KR102242113B1 - 3축 자기장 측정 장치 - Google Patents

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KR102242113B1
KR102242113B1 KR1020190131964A KR20190131964A KR102242113B1 KR 102242113 B1 KR102242113 B1 KR 102242113B1 KR 1020190131964 A KR1020190131964 A KR 1020190131964A KR 20190131964 A KR20190131964 A KR 20190131964A KR 102242113 B1 KR102242113 B1 KR 102242113B1
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field measurement
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김회준
정순인
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

본 발명의 3축 자기장 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1압전 공진기에 제1자기변형 물질이 결합되어 있으며, X축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 X축 방향 자기장 측정부; 제2압전 공진기에 제2자기변형 물질이 결합되어 있으며, Y축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Y축 방향 자기장 측정부; 및 제3압전 공진기에 제3자기변형 물질이 결합되어 있으며, Z축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Z축 방향 자기장 측정부; ; 를 포함하여 이루어져, 자기변형 물질을 이용하여 공진기의 진동 방향에 따른 수직 및 수평 방향의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 3축 자기장 측정 장치에 관한 것이다.

Description

3축 자기장 측정 장치 {Measuring apparatus for three axis magnetic field}
본 발명은 자기변형 물질을 이용하여 3축 방향의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 3축 자기장 측정 장치에 관한 것이다.
자기장 측정 장치는 자속밀도를 측정하는 장치로서 환경, 자동차, 의료, 공업 등 다양한 분야에서 폭 넓게 이용되고 있다.
종래의 자기장 측정 장치로는 코일형 자기센서, 홀센서, 공명형 자기센서 등이 있다.
이와 같은 자기장 측정 장치 중의 하나로서, 자기유변 탄성체 및 압전 공진기를 이용해 자기장을 측정함으로써 낮은 전력소모와 소형화된 크기 및 높은 센싱 감도를 제공하는 자기장 측정 장치인 한국공개특허 "자기유변 탄성체를 이용한 자기장 측정 장치"(제10-2016-0127385호, 2016.11.04.)가 개시된바 있다.
그런데 종래의 자기유변 탄성체를 이용한 자기장 측정 장치에서는 단일축 방향(한쪽 방향)으로의 자기장만 감지가 가능하므로 활용 범위가 매우 제한적인 단점이 있으며, 이에 따라 3축 방향의 자기장을 감지할 수 있으면서 감지 성능이 우수한 자기장 측정 장치의 개발이 필요하다.
KR 10-2016-0127385 A (2016.11.04)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자기변형 물질을 이용하여 공진기의 진동 방향에 따른 수직 및 수평 방향의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 는 3축 자기장 측정 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는, 제1압전 공진기에 제1자기변형 물질이 결합되어 있으며, X축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 X축 방향 자기장 측정부; 제2압전 공진기에 제2자기변형 물질이 결합되어 있으며, Y축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Y축 방향 자기장 측정부; 및 제3압전 공진기에 제3자기변형 물질이 결합되어 있으며, Z축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Z축 방향 자기장 측정부; ; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 X축 방향 자기장 측정부의 제1압전 공진기는 X축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있고, 상기 Y축 방향 자기장 측정부의 제2압전 공진기는 Y축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있으며, 상기 Z축 방향 자기장 측정부의 제3압전 공진기는 Z축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 X축 방향 자기장 측정부의 제1압전 공진기는, 제1압전체; 상기 제1압전체의 하면에 적층 결합되되 서로 X축 방향으로 이격 배열된 제1-1전극 및 제1-2전극; 을 포함하여 이루어지고, 상기 제1압전체의 상면에 박막 형태의 제1자기변형 물질이 결합될 수 있다.
또한, 상기 Y축 방향 자기장 측정부의 제2압전 공진기는, 제2압전체; 상기 제2압전체의 하면에 적층 결합되되 서로 Y축 방향으로 이격 배열된 제2-1전극 및 제2-2전극; 을 포함하여 이루어지고, 상기 제2압전체의 상면에 박막 형태의 제2자기변형 물질이 결합될 수 있다.
또한, 상기 Z축 방향 자기장 측정부의 제3압전 공진기는, 제3압전체; 상기 제3압전체의 상면에 적층 결합된 제3-1전극; 및 상기 제3압전체의 하면에 적층 결합된 제3-2전극을 포함하여 이루어지고, 상기 제3-1전극의 상면에 제3자기변형 물질이 결합되되, 상기 제3자기변형 물질은 3차원 형태로 형성된 돌기들이 상기 제3-1전극의 상면에 패터닝될 수 있다.
또한, 상기 3차원 형태로 형성된 돌기들은 각각 Z축 방향으로 기둥 형태로 돌출 형성되고, 상기 돌기들은 Z축에 수직인 방향으로 서로 이격되어 배열될 수 있다.
또한, 상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 하나의 프레임에 장착되어 단일 칩 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레임에는 수용 공간들이 형성되고, 상기 수용 공간들에는 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부가 삽입되어 수용 공간을 형성하는 프레임의 내벽으로부터 이격되게 배치되되, 상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 각각 제1전극 및 제2전극에서 연장 형성된 전극 리드가 프레임에 연결될 수 있다.
또한, 상기 프레임에 장착된 온도 기준 센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부, Z축 방향 자기장 측부 및 온도 기준 센서는 격자형으로 배열될 수 있다.
본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 공진기의 진동 방향에 따른 수직 및 수평 방향의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 기존의 자기장 측정센서 보다 자기장 반응 민감도를 향상시킬 수 있으며, 단일 칩 형태로 구현함으로써 초소형화가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치를 나타낸 조립사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치의 X축 방향 자기장 측정부를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치의 Y축 방향 자기장 측정부를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치의 Z축 방향 자기장 측정부를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 3축 자기장 측정 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치를 나타낸 조립사시도이다. 그리고 도 2 및 도 3은 도 1의 X축 방향 자기장 측정부를, 도 4 및 도 5는 도 1의 Y축 방향 자기장 측정부를, 도 6 및 도 7은 도 1의 Z축 방향 자기장 측정부를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 3축 자기장 측정 장치는 크게 X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200) 및 Z축 방향 자기장 측정부(300)로 구성될 수 있다. 그리고 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 프레임(500)을 더 포함할 수 있으며, 온도 기준 센서(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
X축 방향 자기장 측정부(100)는 제1압전 공진기(110) 및 제1자기변형 물질(120)로 구성될 수 있으며, 제1압전 공진기(110)는 도시되지 않은 제어부에 연결되어 제어부로부터 공급되는 동작 전원에 의해 X축 방향으로 진동하여 공진을 발생시킬 수 있다. 제1자기변형 물질(120)은 내부에 자기 입자를 가지고 있는 물질이며, 자성을 띄고 있는 금속, 고무 등이 될 수 있다. 그리고 제1자기변형 물질(120)은 외부 자기장에 의해 탄성계수의 값이 변하게 된다. 여기에서 제1압전 공진기(110)는 도시된 바와 같이 제1압전체(113), 제1-1전극(111) 및 제1-2전극(112)으로 구성될 수 있으며, 박막 형태의 제1압전체(113) 하면에 제1-1전극(111) 및 제1-2전극(112)이 적층 결합되되, 제1-1전극(111)과 제1-2전극(112)은 서로 X축 방향으로 이격 배열될 수 있으며, 일례로 Y축 방향으로 길게 연장 형성된 복수의 제1-1전극(111)과 복수의 제1-2전극(112)이 X축 방향으로 가면서 번갈아 이격 배치된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 제1-1전극(111)은 Y축 방향의 좌측단이 서로 연결부로 연결되고 연결부의 중앙부에서 좌측 방향으로 전극 리드가 연장 형성되어 포크 형태로 형성될 수 있다. 마찬가지로 제1-2전극(112)은 Y축 방향의 우측단이 서로 연결부로 연결되고 연결부의 중앙부에서 우측 방향으로 전극 리드가 연장 형성되어 포크 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 제1-1전극(111)과 제1-2전극(112)은 다양하게 형성될 수 있다. 그리고 제1-1전극(111) 및 제1-2전극(112)은 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt) 등 다양한 전극 재질로 형성될 수 있으며, 제1압전체(113)는 질화알루미늄(AlN) 등의 압전 재질로 형성될 수 있다. 제1자기변형 물질(120)은 제1압전 공진기(110)의 제1압전체(113) 상면에 결합될 수 있고, 일례로 제1자기변형 물질(120)은 제1압전체(113)의 상면에 나노박막 형태로 증착될 수 있으며, 이외에도 박막 형태로 다양하게 형성될 수 있다.
그리하여 제1압전 공진기(110)에 교류 전원을 공급하되 특정한 주파수 범위 내에서 순차적으로 변화시키면서 전원을 공급하여, 제1압전 공진기(110) 및 제1자기변형 물질(120)을 포함한 X축 방향 자기장 측정부(100)에 X축 방향으로 공진이 발생하는 주파수를 찾을 수 있다. 이때 외부에서 자기장이 가해지면 X축 방향으로의 자기장의 세기에 따라 제1자기변형 물질(120)의 탄성계수가 변하게 되고, 이로 인해 X축 방향 자기장 측정부(100)의 공진 주파수도 바뀌게 된다. 여기에서 공진 주파수의 변화에 따라 어드미턴스 응답이 변하게 되므로 이를 이용해 공진이 발생하는지의 여부와 공진 주파수의 값을 알 수 있다. 즉, 외부에서 가해지는 자기장의 세기가 커질수록 제1자기변형 물질(120)의 탄성계수가 증가하여 공진 주파수가 커지게 되는 것이다. 이와 같이 X축 방향 자기장 측정부(100)는 외부에서 인가되는 X축 방향 자기장의 세기를 측정할 수 있다.
Y축 방향 자기장 측정부(200)는 X축 방향 자기장 측정부(100)와 마찬가지의 형태로 구성되되, Y축 방향 자기장 측정부(200)는 X축 방향 자기장 측정부(100)를 Z축을 중심으로 90도 회전시킨 형태가 될 수 있다.
보다 상세하게 Y축 방향 자기장 측정부(200)는 제2압전 공진기(210) 및 제2자기변형 물질(220)로 구성될 수 있으며, 제2압전 공진기(210)는 도시되지 않은 제어부에 연결되어 제어부로부터 공급되는 동작 전원에 의해 Y축 방향으로 진동하여 공진을 발생시킬 수 있다. 제2자기변형 물질(220)은 내부에 자기 입자를 가지고 있는 물질이며, 자성을 띄고 있는 금속, 고무 등이 될 수 있다. 그리고 제2자기변형 물질(220)은 외부 자기장에 의해 탄성계수의 값이 변하게 된다. 여기에서 제2압전 공진기(210)는 도시된 바와 같이 제2압전체(213), 제2-1전극(211) 및 제2-2전극(212)으로 구성될 수 있으며, 박막 형태의 제2압전체(213) 하면에 제2-1전극(211) 및 제2-2전극(212)이 적층 결합되되, 제2-1전극(211)과 제2-2전극(212)은 서로 Y축 방향으로 이격 배열될 수 있으며, 일례로 X축 방향으로 길게 연장 형성된 복수의 제2-1전극(211)과 복수의 제2-2전극(212)이 Y축 방향으로 가면서 번갈아 이격 배치된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 제2-1전극(211)은 X축 방향의 좌측단이 서로 연결부로 연결되고 연결부의 중앙부에서 좌측 방향으로 전극 리드가 연장 형성되어 포크 형태로 형성될 수 있다. 마찬가지로 제2-2전극(212)은 X축 방향의 우측단이 서로 연결부로 연결되고 연결부의 중앙부에서 우측 방향으로 전극 리드가 연장 형성되어 포크 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 제2-1전극(211)과 제2-2전극(212)은 다양하게 형성될 수 있다. 그리고 제2-1전극(211) 및 제2-2전극(212)은 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt) 등 다양한 전극 재질로 형성될 수 있으며, 제2압전체(213)는 질화알루미늄(AlN) 등의 압전 재질로 형성될 수 있다. 제2자기변형 물질(220)은 제2압전 공진기(210)의 제2압전체(213) 상면에 결합될 수 있고, 일례로 제2자기변형 물질(220)은 제2압전체(213)의 상면에 나노박막 형태로 증착될 수 있으며, 이외에도 박막 형태로 다양하게 형성될 수 있다.
그리하여 제2압전 공진기(210)에 교류 전원을 공급하되 특정한 주파수 범위 내에서 순차적으로 변화시키면서 전원을 공급하여, 제2압전 공진기(210) 및 제2자기변형 물질(220)을 포함한 Y축 방향 자기장 측정부(200)에 Y축 방향으로 공진이 발생하는 주파수를 찾을 수 있다. 즉, 상기한 X축 방향 자기장 측정부(100)와 마찬가지로 Y축 방향 자기장 측정부(200)에서는 외부에서 인가되는 Y축 방향 자기장의 세기를 측정할 수 있다.
Z축 방향 자기장 측정부(300)는 제3압전 공진기(310) 및 제3자기변형 물질(320)로 구성될 수 있으며, 제3압전 공진기(310)는 도시되지 않은 제어부에 연결되어 제어부로부터 공급되는 동작 전원에 의해 Z축 방향으로 진동하여 공진을 발생시킬 수 있다. 제3자기변형 물질(320)은 내부에 자기 입자를 가지고 있는 물질이며, 자성을 띄고 있는 금속, 고무 등이 될 수 있다. 그리고 제3자기변형 물질(320)은 외부 자기장에 의해 탄성계수의 값이 변하게 된다. 여기에서 제3압전 공진기(310)는 도시된 바와 같이 제3압전체(313), 제3-1전극(311) 및 제3-2전극(312)으로 구성될 수 있다. 박막 형태의 제3압전체(313) 상면에 박막 형태의 제3-1전극(311)이 적층 결합되고 제3압전체(313)의 하면에 제3-2전극(312)이 적층 결합될 수 있다. 이때 제3압전체(313)는 좌측단의 중앙부에서 좌측으로 연장부가 연장 형성될 수 있고 우측단의 중앙부에서 우측으로도 연장부가 연장 형성될 수 있다. 또한, 제3-1전극(311)은 좌측단의 중앙부에서 좌측으로 전극 리드가 연장 형성될 수 있으며, 제3-2전극(312)은 우측단의 중앙부에서 우측으로 전극 리드가 연장 형성될 수 있다. 이외에도 제3-1전극(311)과 제3-2전극(312)은 다양하게 형성될 수 있다. 그리고 제3-1전극(311) 및 제3-2전극(312)은 알루미늄(Al) 또는 백금(Pt) 등 다양한 전극 재질로 형성될 수 있으며, 제3압전체(313)는 질화알루미늄(AlN) 등의 압전 재질로 형성될 수 있다. 제3자기변형 물질(320)은 제3압전 공진기(310)의 제3-1전극(311) 상면에 결합될 수 있다. 그리하여 Z축 방향으로 상측에서부터 하측으로 제3자기변형 물질(320), 제3-1전극(311), 제3압전체(313) 및 제3-2전극(312)이 순서대로 적층되어 결합될 수 있다. 여기에서 제3자기변형 물질(320)는 나노 단위의 3차원 형태로 형성된 돌기(321)들이 제3-1전극(311)의 상면에 패터닝된 형태로 형성될 수 있다. 일례로 돌기(321)들은 제3-1전극(311)의 상면에서부터 각각 Z축 방향을 따라 기둥 형상으로 돌출된 형태로 형성될 수 있으며, 돌기(321)들은 Z축에 수직인 방향인 X축 방향 및 Y축 방향으로 서로 이격되어 격자형으로 배열될 수 있다.
그리하여 제3압전 공진기(310)에 교류 전원을 공급하되 특정한 주파수 범위 내에서 순차적으로 변화시키면서 전원을 공급하여, 제3압전 공진기(310) 및 제3자기변형 물질(320)을 포함한 Z축 방향 자기장 측정부(300)에 Z축 방향으로 공진이 발생하는 주파수를 찾을 수 있다. 즉, 상기한 X축 방향 자기장 측정부(100) 및 Y축 방향 자기장 측정부(200)와 마찬가지로 Z축 방향 자기장 측정부(300)에서는 외부에서 인가되는 Z축 방향 자기장의 세기를 측정할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 X, Y, Z 3축 방향 모두의 자기장의 세기를 측정할 수 있어 다양한 분야에 활용될 수 있으며 지금까지 시도되지 않은 응용분야를 개척해 나갈 수 있다. 또한, 기존의 박막 형태가 아닌 나노 구조물 형태로 Z축 방향 자기장 측정부의 제3자기변형 물질을 구성함으로써, 기존의 자기장 측정센서 보다 자기장 반응 민감도를 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 프레임(500)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 하나의 프레임(500)에 X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200) 및 Z축 방향 자기장 측정부(300)가 장착되어 단일 칩 형태로 형성될 수 있다. 여기에서 프레임(500)에는 수용 공간(510)이 복수개 형성될 수 있으며, 수용 공간(510)들에 X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200) 및 Z축 방향 자기장 측정부(300)가 삽입되되 수용 공간(510)을 형성하는 프레임(500)의 내벽으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200) 및 Z축 방향 자기장 측정부(300)는 각각의 전극들에서 연장 형성된 전극 리드가 프레임(500)에 연결되어 고정될 수 있다. 즉, X축 방향 자기장 측정부(100)는 Y축 방향으로 연장 형성된 양측의 전극 리드들이 프레임에 연결 및 고정되어 X축 방향 자기장 측정부(100)가 X축 방향으로 용이하게 진동하도록 구성될 수 있다. Y축 방향 자기장 측정부(200)는 X축 방향으로 연장 형성된 양측의 전극 리드들이 프레임에 연결 및 고정되어 Y축 방향 자기장 측정부(200)가 Y축 방향으로 용이하게 진동하도록 구성될 수 있다. Z축 방향 자기장 측정부(300)는 Y축 방향으로 연장 형성된 양측의 전극 리드들 및 제3압전체에서 연장 형성된 연장부가 프레임에 연결 및 고정되어 Z축 방향 자기장 측정부(300)가 Z축 방향으로 용이하게 진동하도록 구성될 수 있다. 또는 Z축 방향 자기장 측정부(300)는 X축 방향으로 전극 리드들이 연장 형성되어 Y축 방향 자기장 측정부(200)와 유사한 형태로 프레임(500)에 고정될 수도 있다.
이에 따라 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 X, Y, Z 3축 방향 모두의 자기장의 세기를 측정할 수 있으면서 단일 칩 형태로 형성됨으로써 초소형화가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 3축 자기장 측정 장치는 기준이 되는 온도를 측정할 수 있는 온도 기준 센서(400)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 온도 기준 센서(400)는 하나의 프레임(500)에 X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200) 및 Z축 방향 자기장 측정부(300)와 함께 장착되어 단일 칩 형태로 형성될 수 있다. 그리고 온도 기준 센서(400)는 프레임(500)의 수용 공간(510)에 삽입되어 프레임(500)의 내벽으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 온도 기준 센서(400)는 X축 방향 자기장 측정부(100)와 유사한 형태로 형성되어 프레임(500)에 연결 및 고정될 수 있다. 또한, X축 방향 자기장 측정부(100), Y축 방향 자기장 측정부(200), Z축 방향 자기장 측정부(300) 및 온도 기준 센서(400)는 격자형으로 배치되어, 보다 컴팩트한 형태로 구성될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : X축 방향 자기장 측정부
110 : 제1압전 공진기 111 : 제1-1전극
112 : 제1-2전극 113 : 제1압전체
120 : 제1자기변형 물질
200 : Y축 방향 자기장 측정부
210 : 제2압전 공진기 211 : 제2-1전극
212 : 제2-2전극 213 : 제2압전체
220 : 제2자기변형 물질
300 : Z축 방향 자기장 측정부
310 : 제3압전 공진기 311 : 제3-1전극
312 : 제3-2전극 313 : 제3압전체
320 : 제3자기변형 물질 321 : 돌기
400 : 온도 기준 센서
500 : 프레임 510 : 수용 공간

Claims (11)

  1. 제1압전 공진기에 제1자기변형 물질이 결합되어 있으며, X축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 X축 방향 자기장 측정부;
    제2압전 공진기에 제2자기변형 물질이 결합되어 있으며, Y축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Y축 방향 자기장 측정부; 및
    제3압전 공진기에 제3자기변형 물질이 결합되어 있으며, Z축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Z축 방향 자기장 측정부; 를 포함하여 이루어지고,
    상기 Z축 방향 자기장 측정부의 제3압전 공진기는,
    제3압전체; 상기 제3압전체의 상면에 적층 결합된 제3-1전극; 및 상기 제3압전체의 하면에 적층 결합된 제3-2전극을 포함하고,
    상기 제3-1전극의 상면에 제3자기변형 물질이 결합되되, 상기 제3자기변형 물질은 3차원 형태로 형성된 돌기들이 상기 제3-1전극의 상면에 패터닝된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X축 방향 자기장 측정부의 제1압전 공진기는 X축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있고, 상기 Y축 방향 자기장 측정부의 제2압전 공진기는 Y축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있으며, 상기 Z축 방향 자기장 측정부의 제3압전 공진기는 Z축 방향으로 공진을 발생시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 X축 방향 자기장 측정부의 제1압전 공진기는,
    제1압전체; 상기 제1압전체의 하면에 적층 결합되되 서로 X축 방향으로 이격 배열된 제1-1전극 및 제1-2전극; 을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1압전체의 상면에 박막 형태의 제1자기변형 물질이 결합된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Y축 방향 자기장 측정부의 제2압전 공진기는,
    제2압전체; 상기 제2압전체의 하면에 적층 결합되되 서로 Y축 방향으로 이격 배열된 제2-1전극 및 제2-2전극; 을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2압전체의 상면에 박막 형태의 제2자기변형 물질이 결합된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 형태로 형성된 돌기들은 각각 Z축 방향으로 기둥 형태로 돌출 형성되고, 상기 돌기들은 Z축에 수직인 방향으로 서로 이격되어 배열된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 하나의 프레임에 장착되어 단일 칩 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프레임에는 수용 공간들이 형성되고,
    상기 수용 공간들에는 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부가 삽입되어 수용 공간을 형성하는 프레임의 내벽으로부터 이격되게 배치되되,
    상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 각각 제1전극 및 제2전극에서 연장 형성된 전극 리드가 프레임에 연결된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프레임에 장착된 온도 기준 센서를 더 포함하여 이루어지는 3축 자기장 측정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부, Z축 방향 자기장 측부 및 온도 기준 센서는 격자형으로 배열된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
  11. 제1압전 공진기에 제1자기변형 물질이 결합되어 있으며, X축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 X축 방향 자기장 측정부;
    제2압전 공진기에 제2자기변형 물질이 결합되어 있으며, Y축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Y축 방향 자기장 측정부; 및
    제3압전 공진기에 제3자기변형 물질이 결합되어 있으며, Z축 방향으로의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 Z축 방향 자기장 측정부; 를 포함하여 이루어지고,
    상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 하나의 프레임에 장착되어 단일 칩 형태로 형성되며,
    상기 프레임에는 수용 공간들이 형성되고,
    상기 수용 공간들에는 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부가 삽입되어 수용 공간을 형성하는 프레임의 내벽으로부터 이격되게 배치되되,
    상기 X축 방향 자기장 측정부, Y축 방향 자기장 측정부 및 Z축 방향 자기장 측정부는 각각 제1전극 및 제2전극에서 연장 형성된 전극 리드가 프레임에 연결된 것을 특징으로 하는 3축 자기장 측정 장치.
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