KR102113204B1 - 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102113204B1
KR102113204B1 KR1020180173667A KR20180173667A KR102113204B1 KR 102113204 B1 KR102113204 B1 KR 102113204B1 KR 1020180173667 A KR1020180173667 A KR 1020180173667A KR 20180173667 A KR20180173667 A KR 20180173667A KR 102113204 B1 KR102113204 B1 KR 102113204B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
plane
flexible pillars
measuring device
base
Prior art date
Application number
KR1020180173667A
Other languages
English (en)
Inventor
박석호
기현우
최현철
천원주
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020180173667A priority Critical patent/KR102113204B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102113204B1 publication Critical patent/KR102113204B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/038—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using permanent magnets, e.g. balances, torsion devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0094—Sensor arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/0206—Three-component magnetometers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

일 실시예에 따른 자기장 측정 장치는 베이스; 상기 베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 서로 독립적으로 벤딩되는 복수 개의 연성 기둥들; 상기 복수 개의 연성 기둥들의 이미지를 획득하는 카메라; 및 상기 이미지에 포함된 상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 벤딩 변위를 분석하여 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향을 결정하는 프로세서를 포함한다.

Description

자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템{DEVICE FOR MEASURING MAGNETIC FIELD AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}
이하, 실시예들은 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
관심 영역 내 특정 위치에서 자기장의 세기 및 기울기를 측정하는 장치가 개발되고 있다. 일 예로, 홀 센서는 도체가 자기장 속에 놓여 있을 때 그 자기장에 수직한 방향으로 전류를 유동시킴에 따라 자기장과 전류 모두에 수직하는 방향으로 전위차가 발생하는 홀 효과를 이용하는 장치이다. 이러한 홀 센서는 특정 위치에서의 자기장 측정이 가능하고 응답 속도가 느리므로, 넓은 영역에서 빠르게 변화하는 자기장을 측정하기 어렵다. 이러한 점을 고려하여 복수 개의 홀 센서들을 어레이 형태로 배치하는 구조가 개발되었지만, 이러한 구조는 홀 센서가 내포하고 있는 문제점을 그대로 가지고 있을 뿐만 아니라, 작은 영역 내에서 자기장을 측정하기 어렵고, 시스템 볼륨이 커지는 한계를 가진다. 또 다른 예로, 자기 코어를 포함하는 자기장 센서가 개발되었지만, 이러한 센서는 부피가 크고 정밀한 자기장 측정이 어려운 한계를 가진다. 또 다른 예로, 캔틸레버를 이용하는 자기장 센서는 한 방향의 자기장만 측정이 가능하고 레이저를 이용하여 캔틸레버의 벤딩 각도를 측정하기 때문에 전체 시스템 볼륨이 커지는 한계를 가진다.
공개특허공보 제10-2008-0059288호 (2008.06.26. 공개)
일 실시예에 따른 목적은 일정 영역 내에 분포하는 자기장을 실시간으로 측정하여 자기장 맵 및 자기장 기울기 맵을 생성하는 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 자기장 측정 장치는 베이스; 상기 베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 서로 독립적으로 벤딩되는 복수 개의 연성 기둥들; 상기 복수 개의 연성 기둥들의 이미지를 획득하는 카메라; 및 상기 이미지에 포함된 상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 벤딩 변위를 분석하여 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향을 결정하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는 설정 벤딩 변위 대 자속 밀도 대응 관계를 이용하여 자기장 맵 또는 자기장 기울기 맵을 생성할 수 있다.
상기 자기장 측정 장치는 상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 단부에 설치된 복수 개의 자기체들을 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 연성 기둥들은 제1방향, 상기 제1방향에 직교하는 제2방향 및 상기 제1방향과 상기 제2방향에 대해 각을 이루는 제3방향으로 모두 벤딩 가능하게 구성될 수 있다.
상기 복수 개의 연성 기둥들은 그 길이 방향을 따라 자화된 물질을 가질 수 있다.
상기 자기장 측정 장치는 자기장의 분포의 크기와 방향에 관한 데이터를 외부와 송수신하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 자기장 측정 장치는 도형 정보 또는 색상 정보를 이용하여 자기장의 분포의 크기와 방향을 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기장 측정 시스템은 제1평면에 배치되는 제1베이스와, 상기 제1베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 벤딩되는 복수 개의 제1 연성 기둥들을 포함하는 제1 자기장 측정 장치; 및 상기 제1평면에 교차하는 제2평면에 배치되는 제2베이스와, 상기 제2베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 벤딩되는 복수 개의 제2 연성 기둥들을 포함하는 제2 자기장 측정 장치를 포함할 수 있다.
상기 자기장 측정 시스템은 상기 제1평면과 상기 제2평면에 각각 교차하는 제3평면에 배치되는 제3베이스와, 상기 제3베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 벤딩되는 복수 개의 제3 연성 기둥들을 포함하는 제3 자기장 측정 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제1평면, 상기 제2평면 및 상기 제3평면은 서로 직교할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템은 일정 영역 내에 분포하는 자기장을 실시간으로 측정하여 자기장 맵 및 자기장 기울기 맵을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기장 측정 장치를 포함하는 시스템은 3차원적인 자기장 분포를 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 일부 구조의 사시도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치가 이용하는 벤딩 변위 대 자속 밀도 대응 관계를 나타낸 일 예시적인 그래프이다.
도 3은 도 2의 구조의 전체 영역에 걸쳐 일정한 세기의 자기장이 발생한 경우의 동작을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 구조의 국부 영역들 각각에 서로 다른 세기의 자기장이 발생한 경우의 동작을 보여주는 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 일부 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 자기장 측정 시스템의 개략적인 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법의 또 다른 예를 나타낸 순서도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 개략적인 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 일부 구조의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치(10)는 상기 치(10)가 놓인 설정 영역 내의 자기장 분포 데이터를 획득하고, 획득된 자기장 분포 데이터를 분석하고, 선택적으로는 외부 시스템과 자기장 분포 데이터를 송수신하고, 선택적으로는 획득된 자기장 분포 데이터를 디스플레이 하도록 구성된, 일체형 센서로서 기능할 수 있다. 이러한 자기장 측정 장치(10)는 소형화 된 구조를 가지고, 응답 속도가 빠르며, 장치(10)가 놓인 환경의 넓은 영역 내 분포하는 자기장을 측정할 수 있다. 자기장 측정 장치(10)는 베이스(110), 복수 개의 연성 기둥(120)들, 카메라(130), 프로세서(140), 통신부(150) 및 디스플레이(160)를 포함할 수 있다.
베이스(110)는 복수 개의 연성 기둥(120)들을 지지할 수 있다. 베이스(110)는 실질적으로 원형 형상의 단면을 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 베이스(110)는 복수 개의 연성 기둥(120)들이 설치되는 복수 개의 홀(미도시)들을 구비할 수 있다. 복수 개의 홀들은 베이스(110)의 제1방향(X) 또는 폭 방향으로, 제1방향(X)에 직교하는 베이스(110)의 제2방향(Y) 또는 길이 방향으로, 어레이 형태로 배열될 수 있다. 또한, 베이스(110)는 적합한 임의의 재료를 가질 수 있다. 일 예로, 베이스(110)는 강성 재질 또는 연성 재질로 형성될 수 있다. 바람직한 예로, 베이스(110)는 연성 재질로 형성될 수 있다. 더욱 바람직한 예로, 베이스(110)는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함할 수 있다.
복수 개의 연성 기둥(120)들은 장치(10)가 놓이는 설정 영역 내에 분포된 자기장에 반응하여 벤딩되도록 구성된다. 복수 개의 연성 기둥(120)들은 베이스(110) 상에 설치될 수 있다. 일 예에서, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 베이스(110) 상의 복수 개의 홀들에 설치될 수 있다. 일 예에서, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 베이스(110)의 제1방향(X) 또는 폭 방향으로, 제2방향(Y) 또는 길이 방향으로, 어레이 형태로 배열될 수 있다.
복수 개의 연성 기둥(120)들은 베이스(110)의 제1방향(X) 또는 폭 방향으로, 베이스(110)의 제2방향(Y) 또는 길이 방향으로, 그리고 제1방향(X)과 제2방향(Y)에 대해 설정 각도(θ)를 이루는 제3방향(T)으로 모두 벤딩 가능하도록 구성된다. 복수 개의 연성 기둥(120)들은 베이스(110)의 모든 방향에 대해 벤딩 가능한 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 단면은 복수 개의 연성 기둥(120)들이 방사상 방향으로 벤딩될 수 있도록 실질적으로 원형, 타원형 등을 가질 수 있다.
복수 개의 연성 기둥(120)들은 설정 영역 내의 자기장 분포에 따라 서로 독립적으로 벤딩되도록 구성될 수 있다. 일 예로, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 자기장(B)에 반응하여 실질적으로 동일한 변위로 벤딩될 수 있다. 또 다른 예로, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 복수 개의 연성 기둥(120)들이 각각 존재하는 영역의 개별적인 자기장(B)의 크기 및 방향에 따라 개별적으로 벤딩될 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 그 길이 방향을 따라 자화된 물질을 가질 수 있다. 일 예로, 자화된 물질은 파우더 형태를 가질 수 있다. 일 예로, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 네오디뮴(Nd), 철(Fe), 붕소(B) 등을 포함하는 합금(Nd-Fe-B)을 포함할 수 있다.
카메라(130)는 베이스(110) 상의 복수 개의 연성 기둥(120)들의 이미지를 획득할 수 있다. 일 예로, 카메라(130)는 광 신호를 전하로 변환시켜 이미지를 획득하는 CCD 카메라(charge coupled device camera)일 수 있다. 카메라(130)는 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 초기 위치를 기준으로 한 벤딩 크기와 벤딩 방향을 가지는 벤딩 변위가 포함된 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(140)는 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 벤딩 변위가 포함된 이미지를 분석하고, 장치(10)가 놓인 환경의 설정 영역 내 공간상의 자기장(B)의 분포의 크기와 방향을 결정할 수 있다. 일 예로, 프로세서(140)는 공간상의 자기장(B)의 분포의 크기와 방향에 관한 데이터로서 자기장 맵(magnetic field map) 및/또는 자기장 기울기 맵(magnetic field gradient map)을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(140)는 자기장 맵 및/또는 자기장 기울기 맵을 생성할 때 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 설정 벤딩 변위 대 자속 밀도(magnetic flux density) 대응 관계를 이용할 수 있다. 일 예로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 벤딩 변위 대 자속 밀도 대응 관계는 설정 기울기를 갖는 선형 관계일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 이차 이상의 다항 함수, 지수 함수 등 다양한 관계를 포함할 수 있다. 바람직한 예로, 벤딩 변위 대 자속 밀도 대응 관계는 프로세서(140)의 신속한 계산을 위해 선형 관계일 수 있다.
일 실시예에서, 카메라(130)는 복수 개의 연성 기둥(120)들의 이미지를 실시간으로 획득할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 자기장 맵 및/또는 자기장 기울기 맵을 실시간으로 생성할 수 있다.
통신부(150)는 공간상의 자기장(B)의 분포의 크기와 방향에 관한 데이터와 이를 통한 자기장 맵과 자기장 기울기 맵을 외부 시스템과 송수신할 수 있다. 여기서, 외부 시스템은 장치(10)와 별도로 구성된 컴퓨터, 서버 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 통신부(150)는 이더넷(Ethernet), 근거리 통신망(LAN:Local Area Network), 와이파이, 무선랜, 3G, 4G 등 통신 사업체 제공 통신 환경, 블루투스(bluetooth) 또는 USB(Universal Serial Bus) 포트를 통한 인터페이스를 포함할 수 있다.
디스플레이(160)는 도형 정보 또는 색상 정보를 이용하여 자기장(B)의 분포의 크기와 방향에 관한 데이터와 이를 통한 자기장 맵과 자기장 기울기 맵을 표시하도록 구성된다. 일 예로, 도형 정보는 자기장(B)의 분포의 방향을 나타내는 화살표 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 색상 정보는 자기장(B)의 크기에 따라 결정된 다양한 범위의 색상(hue), 명도(value) 및 채도(chroma)를 가진 색(color)을 포함할 수 있다. 일 예로, 디스플레이(160)는 CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP 디스플레이, PFD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있고, 기타 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 디스플레이 장치들을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 구조의 전체 영역에 걸쳐 일정한 세기의 자기장이 발생한 경우의 동작을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치가 놓이는 전체 영역에 걸쳐 일정한 세기의 자기장(B)이 발생하면, 베이스(110) 상의 복수 개의 연성 기둥(120)들은 상기 자기장(B)에 반응하여 실질적으로 동일한 변위(δ)로 벤딩될 수 있다. 이 경우, 벤딩 변위(δ)의 크기는 자기장(B)의 크기에 비례할 수 있다. 여기서, 벤딩 변위(δ)는 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 근위 단부의 중심으로부터 복수 개의 연성 기둥(120)들의 각각의 원위 단부의 중심에 이르는 수평 거리로 정의될 수 있다.
도 4는 도 2의 구조의 국부 영역들 각각에 서로 다른 세기의 자기장이 발생한 경우의 동작을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치가 놓인 영역 내에서 국부적으로 서로 다른 자기장의 크기와 방향을 가지는 자기장 분포가 발생하면, 복수 개의 연성 기둥(120)들은 복수 개의 연성 기둥(120)들이 각각 존재하는 영역 내 국부적인 자기장(B1, B2, B3)의 크기 및 방향에 따라 개별적으로 벤딩될 수 있다. 일 예로, 자기장이 존재하지 않는 일 영역의 연성 기둥(120)은 제자리에서 정지된 상태를 유지할 수 있고, 제1자기장(B1), 제2자기장(B2) 및 제3자기장(B3)이 존재하는 각각의 영역의 연성 기둥(120)은 서로 다른 물성치를 가지는 제1 벤딩 변위(δ1), 제2 벤딩 변위(δ2) 및 제3 벤딩 변위(δ3)로 벤딩될 수 있다. 이와 같은 구조는 자기장 측정 장치가 놓이는 영역 내 각각의 위치에서의 자기장의 세기 및 방향을 알 수 있게 한다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 일부 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치는 베이스(110) 상에 어레이 형태로 배열된 복수 개의 연성 기둥(121)들의 각각의 원위 단부에 설치된 복수 개의 자기체(122)들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 복수 개의 연성 기둥(121)들은 그 길이 방향을 따라 자화된 물질을 가지지 않을 수 있다. 일 예로, 복수 개의 자기체(122)들은 실질적으로 구 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 자기체(122)들은 인가된 자기장(B)에 반응하여 설정 방향으로 설정 변위만큼 이동하고, 이에 따라 복수 개의 자기체(122)들이 각각 설치된 복수 개의 연성 기둥(121)들이 복수 개의 자기체(122)들의 이동 방향을 따라 벤딩될 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 자기체(122)들은 장치가 놓이는 환경의 영역 내 서로 다른 국부적인 자기장에 반응하여 서로 독립적으로 이동하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 연성 기둥(121)들의 벤딩 변위도 서로 독립적일 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 자기장 측정 시스템의 개략적인 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 시스템(1)은 복수 개의 자기장 측정 장치들(11, 12, 13)을 포함할 수 있다. 복수 개의 자기장 측정 장치들(11, 12, 13)은 서로 교차하는 제1평면(P1), 제2평면(P2) 및 제3평면(P3)에 각각 설치될 수 있다. 바람직한 예로, 제1평면(P1), 제2평면(P2) 및 제3평면(P3)은 서로 직교할 수 있다.
이와 같은 구조는 복수 개의 자기장 측정 장치들(11, 12, 13)이 각각 설치된 제1평면(P1) 상의 자기장 분포의 이미지, 제2평면(P2) 상의 자기장 분포의 이미지 및 제3평면(P3) 상의 자기장 분포의 이미지를 각각 획득하고, 상기 이미지들을 3차원적으로 결합하고, 프로세서(14)로 하여금 결합된 이미지를 분석하게 함으로써, 3차원 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향에 대한 분석을 가능하게 한다.
도시되지 않았지만, 자기장 측정 시스템(1)은 3차원 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향에 대해 표시할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 자기장 측정 시스템(1)은 제1평면(P1) 및 제2평면(P2), 제2평면(P2) 및 제3평면(P3) 또는 제3평면(P3) 및 제1평면(P1) 상의 2개의 자기장 측정 장치(11, 12; 12, 13; 13, 11)를 이용하여 3차원 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향에 대해 분석을 수행할 수도 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법은 먼저 복수 개의 홀(hole)들을 가지는 어레이를 연성 몰딩 방식에 의해 음성 폴리디메틸실록산(negative polydimethylsiloxane; negative PDMS) 몰드를 제작한다(710). 이후, 제조 방법은 PDMS 몰드에 실레인 코팅을 수행하고, PDMS 및 Nd-Fe-B를 포함하는 복합 재료를 상기 몰드에 붓는다(720). 이후, 제조 방법은 외부 자기장을 이용하여 Nd-Fe-B를 특정 방향으로 정렬시키고, 몰드 내에서 PDMS 및 Nd-Fe-B를 포함하는 복합 재료를 굳히고, 몰드에서 어레이를 분리한다(730). 이후, 제조 방법은 착자기(magnetizer)를 이용하여 Nd-Fe-B를 특정 방향으로 자화시킨다(740). 여기서, 외부 자기장을 이용하여 Nd-Fe-B를 특정 방향으로 자화시키는 과정 및 착자기를 이용하여 Nd-Fe-B를 특정 방향으로 자화시키는 과정 중 적어도 하나 이상 수행하면, 제작된 구조는 특정 방향으로의 자화가 가능하다.
도 8은 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법의 또 다른 예를 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법은 먼저 자화되지 않은 파우더 형태의 Nd-Fe-B 및 광 경화성 유연 폴리머 복합체를 이용하여 2-포톤 리소그래피(2-photon lithography)로 어레이를 제작한다(810). 이후, 제조 방법은 착자기를 이용하여 Nd-Fe-B를 특정 방향으로 자화시킨다(820).
상기와 같이, 일 실시예에 따른 자기장 측정 장치의 제조 방법은 일 예에 불과하며 반드시 위와 같은 순서 및 방식에 구속되는 것이 아님을 밝혀 둔다. 자기장 측정 장치의 제조 방법의 또 다른 예로서, 상기와 같은 방식을 통해 어레이를 제작한 후, 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 말단에 복수 개의 자기체들을 부착하는 방식으로도 제작될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 서로 독립적으로 벤딩되는 복수 개의 연성 기둥들;
    상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 초기 위치를 기준으로 한 벤딩 크기와 벤딩 방향을 갖는 벤딩 변위가 포함된 이미지를 획득하는 카메라; 및
    상기 이미지에 포함된 상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 벤딩 변위를 분석하여 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향을 결정하는 프로세서;
    를 포함하는 자기장 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 벤딩 변위 대 자속 밀도 대응 관계를 이용하여 자기장 맵 또는 자기장 기울기 맵을 생성하는 자기장 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 연성 기둥들의 각각의 단부에 설치된 복수 개의 자기체들을 더 포함하는 자기장 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 연성 기둥들은 제1방향, 상기 제1방향에 직교하는 제2방향 및 상기 제1방향과 상기 제2방향에 대해 각을 이루는 제3방향으로 모두 벤딩 가능하게 구성되는 자기장 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 연성 기둥들은 그 길이 방향을 따라 자화된 물질을 갖는 자기장 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    자기장의 분포의 크기와 방향에 관한 데이터를 외부와 송수신하기 위한 통신부를 더 포함하는 자기장 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    도형 정보 또는 색상 정보를 이용하여 자기장의 분포의 크기와 방향을 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 자기장 측정 장치.
  8. 제1평면에 배치되는 제1베이스와, 상기 제1베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 서로 독립적으로 벤딩되는 복수 개의 제1 연성 기둥들을 포함하는 제1 자기장 측정 장치;
    상기 제1평면에 교차하는 제2평면에 배치되는 제2베이스와, 상기 제2베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 서로 독립적으로 벤딩되는 복수 개의 제2 연성 기둥들을 포함하는 제2 자기장 측정 장치;
    상기 복수 개의 제1 연성 기둥들의 각각의 초기 위치를 기준으로 한 벤딩 크기와 벤딩 방향을 갖는 제1 벤딩 변위가 포함된 제1이미지 및 상기 복수 개의 제2 연성 기둥들의 각각의 초기 위치를 기준으로 한 벤딩 크기와 벤딩 방향을 갖는 제2 벤딩 변위가 포함된 제2이미지를 획득하는 카메라; 및
    상기 제1이미지 및 상기 제2이미지를 결합하고, 결합된 이미지에 포함된 상기 제1 벤딩 변위 및 상기 제2 벤딩 변위를 분석함으로써 공간상의 자기장의 분포의 크기와 방향을 결정하는 프로세서;
    를 포함하는 자기장 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1평면과 상기 제2평면에 각각 교차하는 제3평면에 배치되는 제3베이스와, 상기 제3베이스에 어레이 형태로 배열되고 자기장 분포 내에서 벤딩되는 복수 개의 제3 연성 기둥들을 포함하는 제3 자기장 측정 장치를 더 포함하는 자기장 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1평면, 상기 제2평면 및 상기 제3평면은 서로 직교하는 자기장 측정 시스템.
KR1020180173667A 2018-12-31 2018-12-31 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템 KR102113204B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180173667A KR102113204B1 (ko) 2018-12-31 2018-12-31 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180173667A KR102113204B1 (ko) 2018-12-31 2018-12-31 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102113204B1 true KR102113204B1 (ko) 2020-05-20

Family

ID=70919672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180173667A KR102113204B1 (ko) 2018-12-31 2018-12-31 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102113204B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005133A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Toshiba Corp 医用画像表示装置
JP2001066337A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Sony Corp 電界／磁界分布可視化装置
KR20080059288A (ko) 2005-10-07 2008-06-26 빌랑코 전류 및 자기장 센서, 상기 센서를 위한 제어 방법 및 자기코어
JP2011512517A (ja) * 2008-01-18 2011-04-21 マグアイシー テクノロジーズ インコーポレイテッド アドレス可能な磁気トンネル接合アレイを用いて磁性粒子を検出する装置
KR20130025484A (ko) * 2011-09-02 2013-03-12 삼성전자주식회사 자기장을 이용한 단말의 위치 측정 방법 및 장치
US20170336272A1 (en) * 2014-10-31 2017-11-23 King Abdullah University Of Science And Technology Magnetic nanocomposite sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005133A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Toshiba Corp 医用画像表示装置
JP2001066337A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Sony Corp 電界／磁界分布可視化装置
KR20080059288A (ko) 2005-10-07 2008-06-26 빌랑코 전류 및 자기장 센서, 상기 센서를 위한 제어 방법 및 자기코어
JP2011512517A (ja) * 2008-01-18 2011-04-21 マグアイシー テクノロジーズ インコーポレイテッド アドレス可能な磁気トンネル接合アレイを用いて磁性粒子を検出する装置
KR20130025484A (ko) * 2011-09-02 2013-03-12 삼성전자주식회사 자기장을 이용한 단말의 위치 측정 방법 및 장치
US20170336272A1 (en) * 2014-10-31 2017-11-23 King Abdullah University Of Science And Technology Magnetic nanocomposite sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11159906B2 (en) HRTF measurement method, HRTF measurement device, and program
CN101526338B (zh) 线结构光视觉传感系统结构参数的现场标定方法
EP3315983B1 (en) Calibration tool for calibrating a magnetic sensor
JPWO2014002466A1 (ja) 電磁界測定表示装置、電磁界測定表示方法、プログラム、及び記録媒体
CN104142485A (zh) 校准磁传感器的方法和装置
CN105548917B (zh) 一种非屏蔽环境下磁传感器阵列的校准方法
JP5611022B2 (ja) 三次元計測装置及び三次元計測方法
JP2018173277A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム
KR102113204B1 (ko) 자기장 측정 장치 및 이를 포함하는 시스템
CN104783801A (zh) 人体高速扫描仪及三维建模方法
CN103162632B (zh) 离心模型3d光学位移测量系统
CN103505218B (zh) 内镜下病灶组织尺寸的测量方法
US10977825B2 (en) Position measurement device and position measurement method
CN104346813A (zh) 一种火焰发射层析系统中相机参数的标定方法
JP2002074347A (ja) 情報取得システム
JP2000292111A (ja) 姿勢位置測定装置及び測定方法
CN106840005A (zh) 一种架空导线线径非接触测定方法及线缆标准板
Vervaeke 6D magnetic field distribution measurements of permanent magnets with magnetic field camera scanner
Matsuura et al. Anaglyph stereo visualization by the use of a single image and depth information
Hellesund Measuring Earth's Magnetic Field Using a Smartphone Magnetometer
CN206479142U (zh) 一种用于架空导线线径非接触测定的线缆标准板
CN112720469B (zh) 显微立体视觉用于三轴平移运动系统零点校准方法
JP2016133356A (ja) 弛度シミュレータおよびコンピュータプログラム
KR20130019080A (ko) 플래놉틱 카메라와 깊이 카메라를 결합한 영상 장치 및 영상 처리 방법
Karthikeyan et al. Application of photogrammetry to surface flow visualization

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant