우 즉, 21도씨에서의 자기저항값을 보여주고 있다.
따라서 이와 같이 테이블이 구성된 자기저항값과 미리 설정된 자기저항 기준값을 비교하여 다른 온도에서의 자기저항값을 설정할 수가 있게 된다.
본 발명의 3단계 과정은 상기 1단계에서의 특정한 온도에 대한 자기저항값과 상기 2단계에서의 변화된 온도에서의 자기저항값을 비교하여 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하는 과정을 수행한다.
상기의 예를 들어 20도씨의 자기저항 기준값과 21도씨에서의 자기저항값을 알고 있으므로 20.2,20.5, 20.8, 30, 35, 40도씨에서의 자기저항값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정할 수 있게 된다.
널리 알려진 내삽법 및 외삽법의 설명은 생략하며 또한 이와 같은 내삽법 및 외삽법을 구현하여 자기저항값을 설정하는 것은 마이크로 프로세서(500)에서 수행할 수 있음은 물론이며 내삽법 및 외삽법을 연산한 간단한 프로그램으로 구현할 수 있음은 자명한 사항이다.
본 발명의 마이크로 프로세서(500)는 상기한 내삽법 및 외삽법의 연산을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령
은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
또한 본 발명의 마이크로 프로세서는 CPU, MCU 등과 같은 중앙처리장치가 탑재되어 있다.
본 발명은 상기한 과정을 통하여 정밀기계의 온도가 변화될 때 또는 사용자가 설정한 온도기준에 의하여 각각의 온도에 대한 자기저항값을 마이크로 프로세서를 통하여 설정하여 저장할 수가 있게 된다.
본 발명의 4단계 과정은 상기 2단계 및 3단계 과정을 정밀기계를 운전하는 과정에서 다시 온도의 변화가 있는 경우 반복적으로 수행하여 자기저항값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정을 수행한다.
본 발명의 4단계 과정은 상기한 2단계 및 3단계 과정을 사용자가 설정한 온도의 변화 또는 시간 간격에 따라 자기저항값을 측정하며, 그에 따라 그 때의 온도에 따른 자기저항값을 설정하여 저장하게 된다.
또한 상기한 3단계 과정에서 설정하여 저장한 자기저항값뿐만 아니라 상기한 4단계 과정을 수행하면서 설정한 자기저항값도 반복적으로 저장하게 된다.
이와 같은 과정의 수행으로 메모리저장장치에는 각각의 온도에 따른 각각의 자기저항센서 및 이동구 각각의 치형에 대한 자기저항값이 가동시간에 따라 지속적으로 누적되어 설정되고 저장되어 있게 되는 것이다.
즉, 도 8의 예에서 보는 바와 같이 정밀기계의 가동 중 온도가 25도씨일 때의 자기저항값을 최종적으로 측정한 것을 보여주며 이를 기준으로 하여 내삽법 및 외삽법을 이용하여 개별적인 온도에서의 자기저항값을 설정하여 저장하는 것이다.
본 발명의 5단계 과정은 상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 상기한 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 그 온도에서의 자기저항값을 읽어서 이동구의 위치계측을 하는 과정을 수행한다.
이미 언급한 바와 같이 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동할 때에는 정밀기계의 이동구를 원위치시키는 경우도 있지만 정밀기계가 가동을 멈춘 상태의 위치에 있는 경우도 있다.
이런 경우의 정밀기계를 가동하는 경우 이동구의 정확한 위치 계측이 어려워 지게 된다. 특히 몇 μm까지 가공해야 하는 정밀기계의 위치계측은 정밀성은 현저히 떨어질 수 있다.
또한 정밀기계를 재가동할 때의 기준으로 세팅되었을 때와 온도의 변화가 있는 경우 정밀기계의 이동구의 치형 등의 열팽창 등으로 정확한 위치 계측은 더욱 곤란해 진다.
이와 같이 본 발명은 상기한 정밀기계를 재가동할 때의 온도를 측정하고 또한 그 온도에 대한 측정한 자기저항 측정값을 상기한 개별적인 온도에 대하여 설정되어 저장한 자기저항값과 비교 분석하여 정밀기계 이동구의 정확한 위치 계측을 할 수 있게 된다.
본 발명에서 자기저항 측정값과 자기저항값을 비교 분석하는 한다는 의미는 이미 설정되어 저장한 자기저항값 즉, 이동구 각각의 치형에 대한 배열이 다르게 장착된 여러 개의 자기저항센서에서 설정한 자기저항값을 서로 대조하여 그 일치하는 정도 또는 유사한 정도를 판단하여 그 이동구의 위치를 알 수 있게 하게 해 준다는 것을 말한다.
따라서 이와 같이 어떤 온도에서의 자기저항 측정값과 설정된 자기저항값을 비교 분석하는 과정은 상기한 마이크로 프로세서에서 수행할 수 있다.
따라서 마이크로 프로세서는 이와 같이 저장된 자기저항값 데이터와 측정된 자기저항 측정값을 비교 분석하는 응용프로그램이 탑재되어 있으며, 이런 응용프로그램은 통상의 비교 분석 응용프로그램을 사용할 수 있다.
또한 상기한 이동구의 위치를 계측한다는 의미는 이동구는 정밀기계에 장착되어 있고, 상기한 기준 온도에서 각각의 치형에 대한 여러 개의 자기저항센서에 의한 자기저항 기준값이 설정되어 있으며 이 설정된 자기저항 기준값의 차이를 이용하여 이동구의 위치 및 이동구의 이동 거리를 계측할 수 있게 된다.
즉, 자기저항 기준값의 차이는 이동구의 각각의 치형의 거리와 대응하는 것이므로 이를 이용하여 이동구의 위치 및 이동거리를 계측하게 되는 것이다.
따라서 도 4에서 보는 것과 같이 이동구의 이동에 따른 치형의 자기저항값을 대입하게 되면 이동한 거리를 측정할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 기술적 내용은 자기저항센서를 이용한 위치 계측에서는 자명한 사항에 해당된다.
이와 같이 본 발명은 온도에 따라 변화된 정밀기계 이동구의 각각의 치형에 대한 자기저항값을 측정하고 그 변화된 온도에 대하여 미리 설정된 자기저항값을 비교하여 이동구의 정확한 위치를 계측하고 또한 정밀기계의 가동시에 변화된 자기저항값의 변화를 이용하여 이동구의 이동거리를 계측할 수 있게 되는 것이다.
따라서 상기한 예인 도 8의 자기저항값을 기준으로 정밀기계의 가동온도가 25도씨일 때의 이동구 각각의 치형 및 다수의 저기저항센서의 자기저항값을 찾아서 이동구의 위치를 계측하고, 이동구가 이동하는 경우 변화된 자기저항값을 찾아 연산함으로써 이동구의 이동거리를 정확하게 계측할 수 있는 것이다.
또한 본 발명은 상기한 위치 계측 방법에서 자기저항 기준값을 정상화하는 과정에서 정상화에 대한 온도 보정이 가능하게 함으로써 더욱 정확한 위치 계측 방법을 제공하게 된다.
상기한 제1단계의 자기저항 기준값을 설정하는 단계에서 특정한 온도(기준 온도)에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서가 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대하여 측정한 자기저항값을 정상화하기 위하여 제공한 오프셋 또는/및 증폭값에 대하여 기준값으로 설정하는 과정(1-1단계)
(물론 상기의 1-1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 오프셋 또는/및 증폭 값이 개별적으로 설정되게 됨),
정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 변화된 온도에서 정상화하는 과정에서의 오프셋 또는/및 증폭 값을 저장하는 과정(1-2단계),
상기 1-1단계에서 오프셋 또는/및 증폭한 값의 기준값과 상기 1-2단계에서 측정된 오프셋 또는/및 증폭 값을 이용하여 다른 온도에 대한 오프셋 또는/및 증폭값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정하는 과정(1-3단계),
정밀기계를 운전하는 중에 상기 1-2단계 및 1-3단계 과정을 반복적으로 수행하여 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(1-4단계),
상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 1-4단계 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 가동시의 정밀기계의 온도에서의 오프셋 또는/및 증폭값을 찾아서 가변증폭엠프모듈로 명령하여 정상화하는 과정(1-4)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법을 제공한다.
따라서 본 발명 1-1단계는 앞서 언급한 제1단계의 자기저항 기준값을 설정하는 과정에서 특정한 온도(기준 온도)에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서가 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대하여 측정한 자기저항값을 정상화하기 위하여 제공한 오프셋 또는/및 증폭값에 대하여 기준값으로 설정하는 과정을 수행하게 된다.
도 3에서 보는 바와 같이 이동구의 개별적인 치형에 대한 파형은 정형적인 사인 또는 코사인 파형을 형성하지 않게 된다. 이렇게 비정형적인 파형에 대하여는 통상인 제어공학에서 정상화과정을 거치게 된다.
도 3은 자기저항센서에 의한 자기저항측정치에 대한 좌표를 보여주며 이동구의 개별적인 이에 대한 각각의 파형을 나타낸다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 자기저항센서에 의한 자기저항측정치는 일반적으로 기준선(L)에 대하여 정상화된 형태로 되어 있지 않다.
이와 같이 비정형 상태로 표현되는 파형을 가변증폭앰프모듈(300)을 이용하여 정상화하는 상태로 만든다.
가변증폭앰프모듈이란 측정되는 자기저항값을 오프셋(off set) 또는/및 증폭(gain)을 주어서 정상화하는 장치 또는 수단을 의미한다.
도 4에서 보는 것처럼 가변증폭앰프모듈에 의하여 상기한 이동구의 치형(1, 2, 3)에 대한 자기저항측정치를 정상화하고 이를 정상화하기 위하여 제공한 오프셋값 또는/및 증폭값을 알 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 제1과정의 표준온도에서 자기저항 기준값을 설정하기 위하여 수회 반복 실험하면서 이동구의 각각의 치형 및 여러 개의 자기저항센서에 대한 자기저항기준값에 가해진 가변증폭앰프모듈의 오프셋값 또는/및 증폭값을 테이블화 하거나 데이터베이스로 구축하여 메모리저장장치에 저장하게 된다.
그리고 1-2단계에서는 상기한 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 변화된 온도에서 정상화하는 과정에서의 오프셋 또는/및 증폭 값을 저장하는 과정을 수행하게 된다.
그 후에 1-3단계에서는 상기 1-1단계에서 오프셋 또는/및 증폭한 값의 기준값과 상기 1-2단계에서 측정된 오프셋 또는/및 증폭 값을 이용하여 다른 온도에 대한 오프셋 또는/및 증폭값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정하는 과정을 수행한다.
이와 같은 과정은 이미 앞에서 설명한 것처럼 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하는 과정과 동일한 방식으로 수행하게 된다.
또한 이러한 과정 수행은 응용프로그램이 탑재된 마이크로프로세서에 의하여 수행될 수 있음은 물론이다.
그리고 1-4단계는 정밀기계를 운전하는 중에 상기 1-2단계 및 1-3단계 과정을 반복적으로 수행하여 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정을 수행한다.
이 과정도 물론 앞에서 자기저항값을 설정하여 저장하는 것과 동일한 방식으로 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 누적하여 저장하게 된다.
1-5단계는 상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 1-4단계 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 가동시의 그 온도에서의 오프셋 또는/및 증폭값을 메모리저장장치에서 찾아서 가변증폭엠프모듈로 명령하여 정상화하는 과정을 수행하게 된다.
이와 같은 과정은 이미 설명한 바처럼 마이크로 프로세서의 제어부(510)에 의하여 수행할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 과정을 통하여 온도의 변화에도 더욱 정확한 정밀기계의 위치 계측 방법을 제공하게 된다.
또한 본 발명은 자기저항센서를 사용하는 정밀장치에서 상기와 같은 온도 보정 방법을 수행할 수 있는 자기저항센서모듈을 제공한다.
본 발명은 자기저항센서(100), 가변증폭앰프모듈(300), A/D변환장치(400), 마이크로 프로세서(500), 제어부(510), 메모리저장장치(600), 온도센서(700)를 포함하여 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈을 제공한다.
또한 상기한 자기저항센서모듈에 통신모듈이 부가될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에서 자기저항센서는 자기장에 대한 물리량 변화를 측정하거나 감지하여 거리 계측 및 위치 계측을 하는 장치에 사용되는 통상의 수단 또는 장치를 의미한다.
따라서 본 발명의 자기저항센서는 MR(magneto resistance) 또는 GMR(giant magneto resistance)를 이용하는 센서를 통칭하는 개념이며 통상적으로 사용되는 자기저항센서를 말한다.
본 발명의 자기저항센서는 특히 이동거리를 제어하는 정밀기계의 기준 위치를 정확히 계측하는 장치에 사용되는 자기저항센서가 온도 변화에 의하여 정확한 기준 위치를 설정할 수 없는 경우에도 정확하게 그 위치를 설정할 수 있는 온도에 대한 보정을 할 수 있는 자기저항센서를 의미한다.
본 발명에서 자기저항센서를 이용한 위치 검출장치의 선행 기술로 앞서 언급한 등록특허(10-0486149) "자기저항 소자를 이용한 위치 검출 장치"를 예로 들 수 있다.
상기한 선행 기술은 자기저항 소자를 이용하여 정확한 위치를 검출하는 장치를 제공하는바 선행기술에서 자기저항센서를 개시하고 있는바 이와 같은 통상의 형태를 가진 자기저항센서를 본 발명에서 사용하는 자기저항센서라고 할 수 있다.
이와 같이 자기저항센서를 이용하여 위치를 검출하는 정밀장치는 상기한 바와 같이 거리를 이동시키는 정밀한 기계 장치의 기준 위치를 정확하게 설정하는 것이 가장 중요한 점이라는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명은 앞에서 충분히 설명한 것처럼 기어의 치형을 가진 원형 또는 선형의 이동구(200)의 위치를 계측하는 데 있어 온도의 변화에 따른 보정이 가능하게 하는 자기저항센서모듈이다.
따라서 이와 같은 자기저항센서모듈은 정밀가공기계, 정밀계측기기 등과 같은 정밀장치에 장착되어 사용할 수 있다.
도 1 및 도 2에서 보는 것처럼 기어의 이를 가진 원형 또는 선형의 이동구(移動構, 200)의 의미는 이동구를 운동시키면 이가 위치변화를 하게 되고 그에 따라 어떤 도구 등을 정확한 거리로 이동시키거나 거리를 측정하는 장치 또는 수단으로 작용하는 것을 말한다.
본 발명은 이미 설명한 바와 같이 상기한 자기저항센서가 이동구의 치형 각각에 대하여 자기 저항을 측정할 수 있게 되며 그에 따라 각각의 이에 대한 거리 이동에 따라 파형을 형성할 수 있게 된다.
도 3은 자기저항센서에 의한 자기저항값에 대한 좌표를 보여주며 이동구의 개별적인 치형에 대한 각각의 파형을 나타낸다.
즉, 치형(1), 치형(2), 치형(3)으로 구성된 이동구(200)의 도 1에서 보는 방향으로 이동할 경우의 파형을 보여 주고 있다.
도 3은 선형의 이동구(200)가 화살표 방향으로 이동하는 경우에 자기저항센서에 의하여 검출되는 자기저항측정치의 파형을 보여주며 각각의 이에 대한 자기저항측정 파형이 아나로그 형태로 표현된다.
즉, 가로좌표는 이동된 거리 또는 시간으로 표시될 수 있으며 세로좌표는 측정된 자기저항값을 나타낸다.
본 발명에서의 자기저항센서는 통상의 자기저항센서로서 자기저항센서에 탑재된 자석(20)의 세기 또는 그 저항 정도를 측정하는 것을 의미한다.
따라서 자기저항센서는 자석(20), GMR소자(또는 MR소자)를 이용한 자기센서(10)를 포함하여 자기의 저항 정도를 측정한다.
GMR 소자는 고정 강자성층의 자력선이 주변 물질을 통해 가변 강자성층으로 전달될 때 중간 주변 물질마다 자화율이 달라진다는 현상을 이용하는 것으로서, 주변 물질에 따라 서로 다른 자기저항의 변화 값을 얻게 된다. 즉, 자속밀도B=uH(여기서, u;자화율,H;자속)으로 표현되는데 자화율 u에 따라 각각 다른 자속밀도 B의 값을 얻을 수 있다.
따라서 이미 언급한 바처럼 본 발명은 자기저항센서에 의하여 상기와 같이 표현된 아나로그 형태의 자기저항측정치를 정상화(normalzation)하는 과정을 필요로 하게 된다.
도 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 자기저항센서에 의한 자기저항측정치는 일반적으로 기준선(L)에 대하여 정상화된 형태로 되어 있지 않다.
이와 같이 비정형 상태로 표현되는 파형을 가변증폭앰프모듈(300)을 이용하여 정상화하는 상태로 만든다.
상기한 바와 같이 가변증폭앰프모듈이란 상기한 자기저항측정치를 오프셋(off set) 또는/및 증폭(gain)을 주어서 정상화하는 장치 또는 수단을 의미한다.
또한 가변증폭앰프모듈을 통하여 정상화된 자기저항측정치는 A/D변환장치(400)에 의하여 디지털화되는 과정을 거치게 된다.
이렇게 디지털화된 자기저항측정치는 추후 자기저항측정장치를 이용하여 동일한 이동구가 이동한 거리를 정확히 계측할 수 있도록 하는 자료가 된다.
또한 메모리저장장치(600)는 통상적인 데이터를 저장할 수 있는 장치를 의미한다.
또한 마이크로 프로세서(500)는 앞에서 이미 충분히 설명한 바와 같다.
또한 온도센서(700)는 앞에서 설명한 바와 같으며 정밀장치의 온도를 센싱할 수 있는 장치 또는 수단을 의미하고 계측된 온도를 마이크로 프로세서 또는 제어부에 전송하는 기능을 구비한다.
본 발명에서는 정밀장치에서 사용하는 자기저항센서의 온도에 따른 보정을 가능하게 하는 방법 및 장치에 관한 것으로서 온도센서(700), 자기저항센서(100), 제어부(800)는 서로 정보전달이 가능하며 연동되어 구동된다.
또한 본 발명은 상기한 바와 같이 자기저항센서가 둘 이상 구비된 구조(1000)의 경우 더욱 정밀한 계측이 가능한 자기저항센서모듈을 제공하게 된다.
이와 같이 본 발명은 기어의 치형을 가진 원형 또는 선형의 이동구 및 자기저항센서를 이용한 정밀장치의 위치를 계측하는 데 있어 온도의 변화에 따른 보정이 가능하게 하는 자기저항센서모듈을 제공하게 된다.
본 발명은 정밀기계, 정밀공작기계, 정밀계측기기 등의 산업에 매우 유용하다.
또한 정밀기계, 정밀공작기계, 정밀계측기기 등에 사용되는 자기저항센서 산업분야에 매우 유용한 발명이다.
1, 2, 3 : 이동구의 치형
10 :자기센서 20 :자석
100 : 자기저항센서 200 : 이동구
300 : 가변증폭앰프모듈 400 : A/D변환장치
500 : 마이크로 프로세서 600 : 메모리저장장치
700 : 온도센서 800 : 제어부
1000 : 자기저항센서가 둘 이상이 구비되어 있는 구조.

Claims (4)

  1. 다수의 치형을 가진 이동구 및 자기저항센서를 이용하여 위치를 계측하는 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법에 있어서,
    상기 자기저항센서에서 상기 다수의 치형을 가진 이동구의 이 각각에 대하여 변화된 자기 저항값을 측정할 수 있게 되며 그에 따라 각각의 이에 대한 거리 이동에 따라 자기 저항값 파형을 형성하고, 상기 이동구가 위치변동(이동 등)이 있을 경우의 자기 저항값 파형을 측정하게 되면 각각의 이에 대한 정확한 위치를 계측할 수 있게 되는 것으로 구성되되(0단계),
    특정한 온도(기준 온도)에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서에 의하여 상기 다수의 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 2회 이상 측정하여 자기저항 기준 값을 설정하는 과정을 수행하고(1단계),
    (상기의 1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서의 다수의 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항 기준값이 개별적으로 설정됨)
    상기의 정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 측정된 정밀기계의 변화된 온도에서 상기 다수의 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 측정된 자기저항값을 저장하는 과정(2단계),
    상기 1단계에서의 특정한 온도(기준 온도)에 대한 상기 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값과 상기 2단계에서의 변화된 온도에서의 상기 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 비교하고 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 상기 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 다른 온도에 대한 자기저항값을 설정하여 저장하는 과정(3단계),
    상기 2단계 및 3단계 과정을 정밀기계를 운전하는 과정에서 다시 온도의 변화가 있는 경우 반복적으로 수행하여 상기 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대한 자기저항값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(4단계),
    상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 상기한 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 그 온도에서의 자기저항값을 읽어서 이동구의 위치계측을 하는 과정(5단계)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1단계의 자기저항 기준값을 설정하는 단계에서 특정한 온도(기준 온도)에서 하나 또는 둘 이상의 자기저항센서가 치형을 가진 이동구의 각각의 이에 대하여 측정한 자기저항값을 정상화하기 위하여 제공한 오프셋 또는/및 증폭값에 대하여 기준값으로 설정하는 과정(1-1단계)
    (상기의 1-1단계 과정에서는 각각의 자기저항센서에 대한 오프셋 또는/및 증폭 값이 개별적으로 설정되게 됨),
    정밀기계를 운전하여 위치를 계측하면서 변화된 온도에서 정상화하는 과정에서의 오프셋 또는/및 증폭 값을 저장하는 과정(1-2단계),
    상기 1-1단계에서 오프셋 또는/및 증폭한 값의 기준값과 상기 1-2단계에서 측정된 오프셋 또는/및 증폭 값을 이용하여 다른 온도에 대한 오프셋 또는/및 증폭값을 내삽법 또는 외삽법을 이용하여 설정하는 과정(1-3단계),
    정밀기계를 운전하는 중에 상기 1-2단계 및 1-3단계 과정을 반복적으로 수행하여 오프셋 또는/및 증폭값을 반복적으로 설정하여 저장하는 과정(1-4단계),
    상기 정밀기계의 가동을 멈춘 후 재가동하였을 때의 정밀기계의 온도를 측정하고 1-4단계 과정에서 최종적으로 설정되어 저장된 가동시의 정밀기계의 온도에서의 오프셋 또는/및 증폭값을 찾아서 가변증폭엠프모듈로 명령하여 정상화하는 과정(1-4)을 포함하여 구성된 온도에 따른 보정이 가능한 정밀기계의 이동구의 위치를 계측하는 방법.
  3. 자기저항센서(100), 가변증폭앰프모듈(300), A/D변환장치(400), 마이크로 프로세서(500), 제어부(800), 메모리저장장치(600), 온도센서(700)를 포함하여 구성된 온도 보정이 가능한 자기저항센서모듈 및,
    다수의 치형을 가진 이동구(200)가 포함되되,
    상기 자기저항센서에서 상기 다수의 치형을 가진 이동구의 이 각각에 대하여 변화된 자기 저항값을 측정할 수 있게 되며 그에 따라 각각의 이에 대한 거리 이동에 따라 자기 저항값 파형을 형성하고, 상기 이동구가 위치변동(이동 등)이 있을 경우의 자기 저항값 파형을 측정하게 되면 각각의 이에 대한 정확한 위치를 계측할 수 있는 것을 특징으로 하는 위치 계측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자기저항센서모듈은 자기저항센서가 둘 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 위치를 계측하는 위치 계측 장치.
KR1020120103768A 2012-09-19 2012-09-19 자기저항센서를 이용한 위치 계측을 하는 정밀장치에서 온도 보정이 가능한 위치 계측 방법 및 위치 계측 자기저항센서모듈 KR101419539B1 (ko)

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