KR102053938B1 - Sensor using conductive composite material and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 센서는, 한 쌍의 전도성 복합소재 기둥들을 전도성 브릿지가 연결하는 구조를 가지도록 구성하여, 압축력, 전단력 및 인장력에 따라 다른 저항변화 패턴을 얻을 수 있기 때문에, 하나의 센서로 압축력, 전단력 및 인장력을 모두 검출할 수 있다.The sensor according to the present invention is configured to have a structure in which a pair of conductive composite pillars are connected by a conductive bridge, so that a different resistance change pattern can be obtained according to compressive force, shear force, and tensile force. Both shear and tensile forces can be detected.

Description

전도성 복합소재를 이용한 센서 및 이의 제조방법{Sensor using conductive composite material and manufacturing method of the same}Sensor using conductive composite material and manufacturing method of the same

본 발명은 전도성 복합소재를 이용한 센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축력, 인장력 및 전단력을 모두 측정할 수 있는 전도성 복합소재를 이용한 센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor using a conductive composite material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a sensor using a conductive composite material and a method for manufacturing the same that can measure all the compressive force, tensile force and shear force.

일반적으로 탄소섬유나 탄소나노튜브를 이용한 전도성 복합소재는 기계장치나 로봇 등 다양한 산업 분양의 소재로 사용이 점차 늘고 있다. 상기 전도성 복합소재는, 전도성을 갖는 탄소섬유나 탄소나노튜브가 전도성을 갖지 않는 수지에 함침된 구조를 가진다. In general, conductive composite materials using carbon fibers or carbon nanotubes are increasingly used as materials for various industries such as machinery and robots. The conductive composite material has a structure in which carbon fibers or carbon nanotubes having conductivity are impregnated with a resin having no conductivity.

그러나, 상기 탄소섬유강화플라스틱으로 제조된 제품의 경우, 변위나 압력을 측정하기 위해서는 스트레인 게이지나 다이아프램 형태의 압력 센서 등을 별도로 설치해야 한다. 또한, 별도의 센서를 설치하는 경우, 압축력을 측정할 수 있는 센서, 인장력을 측정할 수 있는 센서, 전단력을 측정할 수 있는 센서를 각각 구비해야 하는 문제점이 있다. However, in the case of the product made of carbon fiber reinforced plastics, in order to measure the displacement or pressure, a strain gauge or a diaphragm type pressure sensor or the like must be separately installed. In addition, in the case of installing a separate sensor, there is a problem that must be provided with a sensor that can measure the compressive force, a sensor that can measure the tensile force, a sensor that can measure the shear force, respectively.

한국공개특허 제10-2012-0134270호Korean Patent Publication No. 10-2012-0134270

본 발명의 목적은, 다양한 기계적 자극을 모두 측정할 수 있는 구조를 포함한 전도성 복합소재를 이용한 센서 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention, to provide a sensor and a manufacturing method using a conductive composite material including a structure capable of measuring all the various mechanical stimulation.

본 발명에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서는, 제1전도성 물질이 제1비전도성 매트릭스에 함침된 제1전도성 복합소재로 기둥 형상으로 형성되며, 서로 소정간격 이격되게 배치된 한 쌍의 제1,2전도성 복합소재 기둥들과; 상기 제1전도성 복합소재 기둥의 상면과 상기 제2전도성 복합소재 기둥의 상면을 연결하고, 제2전도성 물질만으로 형성된 전도성 브릿지와; 상기 제1전도성 복합소재 기둥의 하면에 연결되는 제1전선과; 상기 제2전도성 복합소재 기둥의 하면에 연결되는 제2전선과; 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들에서 하면을 제외한 나머지 부분과 상기 전도성 브릿지를 모두 감싸는 형상으로 비전도성 물질로 형성된 센서 바디와; 상기 제1,2전선에 연결되어, 상기 센서 바디에 압축력, 인장력 및 전단력을 중 적어도 하나가 가해질 때 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥과 상기 전도성 브릿지의 변형에 따라 달라지는 저항 변화를 측정하는 저항측정모듈과; 상기 센서 바디에 가해지는 압축력, 인장력 및 전단력을 포함한 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치에 따른 저항변화 패턴이 미리 저장된 데이터베이스와; 상기 저항측정모듈에서 저항변화를 측정하면, 상기 데이터베이스에 저장된 저항변화 패턴과 비교하여, 상기 센서 바디에 가해지는 상기 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치를 구분하여 도출하는 제어부를 포함한다.Sensor using the conductive composite material according to the invention, the first conductive material impregnated in the first non-conductive matrix, the first conductive material is formed in a columnar shape, a pair of first, spaced apart from each other by a predetermined interval, Two conductive composite columns; A conductive bridge connecting the top surface of the first conductive composite material pillar to the top surface of the second conductive composite material pillar and formed of only a second conductive material; A first wire connected to a lower surface of the first conductive composite material column; A second wire connected to a lower surface of the second conductive composite material column; A sensor body formed of a non-conductive material in a shape surrounding all of the remaining portions except the lower surface of the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge; A resistance connected to the first and second wires to measure a resistance change depending on deformation of the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge when at least one of compressive force, tensile force, and shear force is applied to the sensor body; A measurement module; A database in which a resistance change pattern according to the type, size, direction, and position of the magnetic pole, including a compressive force, a tensile force, and a shear force applied to the sensor body is stored in advance; When the resistance change is measured by the resistance measurement module, the controller includes a control unit for deriving the type, size, direction, and position of the magnetic poles applied to the sensor body in comparison with the resistance change pattern stored in the database.

본 발명에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법은, 제1전도성 물질이 제1비전도성 매트릭스에 함침되고, 기둥 형상으로 형성된 제1전도성 복합소재 기둥을 형성하는 단계와; 상기 제1전도성 복합소재 기둥과 설정 간격 이격된 위치에 제2전도성 물질이 제2비전도성 매트릭스에 함침되고 기둥 형상으로 형성된 제2전도성 복합소재 기둥을 형성하는 단계와; 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들로부터 전,후,좌,우 방향으로 소정간격 이격된 위치에 거푸집을 세우고, 상기 거푸집의 내부에 고분자 수지를 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 높이까지 채워서, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들과 동일한 높이의 제1수지층을 형성하는 단계와; 상기 제1전도성 복합소재 기둥과 상기 제2전도성 복합소재 기둥을 연결하도록 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 상면과 상기 제,2전도성 복합소재 기둥들 사이에 위치한 상기 제1수지층의 상면에 제2전도성 물질을 코팅하여 전도성 브릿지를 형성하는 단계와; 상기 제1수지층과 상기 전도성 브릿지의 상부를 덮도록 상기 고분자 수지를 채워서 상기 제2수지층을 형성하는 단계와; 상기 거푸집을 제거하여, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥과 상기 전도성 브릿지가 내재되고 상기 제1,2수지층으로 형성된 센서 바디를 탈거하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a sensor using a conductive composite material according to the present invention includes the steps of: forming a first conductive composite material column in which a first conductive material is impregnated in a first non-conductive matrix and formed in a columnar shape; Forming a second conductive composite material pillar in which a second conductive material is impregnated in the second non-conductive matrix and formed in a column shape at a position spaced apart from the first conductive composite material pillar by a predetermined distance; Forming the formwork at a position spaced apart from the first, second conductive composite material pillars in the front, rear, left, right direction by a predetermined distance, the polymer resin inside the form to the height of the first, second conductive composite material pillars Filling the first resin layer with the same height as the first and second conductive composite pillars; On the upper surface of the first resin layer positioned between the upper surface of the first and second conductive composite pillars and the second and second conductive composite pillars to connect the first conductive composite pillar and the second conductive composite pillar. Coating a second conductive material to form a conductive bridge; Forming the second resin layer by filling the polymer resin so as to cover an upper portion of the first resin layer and the conductive bridge; Removing the formwork, and removing the sensor body having the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge embedded therein and formed of the first and second resin layers.

본 발명에 따른 센서는, 한 쌍의 전도성 복합소재 기둥들을 전도성 브릿지가 연결하는 구조를 가지도록 구성하여, 압축력, 전단력 및 인장력에 따라 다른 저항변화 패턴을 얻을 수 있기 때문에, 하나의 센서로 압축력, 전단력 및 인장력을 모두 검출할 수 있다.The sensor according to the present invention is configured to have a structure in which a pair of conductive composite pillars are connected by a conductive bridge, so that a different resistance change pattern can be obtained according to compressive force, shear force, and tensile force. Both shear and tensile forces can be detected.

또한, 저항변화 패턴에 따라 압축력이 분산되어 가해지는 것인지 국부적으로 가해지는 것인지를 구분하여 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 가해지는 위치도 검출할 수 있다. In addition, according to the resistance change pattern, it is possible to distinguish whether the compressive force is distributed or applied locally, and to detect the applied position.

또한, 전단력과 인장력을 구분하여 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 인장력의 방향도 구분하여 검출할 수 있다. In addition, not only the shear force and the tensile force can be detected separately, but also the direction of the tensile force can be detected separately.

또한, 본 발명에 따른 센서는 제조가 간단하고 용이한 이점이 있다. In addition, the sensor according to the present invention has the advantage that the manufacturing is simple and easy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 상면에 압축력이 분산되어 가해지는 경우 저항변화의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 상면 중에서 특정 부분에 국부적인 압축력이 가해지는 경우(A) 저항변화의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서에 전단력이 가해지는 경우 저항변화 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서에 X방향 인장력이 가해지는 경우 저항변화 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서에 Y방향 인장력이 가해지는 경우 저항변화 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a sensor using a conductive composite material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an example of the resistance change when the compressive force is applied to the upper surface of the sensor according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an example of a resistance change when a local compressive force is applied to a specific portion of an upper surface of a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 illustrates an example of a resistance change pattern when a shear force is applied to a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 illustrates an example of a resistance change pattern when a tensile force in the X direction is applied to a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 illustrates an example of a resistance change pattern when a tensile force in the Y direction is applied to a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a sensor using a conductive composite material according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a sensor using a conductive composite material according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a sensor using a conductive composite material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서(1)는, 센서 바디(10), 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12), 전도성 브릿지(13), 제1,2전선들(21)(22), 저항측정모듈(미도시), 데이터베이스(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a sensor 1 using a conductive composite material according to an embodiment of the present invention may include a sensor body 10, first and second conductive composite pillars 11 and 12, and a conductive bridge 13. ), First and second wires 21 and 22, a resistance measurement module (not shown), a database (not shown), and a controller (not shown).

상기 센서 바디(10)는, 비전도성 물질로 형성된다. 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 상기 전도성 브릿지(13)를 감싸도록 형성된다. 상기 센서 바디(10)는, 다면체 형상으로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 육면체 형상으로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. The sensor body 10 is formed of a nonconductive material. The first and second conductive composite pillars 11 and 12 are formed to surround the conductive bridge 13. The sensor body 10 may be formed in a polyhedron shape, and in the present exemplary embodiment, the sensor body 10 is formed in a hexahedral shape.

상기 비전도성 물질은 고분자 수지인 것으로 예를 들어 설명한다.The non-conductive material is described as an example of a polymer resin.

상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)은, 각각 제1전도성 물질이 제1비전도성 매트릭스에 함침된 구조를 가지며, 기둥 형상으로 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)은 원기둥 형상으로 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상의 기둥으로 형성될 수 있다.Each of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 has a structure in which a first conductive material is impregnated into the first non-conductive matrix, and is formed in a columnar shape. In the present embodiment, the first and second conductive composite material pillars 11 and 12 are formed in a cylindrical shape, for example, but the present invention is not limited thereto.

상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)과 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)은 두 개가 한 쌍을 이루도록 배치되며, 서로 소정간격 이격되게 배치된다. 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)과 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)사이의 거리는 측정하고자 하는 자극의 세기나 상기 센서의 크기 등에 따라 결정될 수 있다.The first conductive composite pillar 11 and the second conductive composite pillar 12 are arranged in pairs and are spaced apart from each other by a predetermined distance. The distance between the first conductive composite pillar 11 and the second conductive composite pillar 12 may be determined according to the strength of the magnetic pole to be measured or the size of the sensor.

상기 제1전도성 물질은, 탄소나노튜브, 그래핀 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1비전도성 매트릭스는 PDMS를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. The first conductive material may include at least one of carbon nanotubes, graphene, and carbon fibers. The first non-conductive matrix is described using, for example, PDMS.

상기 전도성 브릿지(13)는, 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)의 상면과 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)의 상면을 연결하는 다리 형상으로 형성된다. 상기 전도성 브릿지(13)는, 제2전도성 물질만으로 형성된다.The conductive bridge 13 is formed in a bridge shape connecting the top surface of the first conductive composite material pillar 11 and the top surface of the second conductive composite material pillar 12. The conductive bridge 13 is formed of only the second conductive material.

상기 전도성 브릿지(13)는, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 각 상면과 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)사이에 위치한 제1수지층(10a)의 상면에 상기 제2전도성 물질을 스프레이하여 형성된다. 상기 전도성 브릿지(13)는 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 높이보다 두께가 얇게 형성된다. 즉, 상기 전도성 브릿지(13)는 필름 형상으로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. The conductive bridge 13 may include a first number located between the upper surfaces of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 and the first and second conductive composite pillars 11 and 12. It is formed by spraying the second conductive material on the upper surface of the ground layer (10a). The conductive bridge 13 is formed to be thinner than the height of the first and second conductive composite pillars 11 and 12. That is, the conductive bridge 13 is formed in a film shape, for example.

상기 제2전도성 물질은, 상기 제1전도성 물질과 동일한 소재를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. The second conductive material is described using, for example, the same material as the first conductive material.

상기 제1전선(21)은, 일단은 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)의 하면에 연결되고, 타단은 상기 저항측정모듈(미도시)에 연결된다. The first wire 21, one end is connected to the lower surface of the first conductive composite material pillar 11, the other end is connected to the resistance measurement module (not shown).

상기 제2전선(22)은, 일단은 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)의 하면에 연결되고, 타단은 상기 저항측정모듈(미도시)에 연결된다.The second wire 22 has one end connected to the bottom surface of the second conductive composite pillar 12 and the other end connected to the resistance measurement module (not shown).

상기 저항측정모듈(미도시)은, 상기 제1,2전선(21)(22)과 연결되어, 상기 센서 바디(10)에 압축력, 인장력 및 전단력을 포함한 기계적 자극 중 어느 하나가 가해질 때 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 상기 전도성 브릿지(13)의 변형에 따라 달라지는 저항 변화를 측정하는 장치이다.The resistance measurement module (not shown) is connected to the first and second wires 21 and 22 so that any one of mechanical stimuli including a compressive force, a tensile force, and a shear force is applied to the sensor body 10. It is a device for measuring the resistance change depending on the deformation of the first and second conductive composite pillars (11, 12) and the conductive bridge (13).

상기 데이터베이스(미도시)는, 실험을 통해 다양한 기계적 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치에 따라 상기 저항측정모듈에서 측정된 저항변화 패턴이 미리 저장된다.In the database (not shown), the resistance change pattern measured by the resistance measurement module is stored in advance according to the type, size, direction, and position of various mechanical stimuli through experiments.

상기 제어부(미도시)는, 상기 저항측정모듈(미도시)에서 저항 변화를 측정하면, 측정된 값을 상기 데이터베이스(미도시)에 저장된 저항변화 패턴과 비교하여, 상기 센서 바디(10)에 가해지는 상기 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치를 도출한다.
When the resistance measurement module measures resistance change in the resistance measurement module, the controller compares the measured value with a resistance change pattern stored in the database, and applies it to the sensor body 10. Losing derives the type, size, direction and location of the stimulus.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 센서의 기계적 자극에 대한 센싱방법을 설명하면, 다음과 같다.The sensing method for the mechanical stimulus of the sensor according to the embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 기계적 자극이 압축력인 경우에 대해 설명한다. First, with reference to FIGS. 2 and 3, the case where the mechanical stimulus is a compressive force will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 상면에 압축력이 분산되어 가해지는 경우(P) 저항변화의 일 예를 나타내고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 상면 중에서 특정 부분에 국부적인 압축력이 가해지는 경우(A) 저항변화의 일 예를 나타낸다. Figure 2 shows an example of the resistance change when the compressive force is distributed (P) applied to the upper surface of the sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is local to a specific portion of the upper surface of the sensor according to an embodiment of the present invention When phosphorus compressive force is applied (A) An example of resistance change is shown.

도 2 및 도 3은, 소정의 크기의 압축력에 대한 시간에 따른 저항변화를 실험한 데이터의 일 예이며, 상기 데이터베이스(미도시)에는 다른 크기의 압축력에 대한 저항변화 패턴을 측정한 데이터들이 저장되어 있다. 2 and 3 are examples of data experimenting the resistance change with time for a compressive force of a predetermined size, the database (not shown) stores the data measuring the resistance change pattern for the compressive force of a different size It is.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 센서(1)에 압축력이 가해지는 경우, 상기 압축력에 의해 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)이나 상기 전도성 브릿지(13) 내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 증가하게 되어, 저항이 점차 감소하는 경향을 알 수 있다.2 and 3, when a compressive force is applied to the sensor 1, the first and second conductive composite pillars 11 and 12 or the inside of the conductive bridge 13 are applied by the compressive force. It can be seen that the electrical network of conductive materials increases, so that the resistance tends to decrease gradually.

즉, 상기 센서(1)의 상면 전체에 상기 압축력이 분산되어 가해지는 경우(P)와 상기 센서(1)중에서 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12) 중 어느 하나에만 국부적인 압축력이 가해지는 경우(A) 모두 저항이 감소하게 된다.That is, when the compressive force is distributed and applied to the entire upper surface of the sensor 1 (P) and only one of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 in the sensor 1. In the case where phosphorus compressive force is applied (A), the resistance decreases.

한편, 상기 센서(1)의 상면 전체에 상기 압축력이 분산되어 가해지는 경우(P), 상기 압축력이 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)과 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)으로 양쪽으로 분산되기 때문에, 저항 감소율이 국부적으로 압축력이 가해지는 경우(A)보다 작게 나타난다. On the other hand, when the compressive force is distributed and applied to the entire upper surface of the sensor 1 (P), the compressive force to both the first conductive composite pillar 11 and the second conductive composite pillar 12 to both sides Since it is dispersed, the reduction rate of resistance appears smaller than that in the case where a compressive force is locally applied (A).

즉, 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)에만 상기 압축력이 국부적으로 가해지는 경우(A)에는 상기 압축력이 분산되는 경우(P)보다 저항 감소율이 크게 나타난다. That is, in the case where the compressive force is locally applied only to the first conductive composite material pillar 11 (A), the resistance reduction rate is greater than that in the case where the compressive force is dispersed (P).

따라서, 상기 제어부(미도시)는, 상기 센서(1)를 검사 대상물에 구비하고 기계적 자극을 측정할 때, 측정된 저항변화 패턴을 보고 저항 변화가 감소하면 상기 기계적 자극은 압축력이라고 판단할 수 있다.Therefore, the controller (not shown) may include the sensor 1 in the inspection object and measure the mechanical stimulus, and determine that the mechanical stimulus is a compressive force if the resistance change decreases by looking at the measured resistance change pattern. .

또한, 상기 저항변화 패턴에서 저항 변화 감소율에 따라 상기 압축력이 분산되어 가해진 경우(P)인지 특정부분에만 국부적으로 가해지는 경우(A)인지를 판단할 수 있다.In addition, it may be determined whether the compressive force is distributed (P) or locally applied only to a specific portion (A) according to the resistance change reduction rate in the resistance change pattern.

또한, 상기 압축력의 크기에 따라 다른 저항변화 패턴이 나타나므로, 상기 저항변화패턴에 따라 상기 압축력의 크기도 도출할 수 있다. In addition, since the resistance change pattern appears according to the magnitude of the compressive force, the magnitude of the compressive force can also be derived according to the resistance change pattern.

한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 압축력이 상기 전도성 브릿지(13)의 상측에 가해지는 경우(B)에는 저항이 증가하는 것을 알 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 3b, it can be seen that the resistance increases when the compressive force (B) is applied to the upper side of the conductive bridge (13).

상기 전도성 브릿지(13)의 상측에 압축력이 국부적으로 가해지는 경우(B), 상기 전도성 브릿지(13)에 변형이 발생된다.When a compressive force is locally applied to the upper side of the conductive bridge 13 (B), deformation occurs in the conductive bridge 13.

상기 전도성 브릿지(13)가 휘어지면서 늘어나기 때문에, 상기 전도성 브릿지(13) 내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 약해져서, 저항이 증가하는 경향을 알 수 있다.Since the conductive bridge 13 is bent and stretched, the electrical network of the conductive materials inside the conductive bridge 13 is weakened, so that the resistance tends to increase.

따라서, 상기 제어부(미도시)는, 상기 압축력이 가해지는 경우 상기 데이터베이스에 저장된 저항변화 패턴에 따라 상기 압축력이 국부적인 것인지 분산된 것인지를 구분할 수 있을 뿐만 아니라, 국부적인 압축력의 경우 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)에 가해진 것인지 상기 전도성 브릿지(13)에 가해진 것인지 구분할 수 있다. Accordingly, the control unit (not shown) may distinguish whether the compressive force is local or distributed according to the resistance change pattern stored in the database when the compressive force is applied, as well as the first, It can be distinguished whether it is applied to the two conductive composite pillars 11 and 12 or the conductive bridge 13.

상기 국부적인 압축력이 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)에 가해진 것인지 상기 전도성 브릿지(13)에 가해진 것인지 구분할 수 있으므로, 상기 압축력이 가해진 위치를 도출할 수 있다. Since the local compressive force can be distinguished from being applied to the first and second conductive composite pillars 11 and 12 or the conductive bridge 13, the position at which the compressive force is applied can be derived.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서에 전단력이 가해지는 경우(S) 저항변화 패턴의 일 예를 나타내고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서에 X방향 인장력이 가해지는 경우(Tx) 저항변화 패턴의 일 예를 나타내고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서에 Y방향 인장력이 가해지는 경우(Ty) 저항변화 패턴의 일 예를 나타낸다.On the other hand, Figure 4 shows an example of the resistance change pattern when the shear force is applied to the sensor according to an embodiment of the present invention (S), Figure 5 is a case in which the X direction tensile force is applied to the sensor according to the embodiment of the present invention 6 illustrates an example of a resistance change pattern, and FIG. 6 illustrates an example of a resistance change pattern when a tensile force in the Y direction is applied to a sensor according to an embodiment of the present invention (Ty).

도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 기계적 자극이 전단력, 인장력 중 어느 하나인 경우에 대해 설명한다. 4 to 6, a case in which the mechanical stimulus is one of a shear force and a tensile force will be described.

도 4는 소정의 크기의 전단력에 대한 시간에 따른 저항변화를 실험한 데이터의 일 예를 나타내고, 도 5 및 도 6은 소정의 크기의 인장력에 대한 시간에 따른 저항변화를 실험한 데이터의 일 예를 나타내나, 상기 데이터베이스(미도시)에는 다른 크기의 전단력이나 인장력에 대한 저항변화 패턴을 측정한 데이터들이 저장되어 있다. FIG. 4 shows an example of data for experimenting with resistance change with time for a predetermined magnitude of shear force, and FIGS. 5 and 6 are examples of data for experimenting with resistance change with time for a tensile force of a predetermined magnitude. However, the database (not shown) stores data for measuring a resistance change pattern for different shear or tensile forces.

상기 전단력이나 상기 인장력은, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 높이 방향(Z)에 수직한 방향(X,Y)으로 가해진다.The shear force or the tensile force is applied in directions X and Y perpendicular to the height direction Z of the first and second conductive composite pillars 11 and 12.

따라서, 상기 전단력이나 상기 인장력이 가해지는 경우, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 상기 전도성 브릿지(13) 내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 약해져서, 저항이 증가하는 경향을 알 수 있다.Therefore, when the shear force or the tensile force is applied, the electrical network of the conductive materials in the first and second conductive composite pillars 11 and 12 and the conductive bridge 13 weakens, so that the resistance tends to increase. It can be seen.

즉, 상기 전단력이 가해지는 경우(S)와 상기 인장력이 가해지는 경우(Tx)(Ty)는 둘 다 저항이 증가하는 경향을 알 수 있다.That is, both the case where the shear force is applied (S) and the case where the tensile force is applied (Tx) (Ty) can be seen that the resistance tends to increase.

도 4를 참조하면, 상기 전단력이 가해지는 경우(S) 저항 변화가 상기 인장력이 가해지는 경우(Tx)(Ty)보다 훨씬 큰 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the change in resistance when the shear force is applied (S) is much larger than when the tensile force is applied (Tx) (Ty).

또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 인장력이 가해지는 경우, 상기 전도성 브릿지(13)의 길이방향(X)으로 인장력이 가해지는 경우(Tx) 저항 변화가 상기 전도성 브릿지(13)의 폭방향(Y)으로 인장력이 가해지는 경우(Ty) 저항 변화보다 훨씬 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 상기 길이방향(X)으로 인장력이 가해지는 경우(Tx)에 상기 폭방향(Y)으로 인장력이 가해지는 경우(Ty)보다 전기적 네트워크 변화가 크기 때문에, 저항 변화가 크게 나타납니다. 상기 길이방향(X)으로 인장력이 가해지는 경우(Tx)는, 상기 전도성 브릿지(13) 내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 약해지면서 저항이 증가하는 바, 저항이 직렬 연결되는 것과 같습니다. 반면, 상기 폭방향(Y)으로 인장력이 가해지는 경우(Ty)는, 상기 전도성 브릿지(13)내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 약해지나 저항이 병렬 연결되는 것에 해당하므로, 상기 길이방향(X)으로 인장력이 가해지는 경우(Tx)보다 저항 변화가 작게 나타나는 것입니다. 5 and 6, when the tensile force is applied, the resistance change when the tensile force is applied in the longitudinal direction X of the conductive bridge 13 (Tx) is the width of the conductive bridge 13. It can be seen that the tensile force applied in the direction (Y) is much larger than the change in resistance. When the tensile force is applied in the longitudinal direction (X) (Tx), the electrical network change is larger than when the tensile force is applied in the width direction (Y) (Ty). When the tensile force is applied in the longitudinal direction (X) (Tx), the resistance increases as the electrical network of the conductive materials inside the conductive bridge 13 weakens, which is equivalent to the resistance being connected in series. On the other hand, when the tensile force is applied in the width direction (Y) (Ty), the electrical network of the conductive materials in the conductive bridge 13 is weak, but the resistance is connected in parallel, the longitudinal direction (X) This is because the change in resistance is smaller than when the tensile force is applied (Tx).

즉, 상기 전도성 브릿지(13)의 길이방향(X)으로 인장력이 가해지는 경우 상기 전도성 브릿지(13)의 내부의 전도성 물질들의 전기적 네트워크가 보다 약해져서 저항이 보다 크게 증가할 수 있다.That is, when a tensile force is applied in the longitudinal direction X of the conductive bridge 13, the electrical network of the conductive materials inside the conductive bridge 13 is weaker, so that the resistance may be increased more.

따라서, 상기 제어부(미도시)는, 상기 센서(1)를 검사 대상물에 구비하고, 기계적 자극을 측정할 때 측정된 저항변화 패턴을 보고 저항 변화가 증가하면, 전단력이나 인장력이 가해진 것이라고 판단할 수 있다.Accordingly, the controller (not shown) may include the sensor 1 in the inspection object, and determine that the shear force or the tensile force is applied when the resistance change increases by looking at the resistance change pattern measured when measuring the mechanical stimulus. have.

또한, 상기 저항변화 패턴에서 저항변화 증가율에 따라 상기 전단력과 상기 인장력을 구분할 수 있다.In addition, the shear force and the tensile force can be distinguished according to the increase rate of the resistance change in the resistance change pattern.

또한, 상기 저항변화 증가율에 따라 상기 인장력의 방향도 판단할 수 있다.In addition, the direction of the tensile force may be determined according to the increase rate of the resistance change.

또한, 상기 전단력의 크기나 상기 인장력의 크기에 따라 다른 저항변화 패턴이 나타나므로, 상기 저항변화패턴에 따라 상기 전단력의 크기나 상기 인장력의 크기도 도출할 수 있다. In addition, since the resistance change pattern appears depending on the magnitude of the shear force or the magnitude of the tensile force, it is also possible to derive the magnitude of the shear force or the magnitude of the tensile force according to the resistance change pattern.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상기 센서(1)는, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 상기 전도성 브릿지(13)의 구조를 가짐으로써, 압축력, 전단력 및 인장력에 따라 다른 저항변화 패턴을 얻을 수 있기 때문에, 저항변화 패턴을 측정하여 압축력, 전단력 및 인장력을 구분하여 검출할 수 있다.As described above, the sensor 1 according to the embodiment of the present invention, by having a structure of the first and second conductive composite pillars 11, 12 and the conductive bridge 13, compressive force, shear force And since the resistance change pattern can be obtained according to the tensile force, by measuring the resistance change pattern can be detected by dividing the compressive force, shear force and tensile force.

또한, 상기 압축력의 종류, 즉 상기 압축력이 분산 압축력인지 국부적인 압축력인지에 따라 저항변화 패턴이 달라지기 때문에, 상기 압축력의 종류도 검출할 수 있다.In addition, since the resistance change pattern varies depending on the kind of the compressive force, that is, whether the compressive force is a distributed compressive force or a local compressive force, the kind of the compressive force can also be detected.

또한, 상기 압축력이 가해지는 위치에 따라 저항변화 패턴이 달라지기 때문에, 상기 압축력이 가해지는 위치도 검출할 수 있다. In addition, since the resistance change pattern varies according to the position where the compressive force is applied, the position where the compressive force is applied can also be detected.

또한, 상기 전단력과 상기 인장력에 따라 저항변화 패턴이 달라지기 때문에, 상기 전단력과 상기 인장력을 구분하여 검출할 수 있다.In addition, since the resistance change pattern varies according to the shear force and the tensile force, the shear force and the tensile force may be separately detected.

또한, 상기 인장력이 가해지는 방향에 따라 저항변화 패턴이 달라지기 때문에, 상기 인장력이 가해지는 방향도 검출할 수 있다. In addition, since the resistance change pattern varies according to the direction in which the tensile force is applied, the direction in which the tensile force is applied can also be detected.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 센서(1)는, 하나의 센서만으로도 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치를 모두 검출할 수 있다.
Therefore, the sensor 1 according to the embodiment of the present invention can detect all kinds, sizes, directions, and positions of the magnetic poles with only one sensor.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법을 도시한 순서도이다.7 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a sensor using a conductive composite material according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 7a를 참조하면, 한 쌍의 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)을 형성한다.First, referring to FIG. 7A, a pair of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 is formed.

상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)과 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)은 서로 소정간격 이격되게 배치된다. The first conductive composite material pillar 11 and the second conductive composite material pillar 12 are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)은, 상기 제1전도성 물질이 상기 제1비전도성 매트릭스에 함침된 제1전도성 복합소재를 이용하여 원기둥 형상으로 형성된다.The first conductive composite material pillar 11 is formed in a cylindrical shape using the first conductive composite material in which the first conductive material is impregnated in the first non-conductive matrix.

상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)은, 상기 제2전도성 물질이 상기 제2비전도성 매트릭스에 함침된 제2전도성 복합소재를 이용하여 원기둥 형상으로 형성된다. The second conductive composite pillar 12 is formed in a cylindrical shape using the second conductive composite material in which the second conductive material is impregnated into the second non-conductive matrix.

상기 제1,2전도성 물질은 서로 동일하고, 상기 제1,2비전도성 매트릭스도 동일한 것을 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다.The first and second conductive materials are the same as each other, and the first and second non-conductive matrices are also described by using the same.

도 7b를 참조하면, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)로부터 전,후, 좌,우 방향으로 소정간격 이격된 위치에 상기 센서 바디(10)의 형상에 대응되게 거푸집(30)을 세우고, 상기 거푸집(30)의 내부에 고분자 수지를 채운다.Referring to FIG. 7B, the formwork is formed to correspond to the shape of the sensor body 10 at positions spaced apart from each other in the front, rear, left and right directions by the first and second conductive composite pillars 11 and 12. (30) is set up, and the polymer resin is filled in the form (30).

이 때, 상기 고분자 수지는 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 높이까지 채운다.At this time, the polymer resin is filled up to the height of the first, second conductive composite pillars (11, 12).

상기 고분자 수지를 채우면, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 동일한 높이의 제1수지층(10a)이 형성된다.When the polymer resin is filled, the first resin layer 10a having the same height as the first and second conductive composite pillars 11 and 12 is formed.

도 7c를 참조하면, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 상면을 연결하는 상기 전도성 브릿지(13)를 형성한다.Referring to FIG. 7C, the conductive bridge 13 connecting upper surfaces of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 is formed.

상기 전도성 브릿지(13)는, 상기 제1전도성 복합소재 기둥(11)의 상면, 상기 제1수지층(10a)의 상면 및 상기 제2전도성 복합소재 기둥(12)의 상면에 전도성 물질을 스프레이 코팅하여 형성한다.The conductive bridge 13 is spray-coated with a conductive material on the top surface of the first conductive composite material pillar 11, the top surface of the first resin layer 10a and the top surface of the second conductive composite material pillar 12. To form.

상기 전도성 브릿지(13)는 필름 형태로 형성될 수 있다. The conductive bridge 13 may be formed in a film form.

도 7d를 참조하면, 상기 제1수지층(10a)과 상기 전도성 브릿지(13)의 상부를 덮도록 상기 고분자 수지를 채워서 상기 제2수지층(10b)을 형성한다.Referring to FIG. 7D, the second resin layer 10b is formed by filling the polymer resin to cover the upper portion of the first resin layer 10a and the conductive bridge 13.

상기 제1수지층(10a)과 상기 제2수지층(10b)은 일체화되도록 가열 가압할 수 있다. 상기 제1수지층(10a)과 상기 제2수지층(10b)은 일체화되어 상기 센서 바디(10)를 형성한다.The first resin layer 10a and the second resin layer 10b may be heated and pressurized to be integrated. The first resin layer 10a and the second resin layer 10b are integrated to form the sensor body 10.

상기 거푸집(30)을 제거하면, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)과 상기 전도성 브릿지(13)가 내재된 상기 센서(1)가 완성된다.When the formwork 30 is removed, the sensor 1 in which the first and second conductive composite pillars 11 and 12 and the conductive bridge 13 are embedded is completed.

상기 센서(1)를 뒤집으면 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 하면이 노출된다.When the sensor 1 is turned upside down, the bottom surfaces of the first and second conductive composite pillars 11 and 12 are exposed.

상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(11)(12)의 하면에 상기 저항측정모듈(미도시)과 연결되는 상기 제1,2전선(21)(22)을 연결한다.
The first and second wires 21 and 22 connected to the resistance measurement module (not shown) are connected to the lower surfaces of the first and second conductive composite material columns 11 and 12.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전도성 복합소재를 이용한 센서를 나타낸 도면이다. On the other hand, Figure 8 is a view showing a sensor using a conductive composite material according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 센서(100)는, 복수의 제1,2전도성 복합소재 기둥들(110)(120)을 서로 소정간격 이격되게 배치하고, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(110)(120)을 서로 연결하는 복수의 전도성 브릿지들(130)을 구비할 수 있다. Sensor 100 according to another embodiment of the present invention, the plurality of first and second conductive composite pillars 110, 120 are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval, the first, second conductive composite pillars A plurality of conductive bridges 130 connecting the 110 and 120 to each other may be provided.

상기 전도성 브릿지들(130)은, 제1방향으로 길게 배치되는 제1전도성 브릿지(131)와, 상기 제1방향에 수직한 방향으로 길게 배치되는 제2전도성 브릿지(132)를 포함한다.The conductive bridges 130 may include a first conductive bridge 131 disposed long in a first direction and a second conductive bridge 132 disposed long in a direction perpendicular to the first direction.

상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(110)(120)에 각각 전선을 연결하여, 저항측정모듈에서 저항변화를 측정할 수 있다.By connecting wires to the first and second conductive composite pillars 110 and 120, respectively, resistance change may be measured in a resistance measurement module.

상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서(100)는, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(110)(120)이 복수의 행들과 복수의 열들로 배치됨으로써, 보다 넓은 크기의 센서를 제작하여 보다 넓은 면적에 가해지는 기계적 자극의 크기, 종류, 위치 및 방향을 검출할 수 있다. As described above, in the sensor 100 according to another embodiment of the present invention, the first and second conductive composite pillars 110 and 120 are arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, thereby providing a sensor having a larger size. By detecting the size, type, position and direction of the mechanical stimulus applied to a larger area can be detected.

또한, 상기 실시예에 한정되지 않고, 복수의 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들(110)(120)은 일렬로만 배치되는 것도 물론 가능하다.
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and the plurality of first and second conductive composite pillars 110 and 120 may be disposed only in a line.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10: 센서 바디 11: 제1전도성 복합소재 기둥
12: 제2전도성 복합소재 기둥 13: 전도성 브릿지10: sensor body 11: first conductive composite pillar
12: second conductive composite pillar 13: conductive bridge

Claims (13)

제1전도성 물질이 제1비전도성 매트릭스에 함침된 제1전도성 복합소재로 기둥 형상으로 형성되며, 서로 소정간격 이격되게 배치된 한 쌍의 제1,2전도성 복합소재 기둥들과;
상기 제1전도성 복합소재 기둥의 상면과 상기 제2전도성 복합소재 기둥의 상면을 연결하고, 제2전도성 물질만으로 형성된 전도성 브릿지와;
상기 제1전도성 복합소재 기둥의 하면에 연결되는 제1전선과;
상기 제2전도성 복합소재 기둥의 하면에 연결되는 제2전선과;
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들에서 하면을 제외한 나머지 부분과 상기 전도성 브릿지를 모두 감싸는 형상으로 비전도성 물질로 형성된 센서 바디와;
상기 제1,2전선에 연결되어, 상기 센서 바디에 압축력, 인장력 및 전단력을 중 적어도 하나가 가해질 때 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥과 상기 전도성 브릿지의 변형에 따라 달라지는 저항 변화를 측정하는 저항측정모듈과;
상기 센서 바디에 가해지는 압축력, 인장력 및 전단력을 포함한 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치에 따른 저항변화 패턴이 미리 저장된 데이터베이스와;
상기 저항측정모듈에서 저항변화를 측정하면, 상기 데이터베이스에 저장된 저항변화 패턴과 비교하여, 상기 센서 바디에 가해지는 자극의 종류, 크기, 방향 및 위치를 구분하여 도출하는 제어부를 포함하고,
상기 제1전도성 복합소재 기둥과 상기 제2전도성 복합소재 기둥 사이의 거리는 측정하고자 하는 자극의 세기나 상기 센서 바디의 크기에 따라 결정되고,
상기 센서 바디는,
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들과 동일한 높이로 형성되고, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들 사이와 외측을 고분자 수지가 채워 형성된 제1수지층과,
상기 제1수지층과 상기 전도성 브릿지 위에 상기 고분자 수지를 덮어 형성된 제2수지층을 포함하는 전도성 복합소재를 이용한 센서.
상기 전도성 브릿지는,
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 각 상면과 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들 사이에 위치한 상기 제1수지층의 상면에 상기 제2전도성 물질을 스프레이하여 필름 형상으로 형성되고,
상기 제어부는, 상기 저항변화 패턴으로부터 저항이 감소하는 경향이 나타나면, 상기 자극을 압축력이라고 판단하고, 상기 저항이 증가하는 경향이 나타나면 상기 자극을 인장력이나 전단력이라고 판단하고,
상기 압축력일 경우, 상기 저항변화 패턴에 따라 상기 압축력이 분산 압축력인지 국부적인 압축력인지 구분하여 검출하고,
상기 국부적인 압축력인 경우, 상기 저항변화 패턴에 따라 상기 압축력이 가해지는 위치를 검출하고,
상기 인장력이나 상기 전단력일 경우, 상기 저항 변화 증가율에 따라 상기 인장력과 상기 전단력을 구분하여 검출하고,
상기 인장력일 경우, 상기 저항 변화 패턴에 따라 상기 인장력의 방향도 검출하는 전도성 복합소재를 이용한 센서. A first conductive composite material in which the first conductive material is impregnated in the first non-conductive matrix, formed in a columnar shape, and a pair of first and second conductive composite pillars arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance;
A conductive bridge connecting the top surface of the first conductive composite material pillar to the top surface of the second conductive composite material pillar and formed of only a second conductive material;
A first wire connected to a lower surface of the first conductive composite material column;
A second wire connected to a lower surface of the second conductive composite material column;
A sensor body formed of a non-conductive material in a shape surrounding all of the remaining portions except the lower surface of the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge;
A resistance connected to the first and second wires to measure a resistance change depending on deformation of the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge when at least one of compressive force, tensile force, and shear force is applied to the sensor body; A measurement module;
A database in which a resistance change pattern according to the type, size, direction, and position of the magnetic pole, including a compressive force, a tensile force, and a shear force applied to the sensor body is stored in advance;
When measuring the resistance change in the resistance measurement module, and comparing with the resistance change pattern stored in the database, including a control unit for deriving the type, size, direction and position of the stimulus applied to the sensor body,
The distance between the first conductive composite pillar and the second conductive composite pillar is determined according to the strength of the magnetic pole to be measured or the size of the sensor body,
The sensor body,
A first resin layer formed at the same height as the first and second conductive composite material pillars, and filled with a polymer resin between and outside the first and second conductive composite material pillars;
Sensor using a conductive composite material comprising a second resin layer formed by covering the polymer resin on the first resin layer and the conductive bridge.
The conductive bridge,
The second conductive material is sprayed onto the upper surface of each of the first and second conductive composite pillars and the first resin layer positioned between the first and the second conductive composite pillars to form a film shape.
The control unit determines that the magnetic pole is a compressive force when the resistance tends to decrease from the resistance change pattern, and when the tendency to increase the resistance is determined, the magnetic pole is a tensile force or a shear force.
In the case of the compressive force, the compressive force is distinguished and detected whether the compressive force is a distributed compressive force or a local compressive force according to the resistance change pattern.
In the case of the local compressive force, detecting the position where the compressive force is applied according to the resistance change pattern,
In the case of the tensile force or the shearing force, the tensile force and the shearing force are classified and detected according to the increase rate of resistance change,
When the tensile force, the sensor using a conductive composite material for detecting the direction of the tensile force in accordance with the resistance change pattern. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들은, 각각 원기둥 형상으로 형성된 전도성 복합소재를 이용한 센서. The method according to claim 1,
The first and second conductive composite material pillars, each sensor using a conductive composite material formed in a cylindrical shape. 청구항 1에 있어서,
상기 제1,2전도성 물질은,
탄소나노튜브, 그래핀 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 복합소재를 이용한 센서. The method according to claim 1,
The first and second conductive material,
Sensor using a conductive composite material containing at least one of carbon nanotubes, graphene and carbon fibers. 청구항 1에 있어서,
상기 비전도성 물질은 고분자 수지를 포함하는 전도성 복합소재를 이용한 센서. The method according to claim 1,
The non-conductive material is a sensor using a conductive composite material containing a polymer resin. 청구항 1에 있어서,
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들은 복수개가 전후 및 좌우방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어 적어도 하나 이상의 행과 열로 배치되고,
상기 복수의 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 상면은 복수의 상기 전도성 브릿지에 의해 연결된 전도성 복합소재를 이용한 센서. The method according to claim 1,
The plurality of first and second conductive composite pillars are arranged in at least one row and column spaced apart from each other in a front and rear and left and right directions by a predetermined distance,
The upper surface of the plurality of first, second conductive composite material pillars is a sensor using a conductive composite material connected by a plurality of the conductive bridge. 제1전도성 물질이 제1비전도성 매트릭스에 함침되고, 기둥 형상으로 형성된 제1전도성 복합소재 기둥을 형성하는 단계와;
상기 제1전도성 복합소재 기둥과 설정 간격 이격된 위치에 제2전도성 물질이 제2비전도성 매트릭스에 함침되고 기둥 형상으로 형성된 제2전도성 복합소재 기둥을 형성하는 단계와;
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들로부터 전,후,좌,우 방향으로 소정간격 이격된 위치에 거푸집을 세우고, 상기 거푸집의 내부에 고분자 수지를 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 높이까지 채워서, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들과 동일한 높이의 제1수지층을 형성하는 단계와;
상기 제1전도성 복합소재 기둥과 상기 제2전도성 복합소재 기둥을 연결하도록 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들의 상면과 상기 제,2전도성 복합소재 기둥들 사이에 위치한 상기 제1수지층의 상면에 제2전도성 물질을 코팅하여 전도성 브릿지를 형성하는 단계와;
상기 제1수지층과 상기 전도성 브릿지의 상부를 덮도록 상기 고분자 수지를 채워서 제2수지층을 형성하는 단계와;
상기 거푸집을 제거하여, 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥과 상기 전도성 브릿지가 내재되고 상기 제1,2수지층으로 형성된 센서 바디를 탈거하는 단계와;
상기 센서 바디를 뒤집으면 노출되는 상기 제1,2전도성 복합소재 기둥의 각 하면에 저항측정모듈과 연결되는 제1,2전선을 연결하는 단계를 포함하고,
상기 제1전도성 복합소재 기둥과 상기 제2전도성 복합소재 기둥 사이의 측정하고자 하는 자극의 세기나 상기 센서 바디의 크기에 따라 결정되고,
상기 전도성 브릿지는, 상기 제2전도성 물질을 스프레이하여 필름 형상으로 형성된 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법.Forming a first conductive composite pillar in which the first conductive material is impregnated into the first non-conductive matrix and formed in a columnar shape;
Forming a second conductive composite material pillar in which a second conductive material is impregnated in the second non-conductive matrix and formed in a column shape at a position spaced apart from the first conductive composite material pillar by a predetermined distance;
Forming the formwork at a position spaced apart from the first, second conductive composite material pillars in the front, rear, left, right direction by a predetermined distance, the polymer resin inside the form to the height of the first, second conductive composite material pillars Filling the first resin layer with the same height as the first and second conductive composite pillars;
On the upper surface of the first resin layer positioned between the upper surface of the first and second conductive composite pillars and the second and second conductive composite pillars to connect the first conductive composite pillar and the second conductive composite pillar. Coating a second conductive material to form a conductive bridge;
Forming a second resin layer by filling the polymer resin to cover an upper portion of the first resin layer and the conductive bridge;
Removing the formwork and removing the sensor body having the first and second conductive composite pillars and the conductive bridge embedded therein and formed of the first and second resin layers;
Connecting first and second wires connected to resistance measurement modules to respective bottom surfaces of the first and second conductive composite material pillars exposed when the sensor body is turned upside down;
Is determined according to the strength of the magnetic pole or the size of the sensor body to be measured between the first conductive composite pillar and the second conductive composite pillar,
The conductive bridge is a method of manufacturing a sensor using a conductive composite material formed in a film shape by spraying the second conductive material. 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 제1,2전도성 복합소재 기둥들은, 각각 원기둥 형상으로 형성된 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법.The method according to claim 8,
The first and second conductive composite material pillar, the manufacturing method of the sensor using a conductive composite material formed in a cylindrical shape, respectively. 청구항 8에 있어서,
상기 제1,2전도성 물질은,
탄소나노튜브, 그래핀 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 복합소재를 이용한 센서의 제조방법.The method according to claim 8,
The first and second conductive material,
Method of manufacturing a sensor using a conductive composite material containing at least one of carbon nanotubes, graphene and carbon fiber. 삭제delete 삭제delete
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