KR101682878B1 - The variable capacitor module and the method for controlling that - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전축 전극과 고정자 전극의 대향면적이 변화되어 커패시턴스 값이 변화되도록 구성된 가변 커패시터, 회전축 전극과 연결된 회전축을 회전시키도록 구성된 구동부, 회전축과 함께 회전하며, 회전축의 회전위치에 대한 정보를 제공하도록 구성된 제1 식별부, 제1 식별부로부터 회전위치를 측정하며, 회전축의 회전수를 측정하도록 구성되는 감지부, 목표 커패시턴스 값을 입력받고, 감지부로부터 감지되는 회전축의 회전수 및 회전위치에 대한 정보를 이용하며, 커패시터의 커패시턴스 값을 변화시키도록 구동부를 구동시키는 제어부를 포함하는 가변 커패시터 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 가변 진공 커패시터는 제어신호 값과 커패시턴스 값 사이에 발생하는 누적오차를 줄일 수 있어 반복사용을 하더라도 정밀한 제어가 가능한 효과가 있으며, 장비의 전원이 차단되더라도 현재의 회전수와 회전각에 대한 정보를 저장하여 재 가동시에도 최종위치를 기준으로 제어할 수 있으므로, 신속한 제어가 가능하다.The present invention relates to a variable capacitor having a variable capacitance whose capacitance is changed by changing the facing area of a rotating shaft electrode and a stator electrode, a driving unit configured to rotate a rotating shaft connected to the rotating shaft electrode, a rotating unit rotating together with the rotating shaft, A sensing unit configured to measure a rotation position from the first identification unit and to measure a rotation number of the rotation axis, a target capacitance input unit configured to receive a target capacitance value, to detect a rotation number of the rotation axis sensed by the sensing unit, And a control unit for driving the driving unit to change the capacitance value of the capacitor.
The variable vacuum capacitor according to the present invention has the effect of reducing the cumulative error occurring between the control signal value and the capacitance value so that it is possible to perform precise control even if it is repeatedly used. Even if the power of the equipment is cut off, So that it is possible to perform control based on the final position even when restarting.
Description
본 발명은 가변 커패시터 모듈 및 그 제어방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 모터의 회전에 따라 커패시턴스 값이 달라지는 커패시터를 구비한 가변 진공 커패시터 모듈 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacitor module and a control method thereof, and more particularly, to a variable capacitor module having a capacitor whose capacitance value changes according to rotation of a motor and a method of controlling the variable capacitor module.
커패시터는 전기회로의 기본적인 구성요소에 해당하며 회로를 포함한 시스템을 제어하기 위하여 커패시턴스 값이 변화되는 가변 커패시터가 많이 사용되고 있다.A capacitor is a basic component of an electric circuit, and a variable capacitor whose capacitance value is changed to control a system including a circuit is often used.
그 중에서 회전자를 회전하여 커패시턴스 값을 변화시키는 경우 고정자 전극과 회전축 전극 사이에 형성된 유효대향면적(EFFECTIVE OVERLAPPING AREA)을 변화시킴으로써 정전용량을 변화시키게 된다.In the case of changing the capacitance value by rotating the rotor, the electrostatic capacity is changed by changing the effective opposing area (EFFECTIVE OVERLAPPING AREA) formed between the stator electrode and the rotating axis electrode.
일반적으로 회전축 전극을 회전시키기 위하여 모터가 사용되고 있으며, 회전각을 측정하는 엔코더가 구비되어 회전각에 따른 커패시터의 커패시턴스 값을 제어하는 방식이 많이 사용되고 있다.In general, a motor is used to rotate the rotary shaft electrode, and an encoder for measuring a rotation angle is used to control a capacitance value of a capacitor according to a rotation angle.
그러나 증가형 엔코더의 경우 커패시터의 회전축이 이전위치로부터 얼마나 움직였는가를 알 수 있으나, 초기위치를 알지 못하면 실제 위치를 파악할 수 없는 단점이 있었으며, 또한 반복사용으로 오차가 누적되어 제어신호 값과 실제 커패시턴스 값의 차이가 커지는 문제점이 있었다. 또한 장비의 전원 차단 시, 현재의 회전 위치에 대한 정보보전기능이 없어 재가동 시 가변 커패시터를 초기 값으로부터 재설정한 후 제어해야 하는 문제점이 있었다. However, in the case of the incremental encoder, it can be seen how the axis of rotation of the capacitor moved from the previous position. However, if the initial position is not known, there is a disadvantage that the actual position can not be grasped. There is a problem that the difference in value becomes large. In addition, there is a problem in that when the power supply of the apparatus is turned off, there is no information holding function for the current rotational position, so that the variable capacitor is reset after initialization from the initial value.
본 발명은 종래의 반복사용으로 오차가 크게 발생하는 문제점 및 장비의 전원 차단 시, 현재의 회전위치에 대한 정보보전기능이 없는 문제점을 해결하여 발생하는 오차를 줄일 수 있는 가변 커패시터 모듈 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a variable capacitor module and a control method therefor, which can solve the problem that an error is largely generated due to repeated use of the related art, The purpose is to provide.
본 발명에 따라, 회전축 전극과 고정자 전극의 대향면적이 변화되어 커패시턴스 값이 변화되도록 구성된 가변 커패시터, 회전축 전극과 연결된 회전축을 회전시키도록 구성된 구동부, 회전축과 함께 회전하며, 회전축의 회전위치에 대한 정보를 제공하도록 구성된 제1 식별부, 제1 식별부로부터 회전위치를 측정하며, 회전축의 회전수를 측정하도록 구성되는 감지부, 목표 커패시턴스 값을 입력받고, 감지부로부터 감지되는 회전축의 회전수 및 회전위치에 대한 정보를 이용하며, 커패시터의 커패시턴스 값을 변화시키도록 구동부를 구동시키는 제어부를 포함하는 가변 커패시터 모듈이 제공될 수 있다.According to the present invention, there is provided a variable capacitor comprising: a variable capacitor configured to change a capacitance value by changing a facing area of a rotating shaft electrode and a stator electrode; a driving unit configured to rotate a rotating shaft connected to the rotating shaft electrode; A sensing unit configured to measure a rotation position from the first identification unit and to measure a rotation number of the rotation axis, a target capacitance input unit configured to receive a target capacitance value, And a control unit for driving the driving unit to use the information about the position and change the capacitance value of the capacitor.
한편, 제어부는 회전수 및 회전위치에 따른 커패시턴스 값의 트렌드 데이터를 이용하여 구동부를 구동시키도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the control unit may be configured to drive the driving unit using the trend data of the capacitance value according to the rotational speed and the rotational position.
그리고 트렌드 데이터는 실제 회전각 및 실제 회전수에 따른 실제 커패시턴스 값이 측정되어 생성될 수 있다.The trend data can be generated by measuring the actual capacitance value according to the actual rotation angle and the actual rotation frequency.
나아가, 제1 식별부는 회전위치에 대한 정보를 제공하도록 회전방향에 소정 각도로 이격된 복수의 패턴으로 구성되며, 감지부는 제1 식별부로부터 회전축의 회전위치를 측정하는 엔코더부를 포함하여 구성될 수 있다.Furthermore, the first identification unit may include a plurality of patterns spaced at a predetermined angle in the rotation direction so as to provide information on the rotation position, and the sensing unit may include an encoder unit that measures the rotation position of the rotation shaft from the first identification unit. have.
한편, 회전수에 대한 정보를 제공하는 제2 식별부를 더 포함하며, 감지부는 제2 식별부로부터 회전축의 회전수를 측정하는 카운터부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The detection unit may further include a second identification unit for providing information on the number of revolutions, and the sensing unit may further include a counter unit for measuring the number of revolutions of the rotation shaft from the second identification unit.
또한, 회전축과 함께 회전하는 디스크를 더 포함하며, 제1 식별부는 디스크의 반경방향으로 패턴이 형성될 수 있으며, 제1 식별부는 디스크의 단위 부채꼴에 형성된 고유의 패턴을 포함하여 구성될 수 있다.The first identification unit may be formed in a radial direction of the disk, and the first identification unit may include a unique pattern formed in a unit sector of the disk.
한편, 커패시터는 가변 진공 커패시터로 구성될 수 있다. On the other hand, the capacitor may be constituted by a variable vacuum capacitor.
그리고, 구동부는 소정 각도 단위로 회전되도록 스테핑 모터로 구성될 수있으며, 엔코더부는 발광 다이오드를 이용하여 제1 식별부를 측정하도록 구성될 수 있다.The driving unit may be configured to be rotated by a predetermined angle unit, and the encoder unit may be configured to measure the first identifying unit using the light emitting diode.
여기서, 제1 식별부, 감지부 및 제어부는 구동부 내측에 구비될 수 있다.Here, the first identification unit, the sensing unit, and the control unit may be provided inside the driving unit.
한편, 회전축 전극과 고정자 전극의 대향면적이 변화되어 커패시턴스 값이 변화되도록 구성된 가변 커패시터를 제어하는 방법에 있어서, 목표 커패시턴스 값을 입력받는 입력단계, 목표 커패시턴스 값에 대응되는 회전축의 목표 회전위치 및 목표 회전수를 계산하는 위치계산단계, 목표 회전위치 및 목표 회전수를 갖도록 구동부를 구동시켜 회전축을 회전시키는 구동단계를 포함하여 구성되는 가변 커패시터 모듈의 제어방법이 제공된다.The method includes the steps of: inputting a target capacitance value; controlling a target rotation position of the rotation axis corresponding to the target capacitance value and a target rotation position of the rotation axis corresponding to the target capacitance value, A position calculating step of calculating the number of revolutions, and a driving step of rotating the rotating shaft by driving the driving part to have the target rotating position and the target rotating speed.
나아가, 가변 커패시터 모듈의 제어방법은 구동단계 이후 최종 회전위치 및 최종 회전수를 측정하고, 목표 회전위치 및 목표 회전수와 오차가 발생하는 경우, 오차를 줄이도록 구동부를 재구동시키는 재구동단계를 포함하여 구성될 수 있다.Further, the control method of the variable capacitor module measures the final rotational position and the final rotational frequency after the driving phase, and restarts the driving unit to reduce the error when the error occurs with the target rotational position and the target rotational frequency And the like.
본 발명에 따른 가변 진공 커패시터 모듈 및 그 제어방법은 반복사용을 하더라도 제어신호 값과 커패시턴스 값 사이에 발생하는 누적오차를 줄일 수 있어 내구성이 높고 정밀한 제어가 가능한 효과가 있다.The variable vacuum capacitor module and the control method thereof according to the present invention can reduce the cumulative error occurring between the control signal value and the capacitance value even when it is repeatedly used, so that the durability is high and the control can be precisely performed.
또한, 장비의 전원이 차단되어 현재의 회전수와 회전각에 대한 정보를 저장하지 않더라도 현재 회전각을 확인할 수 있으며, 이를 기준으로 제어할 수 있으므로, 신속한 제어가 가능하다.In addition, since the power of the apparatus is cut off, the current rotation angle can be confirmed without storing information about the current rotation number and rotation angle, and the control can be performed based on the current rotation number.
도 1 은 본 발명에 따른 제1 실시예의 측면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 디스크의 평면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제어 순서도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 제2 실시예의 제어 순서도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 제3 실시예의 측면도이다.1 is a side view of a first embodiment according to the present invention.
2 is a plan view of a disc according to the present invention.
3 is a control flowchart of the first embodiment according to the present invention.
4 is a control flowchart of the second embodiment according to the present invention.
5 is a side view of a third embodiment according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 진공 커패시터 모듈 및 그 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.Hereinafter, a variable capacitor module according to an embodiment of the present invention and a control method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiments, the names of the respective components may be referred to as other names in the art. However, if there is a functional similarity and an equivalence thereof, the modified structure can be regarded as an equivalent structure. In addition, reference numerals added to respective components are described for convenience of explanation. However, the contents of the drawings in the drawings in which these symbols are described do not limit the respective components to the ranges within the drawings. Likewise, even if the embodiment in which the structure on the drawing is partially modified is employed, it can be regarded as an equivalent structure if there is functional similarity and uniformity. Further, in view of the level of ordinary skill in the art, if it is recognized as a component to be included, a description thereof will be omitted.
이하에서는 도1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 가변 진공 커패시터 모듈의 제1 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the variable-voltage capacitor module according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
도 1 은 본 발명에 따른 제1 실시예의 측면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가변 진공 커패시터 모듈은 가변 진공 커패시터(10), 모터(20), 엔코더부(40), 디스크(30), 제2 식별부(50), 카운터부(60), 지지부(70)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a side view of a first embodiment according to the present invention. The variable vacuum capacitor module according to the present invention includes a
가변 진공 커패시터(10)는 고정부와 회전축으로 구성된다. 고정부에는 고정부 전극이 구비되며, 이에 대응하여 회전축에는 회전축 전극이 구비된다. 회전축 전극과 고정부 전극의 사이에는 유전체 세라믹이 구비되며, 회전축 전극은 고정자 전극에 대향되어 설치된다. The
가변 진공 커패시터(10)는 회전축 전극과 고정부 전극 간의 대향되는 유효대향면적을 변화시켜 커패시턴스 값을 변화시킨다. 이때 회전축을 회전시켜 유효대향면적을 변화시키는 방식이 많이 사용된다. 회전자는 커패시턴스 값을 미세하게 변화시키기 위하여 복수의 회전범위를 갖도록 구성된다. 한편 이와 같은 가변 진공 커패시터(10)의 구성은 널리 사용되는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The
모터(20)는 전술한 가변 진공 커패시터(10)의 회전축과 연결되어 커패시턴스 값을 변화시킬 수 있도록 외부로부터 전력을 인가받아 회전축에 회전력을 전달한다. 모터(20)는 고정부, 로터, 하우징 등을 포함하여 구성될 수 있다. 하우징은 모터(20)의 전체적인 외형을 구성하며, 로터는 가변 진공 커패시터(10)의 회전축과 연결된다. 고정부는 하우징의 내측에 구비될 수 있다. The
모터(20)는 후술할 제1 식별부(31)의 소정 각도에 대응하여 특정 각도단위로 회전하는 스테핑 모터(20)로 구성될 수 있다. 이와 같은 모터(20)의 구성 또한 널리 사용되는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The
지지부(70)는 가변 진공 커패시터(10)의 하우징과 모터(20)를 연결하여 고정시키도록 구성되며 4방향에 각각 구비된다.The supporting
도시되지는 않았으나 모터(20)와 회전축의 연결시 비틀림에 의한 제어 오차가 발생하는 것을 방지하도록 모터(20)와 회전축은 별도의 연결부가 구비하지 않고 직접 연결되도록 구성될 수 있다. 이에 대응하여 지지부(70)도 다소 짧게 구성될 수 있다. 다만, 이와같은 구성은 일 예일 뿐 다양하게 변경될 수 있다.Although not shown, the
도 2는 본 발명에 따른 디스크(30)의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 디스크(30)는 모터(20)의 로터에 고정되어 로터와 함께 회전하게 되며, 회전각에 대한 정보를 제공하도록 원판 형상으로 구성되며, 제1 식별부(31)가 구비될 수 있다.2 is a plan view of a
제1 식별부(31)는 회전방향으로 균일하게 이격된 복수의 패턴으로 구성되어 회전축의 회전각에 대한 정보를 제공하도록 구성된다. 제1 식별부(31)는 디스크(30)의 소정 단위각으로 구성된 단위 부채꼴에 고유의 패턴이 형성될 수 있다. 고유의 패턴은 디스크(30)에 투명한 부분과 호의 형상으로 구성된 불투명한 부분의 집합으로 구성된다. 디스크(30)의 중심부로부터 외경까지 8개의 단이 형성되어 있으며, 이와같이 8개의 단으로 구성된 경우 회전방향에 규칙적으로 형성된 불투명한 부분이 2개, 2^2개, 2^3개, 2^4개, 2^5개, 2^6개, 2^7개, 2^8개 가 구비된다. 즉, 이러한 모양의 조합으로 이루어진 256개의 패턴이 약 1.4 간격으로 구성되어 패턴을 인식하는 것만으로 현재의 회전각을 측정할 수 있게 된다. 다만 이와 같은 패턴의 구성은 일 예이며, 반사형 또는 비반사형으로 구성될 수 있고, 패턴의 개수와 단의 수 또한 일 예를 든 것이며 다양하게 적용될 수 있다. 일 예로 앱솔루트 엔코더에 적용되는 디스크(30)가 사용될 수 있다.The
엔코더부(40)는 제1 식별부(31)를 측정하며, 소정 각도 간격마다 배치된 고유의 패턴을 인식하여 회전각에 대한 정보를 제공하도록 구성된다. 엔코더부(40)는 발광다이오드와 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 디스크(30)를 사이에 두고 일측에는 전술한 제1 식별부의 단 의 수에 대응되는 수로 구성된 8개의 발광다이오드가 배치되며, 타측에 발광다이오드에 대응되는 수로 구성된 8개의 센서가 구비된다. 따라서 디스크(30)의 현재 각도에 따른 패턴에서 투명한 부분만을 통화한 빛이 센서에 감지되어 디지털 출력을 갖게 된다. 예를 들어 투명한 부분을 통과하여 센서에 감지된 경우 디지털 출력은 1, 불투명한 부분에서 감지되지 못한 센서의 디지털 출력을 0 이라고 할 때, 엔코더부가 D1에 위치했을 때 센서의 디지털 출력 값은 00101111 의 고유 값을 갖게 되고, D2에 위치했을 때 센서의 디지털 출력 값은 00110111의 고유 값을 갖게 된다. 이러한 값들은 특정 각에 따라 고유의 값을 갖게 되므로 디스크(30)의 회전각을 바로 측정이 가능하다. 다만 이러한 엔코더부(40)의 구성은 일 예일 뿐 다양한 센서를 이용하여 패턴을 인식할 수 있도록 구성될 수 있다.The
제2 식별부(50)은 로터와 회전축의 회전수를 측정하기 위하여 로터에 구비되며 로터와 함께 회전하게 된다. 제2 식별부(50)은 로터의 일측에 구비되어 1회전시마다 반복되는 신호를 발생시키기 위하여 구비된다. The
카운터부(60)는 제2 식별부(50)을 감지하여 회전수를 측정할 수 있도록 구성된다. 카운터부(60)는 고정설치되며, 제2 식별부(50)의 신호를 전달받아 현재의 회전수를 측정할 수 있도록 구성된다.The
전술한 제1 식별부(31), 엔코더부(40), 제2 식별부(50), 카운터부(60)는 모터(20)와 일체형으로 구비되며, 밀폐된 모터(20) 하우징 내측에 구비되어 외부 노출에 의한 센서의 오작동 등을 방지하도록 구성될 수 있다.The
이하에서는 도 3을 참조하여 제1 실시예인 가변 진공 커패시터 모듈을 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling the variable-voltage capacitor module according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 제어순서를 나타낸 것이다. 커패시턴스 값이 50~550pF의 범위를 가지며 1회전에 50pF씩 증가한다. 즉 10회전의 제어범위를 갖는 가변 진공 커패시터(10)에 적용되는 제어순서에 대하여 설명하도록 한다. 3 shows a control procedure of the first embodiment according to the present invention. The capacitance value ranges from 50 to 550 pF and increases by 50 pF per revolution. A control procedure applied to the
먼저 최소 값인 50pF의 값을 갖는 위치를 홈 위치로 설정하고 이때 회전수를 0, 회전각을 0으로 설정한다. First, the position having the minimum value of 50 pF is set as the home position, and the rotation number is set to 0 and the rotation angle to 0.
입력 값을 120pF으로 설정한 경우 초기값 50pF에 더하여 1회전에 의한 50pF과 추가로 20pF을 증가시키기 위하여 회전축을 144도 회전시키게 된다. 즉 카운터부(60)에서 획득되는 회전수는 1, 엔코더부(40)에서 획득되는 회전각은 144도에 대응하는 고유패턴의 위치로 회전될 수 있도록 모터(20)를 제어하게 된다.When the input value is set to 120pF, the rotation axis is rotated 144 degrees in order to increase the initial value to 50pF by 50pF by one rotation and further by 20pF. That is, the
이후 다른 커패시턴스 값을 갖도록 제어하는 경우에도, 이전에 설정한 커패시턴스 값으로부터 변화시킬 각을 계산하지 않고, 곧바로 대응되는 회전수 및 회전각을 가질 수 있도록 모터(20)를 제어한다. 따라서 시작점에 대한정보 없이도 입력에 따른 회전축의 정확한 위치를 결정할 수 있게 된다. 또한, 제어오차가 발생하는 경우라도 이전위치정보를 이용하지 않고 다음 위치로 제어시 이러한 오차가 반영되지 않으므로 오차가 누적되지 않게 된다.The
이하에서는 제어부(미도시)의 제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a control method of the control unit (not shown) will be described.
제어부(미도시)는 제어시작시 오차를 제거하도록 구성될 수 있다. 목표 커패시턴스 값을 입력받으면 엔코더부(40) 및 카운터부(60)로부터 측정된 회전축의 초기 회전위치 및 초기 회전수가 측정된다. 초기의 회전 위치를 기준으로 목표 커패시턴스 값으로 변화시키기 위한 회전각이 계산되며 계산된 회전각만큼 모터(20)를 구동시키도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 매 구동 전에 초기의 위치를 기준으로 커패시터를 구동하게 되므로 제어시작시 오차를 초기화 시킬 수 있게 된다.The control unit (not shown) may be configured to remove the error at the start of the control. Upon receiving the target capacitance value, the initial rotational position and the initial rotational speed of the rotational shaft measured by the
또한 제어부(미도시)는 제어종료시 오차를 제거하도록 구성될 수 있다. 목표 커패시턴스 값이 입력되면, 목표 커패시턴스 값에 대응되는 회전축의 목표 회전위치 및 목표 회전수가 될 수 있도록 모터(20)를 구동시키며, 엔코더부(40) 및 카운터부(60)로부터 최종위치를 피드백하며 구동하고, 목표 위치가 되면 구동을 종료시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 매 구동 종료시 목표 위치의 확인이 가능하므로 제어종료시 오차를 초기화 시킬 수 있게 된다. In addition, the control unit (not shown) may be configured to remove the control end error. When the target capacitance value is inputted, the
또한, 제어부(미도시)는 제어시작시와 제어종료시 모두 오차를 제거하도록 구성될 수 있다. 목표 커패시턴스 값을 입력받으면 엔코더부(40) 및 카운터부(60)로부터 측정된 회전축의 초기 회전위치 및 초기 회전수가 측정된다. 초기의 회전 위치를 기준으로 목표 커패시턴스 값으로 변화시키기 위한 회전각이 계산되며 계산된 회전각만큼 모터(20)를 구동시키도록 구성될 수 있다. 그리고 구동이 종료되면 엔코더부(40) 및 카운터부(60)에서 최종 회전위치 및 최종 회전수를 피드백하며, 목표위치가 되면 구동을 종료시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 매 구동 시작시와 종료시 초기위치 및 목표위치의 확인이 가능하므로 오차를 초기화 시킬 수 있게 된다. In addition, the control unit (not shown) may be configured to eliminate errors both at the start of control and at the end of control. Upon receiving the target capacitance value, the initial rotational position and the initial rotational speed of the rotational shaft measured by the
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 제2 실시예의 제어순서를 설명하도록 한다. Hereinafter, the control procedure of the second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예의 제어순서를 나타낸 것이다. 제2 실시예에서는 제1 실시예에서와 동일한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 중복기재를 피하기 위하여 설명을 생략하도록 한다.4 shows a control procedure of the second embodiment according to the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment can be included, and a description thereof will be omitted in order to avoid redundant description.
본 발명에 따른 제2 실시예는 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 제어부(미도시)는 가변 공진 커패시터(10)의 커패시턴스 값을 원하는 값으로 변화시키기 위하여 모터(20)가 제어되도록 구성된다. 제어부(미도시)는 엔코더부(40) 및 카운터부(60)로부터 획득한 회전축의 회전각 및 회전수에 대응하는 커패시턴스 값의 트렌드 데이터를 이용한다. 획득한 트렌드 데이터를 기반으로 원하는 입력 값에 따른 회전각을 갖도록 모터(20)를 제어하는 신호를 발생시킨다. 한편 트렌드 데이터는 제공되는 데이터를 사용할 수 있고, 또한 실제 회전위치와 실제 회전각에 따른 실제 커패시턴스 값을 측정한 결과값을 이용할 수 있다.The second embodiment according to the present invention may include a control unit (not shown). A control unit (not shown) is configured to control the
본 실시예에서 가변 진공 커패시터(10)는 커패시턴스 값이 50~550pF의 범위를 가지며 10회전의 제어범위를 갖는 것을 예로 들어 설명한다.In the present embodiment, the
가변 진공 커패시터(10)의 제어에 앞서, 회전수와 회전축에 대응하는 가변 진공 커패시터(10)의 커패시턴스 값의 트렌드 데이터를 구축하는 매칭단계를 거친다. 따라서 커패시턴스 값에 따라 유일한 회전수와 회전축 값에 대응된다.Prior to the control of the
이후 트렌드 데이터를 이용하여 입력된 커패시턴스 값에 대응되는 회전수 및 회전각을 기반으로 한 위치로 이동할 수 있도록 모터(20)를 제어한다. The
이후 엔코더부(40)로부터 현재의 회전각을 확인하고, 카운터부(60)에서 현재의 회전수를 확인하여 이동위치를 확인하고 이동을 완료하게 된다. Thereafter, the current rotation angle is confirmed from the
이와 같은 트렌드 데이터를 이용하는 경우 트렌드 데이터는 가변 진공 커패시터에 개별적으로 존재하는 오차를 반영하여 생성된 것이며 이를 반영한 트렌드 데이터를 이용하므로 보다 정밀한 제어가 가능하게 된다. When such trend data is used, the trend data is generated reflecting the errors existing individually in the variable vacuum capacitors, and since the trend data reflecting the trend data is used, more precise control becomes possible.
도 5는 본 발명에 따른 제3 실시예의 측면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제3 실시예는 제1 식별부(31), 엔코더부(40), 제2 식별부(50), 카운터부(60), 제어부(미도시)의 외측에 구비되며, 기어박스(80)가 구비될 수 있다.5 is a side view of a third embodiment according to the present invention. As shown in the figure, the third embodiment of the present invention includes a
제1 식별부(31) 및 제2 식별부(50)는 가변 진공 커패시터(10)의 회전축에 구비될 수 있으며, 이에 대응하여 엔코더부(40), 카운터부(60)가 구비될 수 있다. 가변 진공 커패시터(10)의 실제 회전축에 구비되어 로터 등에서 발생하는 비틀림에 의한 오차 등의 영향이 최소화 될 수 있도록 구성된다.The
기어박스(80)는 모터(20)의 로터와 가변 진공 커패시터(10)의 회전축 사이에 구비되어 양측의 회전비를 변경하기 위하여 구비된다. 기어박스(80)의 기어비가 낮게 구성되는 경우, 즉 모터(20)의 회전각보다 회전축의 회전각이 낮아지도록 구성되는 경우에는 가변 진공 커패시터(10)의 회전축의 회전을 보다 정밀하게 조절할 수 있으므로 제어 정밀도를 높일 수 있다. 다만, 기어박스(80)의 구성은 커패시터의 제어범위 및 모터(20)의 종류에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 기어박스(80)의 기어비에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The
이와 같이 기어박스(80)가 적용되어 회전비율이 달라지는 경우에도 회전축의 회전각과 회전수에 대응하는 커패시턴스 값은 유일하게 결정된다. 따라서 제어부는 트렌드 데이터를 이용하여 원하는 커패시턴스 값으로 달라질 수 있도록 모터(20)를 제어할 수 있다.Even when the gear ratio is changed by the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 가변 진공 커패시터(10) 모듈은 엔코더부(40)와 카운터부(60)를 병행하여 회전수와 회전각에 대한 정보를 이용하여 커패시터를 제어할 수 있게 되므로, 초기 값 또는 이전 상태의 값을 모르는 경우에도 정확한 위치로 제어할 수 있다. 또한, 반복사용으로 오차가 발생한다 하더라도 고유의 회전각 및 회전수에 따라 제어가 가능하므로 제어의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. As described above, since the
나아가, 장비의 전원이 차단되는 경우라도 커패시턴스 값을 제어함에 있어 회전각에 대한 위지청보의 보전이 가능하고, 제어함에 있어 이전 위치에 대한 정보를 필요로 하지 않으므로 안정적으로 제어가 가능하다.Further, even when the power of the equipment is cut off, the control of the capacitance value can be carried out with the stability of the rotation angle because the rotation angle can be conserved and the information about the previous position is not required in the control.
추가적으로 기어비를 통하여 오차범위를 축소시킬 수 있으므로 제어능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the error range can be reduced through the gear ratio, the control capability can be improved.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, . Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
10: 가변 진공 커패시터
20: 모터
30: 디스크
31: 제1 식별부
40: 엔코더부
50: 제2 식별부
60: 카운터부
70: 지지부
80: 기어박스10: Variable Vacuum Capacitor
20: Motor
30: Disk
31: First identification unit
40: encoder section
50: Second identification part
60:
70: Support
80: Gearbox
Claims (13)
상기 회전축 전극과 연결된 회전축을 회전시키도록 구성된 구동부;
상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 회전축의 회전위치에 대한 정보를 제공하도록 구성된 제1 식별부;
상기 제1 식별부로부터 상기 회전위치를 측정하도록 구성되는 엔코더부;
상기 회전축과 함께 회전하며 상기 회전축의 회전수에 대한 정보를 제공하는 제2 식별부;
상기 제2 식별부로부터 상기 회전축의 상기 회전수를 측정하는 카운터부; 및
목표 커패시턴스 값을 입력받고, 상기 엔코더부 및 상기 카운터부로부터 감지되는 상기 회전축의 상기 회전수 및 상기 회전위치에 대한 정보를 이용하며, 상기 커패시터의 상기 커패시턴스 값을 변화시키도록 상기 구동부를 구동시키는 제어부를 포함하는 가변 커패시터 모듈.A variable capacitor configured to change a capacitance value by changing a facing area of the rotating shaft electrode and the stator electrode;
A driving unit configured to rotate a rotation axis connected to the rotation axis electrode;
A first identification unit configured to rotate together with the rotation axis and to provide information on the rotation position of the rotation axis;
An encoder unit configured to measure the rotational position from the first identification unit;
A second identification unit that rotates together with the rotation axis and provides information on the rotation number of the rotation axis;
A counter for measuring the number of revolutions of the rotary shaft from the second identification unit; And
A control unit for receiving the target capacitance value and using the information about the rotation speed and the rotation position of the rotation axis sensed by the encoder unit and the counter unit and for driving the driving unit to change the capacitance value of the capacitor, And a variable capacitor module.
상기 제어부는 상기 회전수 및 상기 회전위치에 따른 상기 커패시턴스 값의 트렌드 데이터를 이용하여 상기 구동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the control unit drives the driving unit using the trend data of the capacitance value according to the rotation number and the rotation position.
상기 트렌드 데이터는 실제 회전각 및 실제 회전수에 따른 실제 커패시턴스 값이 측정되어 생성되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the trend data is generated by measuring an actual capacitance value according to an actual rotation angle and an actual rotation frequency.
상기 제1 식별부는 상기 회전위치에 대한 정보를 제공하도록 회전방향에 소정 각도로 이격된 복수의 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first identification unit comprises a plurality of patterns spaced at a predetermined angle in the rotation direction to provide information on the rotational position.
상기 회전축과 함께 회전하는 디스크를 더 포함하며,
상기 제1 식별부는 상기 디스크의 반경방향으로 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
Further comprising a disk rotating with the rotation axis,
Wherein the first identification unit has a pattern formed in the radial direction of the disk.
상기 제1 식별부는 상기 디스크의 단위 부채꼴에 형성된 고유의 패턴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.The method according to claim 6,
Wherein the first identification unit includes a unique pattern formed in a unit sector of the disk.
상기 커패시터는 가변 진공 커패시터인 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the capacitor is a variable vacuum capacitor.
상기 구동부는 소정 각도 단위로 회전되도록 스테핑 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the driving unit is configured to be rotated by a predetermined angle unit.
상기 엔코더부는 발광 다이오드를 이용하여
상기 제1 식별부를 측정하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
The encoder unit uses a light emitting diode
And the first identification unit is measured.
상기 제1 식별부, 상기 엔코더부 및 상기 제어부는 상기 구동부 내측에 구비된 것을 특징으로 하는 가변 커패시터 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the first identification unit, the encoder unit, and the control unit are provided inside the driving unit.
목표 커패시턴스 값을 입력받는 입력단계;
상기 목표 커패시턴스 값에 대응되는 회전축의 목표 회전위치 및 목표 회전수를 계산하는 위치계산단계; 및
상기 목표 회전위치 및 상기 목표 회전수를 갖도록 구동부를 구동시켜 상기 회전축을 회전시키는 구동단계를 포함하여 구성되는 가변 커패시터 모듈의 제어방법.A method of controlling a variable capacitor configured to change a capacitance value by changing an area of a counter electrode between a rotating shaft electrode and a stator electrode,
An input step of receiving a target capacitance value;
A position calculation step of calculating a target rotation position and a target rotation number of a rotation axis corresponding to the target capacitance value; And
And driving the driving unit to rotate the rotation shaft so as to have the target rotation position and the target rotation speed.
상기 구동단계 이후 최종 회전위치 및 최종 회전수를 측정하고, 상기 목표 회전위치 및 상기 목표 회전수와 오차가 발생하는 경우, 상기 오차를 줄이도록 상기 구동부를 재구동시키는 재구동단계를 포함하는 가변 커패시터 모듈의 제어방법.13. The method of claim 12,
And a restarting step of restarting the driving unit so as to reduce the error when an error is generated with respect to the target rotation position and the target rotation speed by measuring a final rotation position and a final rotation number after the driving step, Control method of module.
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