KR102522016B1 - Magnetoresistive Sensor Apparatus for Precise Detection of Door Opening and Closing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉장고, 세탁기, 자동차 등의 제품의 도어(Door) 개폐(開閉)의 정밀감지를 위한 자기저항 센서 장치에 관한 것이다. 특히 기존의 홀 센서(Hall Sensor)보다 더욱 정밀도가 우수한 자기저항 센서(Magnetoresistive Sensor)를 기반으로 하는 가전제품 및 자동차 등의 도어 개폐 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetoresistive sensor device for precisely detecting the opening and closing of a door of products such as refrigerators, washing machines, and automobiles. In particular, it relates to a door opening and closing device for home appliances and automobiles based on a magnetoresistive sensor having a higher precision than a conventional Hall sensor.
가전제품 및 자동차 등의 도어(Door)의 개폐(開閉)는 매우 필수적이며, 이에 대해서는 홀(Hall) 센서를 바탕으로 도어(Door)의 개폐(開閉)를 인식하는 다양한 발명 및 선행문헌이 제시되고 있다. The opening and closing of doors such as home appliances and automobiles is very essential, and various inventions and prior literature for recognizing the opening and closing of doors based on Hall sensors have been suggested. there is.
관련된 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-2227388호(공고일 2021. 03. 11.)(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 홀(Hall) 센서를 이용한 도어개폐 감지장치를 제안하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 홀센서소자; 상기 홀센서소자와 이격 상태로 대응하는 마그네트; 상기 홀센서 소자로 집중시켜 주는 한 쌍의 자로집중판; 상기 마그네트와 대면하도록 지지하는 센서하우징을 특징으로 하는 특징으로 하는 홀센서를 이용한 도어개폐 감지장치를 공개하였다.As related prior literature, Republic of Korea Patent Registration No. 10-2227388 (published date 2021. 03. 11.) (hereinafter referred to as [Patent Document 1]) proposed a door open/close detection device using a Hall sensor. In [Patent Document 1], a hall sensor element; a magnet corresponding to the Hall sensor element in a spaced state; a pair of magnetic concentrating plates for concentrating the Hall sensor element; A door opening/closing detection device using a Hall sensor characterized by a sensor housing supporting the magnet so as to face has been disclosed.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2103776호(공고일 2020. 04. 23.)(이하 [특허문헌2]라함)에서는 도어감지 조립체를 제안하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 도어감지장치; 상기 도어감지장치와 마주보는 면에 설치되는 자석; 상기 도어감지장치와 연결되는 케이블; 상기 케이블이 상기 하우징의 내부에 접속하는 접속구; 상기 도어감지장치는 내부에 공간이 마련되고, 일 측이 개방되어 있으며, 타 측에 홀이 형성된 케이스; 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하는 플레이트; 상기 자석을 감지하는 센서; 제1 고정부재 및 제2 고정부재를 포함하는 고정부재를 공개하였다.In addition, Republic of Korea Patent Registration No. 10-2103776 (published date 2020. 04. 23.) (hereinafter referred to as [Patent Document 2]) proposed a door sensing assembly. In the [Patent Document 2], the door detection device; a magnet installed on a surface facing the door detection device; a cable connected to the door detection device; a connector through which the cable is connected to the inside of the housing; The door sensing device includes a case having a space inside, one side being open, and a hole formed on the other side; a plate including a first plate and a second plate; a sensor sensing the magnet; A fixing member including a first fixing member and a second fixing member has been disclosed.
또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0022030호(공개일 2015. 03. 04.)(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 홀 센서를 이용한 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트 제어 장치 및 방법을 제안하였다. 상기 [특허문헌3]에서는 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트에 동력을 전달하여 구동시키기 위한 모터; 상기 모터의 속도를 감지하기 위한 속도 감지부; 상기 속도 감지부에서 감지된 상기 모터의 속도 정보를 이용하여 현재 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트의 위치 및 동작 속도를 계산하고, 계산된 위치 및 동작 속도를 고려하여 상기 모터를 제어하되, 상기 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트가 오프닝(Opening) 동작 또는 클로징(Closing) 동작 중에 정지된 경우, 상기 속도 감지부에서 상기 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트의 움직임을 감지하면, 상기 파워 트렁크 또는 파워 테일게이트의 움직임 방향에 따라 개폐 동작을 수행하도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 공개하였다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2015-0022030 (published on March 4, 2015) (hereinafter referred to as [Patent Document 3]) proposes a power trunk or power tailgate control device and method using a hall sensor. did In [Patent Document 3], a motor for transmitting and driving power to a power trunk or a power tailgate; a speed sensor for sensing the speed of the motor; The current position and operating speed of the power trunk or power tailgate are calculated using the speed information of the motor sensed by the speed sensor, and the motor is controlled in consideration of the calculated position and operating speed. When the power tailgate is stopped during an opening or closing operation and the speed sensor detects the movement of the power trunk or power tailgate, according to the movement direction of the power trunk or power tailgate A control unit for controlling the motor to perform an opening/closing operation has been disclosed.
하지만, 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 정밀 감지가 어려운 홀(Hall) 센서를 기반으로 하며, 정밀도가 우수한 자기저항 센서(Magnetoresistive Sensor)를 사용하지 못했다는 한계점이 있다.However, in [Patent Document 1] to [Patent Document 3], there is a limitation in that they are based on a Hall sensor that is difficult to detect accurately and cannot use a magnetoresistive sensor with excellent precision.
본 발명은, 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도어(Door)의 개폐(開閉)를 검지하는 것에 있어서 일반적으로 사용되는 홀(Hall) 센서가 아니며, 더욱 영구자석이 발생하는 자기장을 정밀하고, 민감하게 측정할 수 있는 자기저항 센서를 이용한 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art, and is not a Hall sensor generally used in detecting the opening and closing of a door, and more accurately detects a magnetic field generated by a permanent magnet. It is to provide a device using a magnetoresistance sensor that can be measured sensitively.
이상의 목적 및 다른 추가적인 목적들이, 첨부되는 청구항들에 의해 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당업자들에게 명백히 인식될 수 있을 것이다.The above object and other additional objects will be clearly recognized by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention by the appended claims.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치는, 도어에 배치된 영구자석(21); 및 상기 영구자석(21)의 자기장을 검출하는 자기저항 센서(30)를 배치하기 위한 케이스(22); 를 포함하며, 상기 케이스(22)에서 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 정도의 거리에 위치하는 제1 위치(23), 상기 제1 위치(23)에서 정도의 거리에 위치하는 제2 위치(24), 및 상기 제2 위치(24)에서 정도의 거리에 위치하는 제3 위치(25)에서, 상기 자기저항 센서(30)는 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 배치하는 것을 특징으로 한다.A magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing according to a first aspect of the present invention for solving the above problems includes: a
바람직하게는, 상기 자기저항 센서는 자속의 변화에 따른 자기저항의 변화가 히스테리시스(Hysteresis) 특성을 나타내는 것을 특징으로 한다.Preferably, the magnetoresistance sensor is characterized in that a change in magnetoresistance according to a change in magnetic flux exhibits a hysteresis characteristic.
또한 바람직하게는, 상기 자기저항 센서는 2.2 내지 14 가우스[Gauss]에서 동작하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the magnetoresistance sensor is characterized in that it operates at 2.2 to 14 Gauss [Gauss].
더욱 바람직하게는, 상기 자기저항 센서의 일반적인 동작은 7 가우스[Gauss] 정도의 자기장인 것을 특징으로 한다.More preferably, the general operation of the magnetoresistive sensor is characterized by a magnetic field of about 7 Gauss.
또한 바람직하게는, 상기 자기저항 센서는 제1 단자(15), 제2 단자(16) 및 자기저항 검출부(17)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the magnetoresistance sensor is characterized in that it is composed of a
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치는, 도어에 배치된 영구자석(21); 및 상기 영구자석(21)의 자기장을 검출하는 자기저항 센서(30)를 배치하기 위한 케이스(22); 를 포함하며, 상기 케이스(22)에서 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 정도의 거리에 위치하는 제1 위치(23)에서, 상기 자기저항 센서(30)는 제1 위치(23)에 배치하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, a magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing according to a second aspect of the present invention for solving the above problems includes a
바람직하게는, 상기 자기저항 센서 장치는 상기 도어에 배치된 영구자석(21)과 상기 자기저항 센서(30) 사이의 거리(B)가 14.5[mm] 내지 19.5[mm] 거리에서 자기장을 검출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the magnetoresistance sensor device detects a magnetic field at a distance (B) between the
또한 바람직하게는, 상기 영구자석(21)의 길이 이며, 인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the length of the
본 발명에서 제안하는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치는 첫째, 기존의 홀(Hall) 센서와 비교하여 자기장을 더욱 정밀하고 민감하게 반응하는 자기저항 센서이므로 도어 개폐에 대한 정밀도가 우수하다. 둘째, 홀(Hall) 센서는 자기장이 25 내지 135 가우스[Gauss]의 범위에서 동작하며, 자기저항 센서는 2.2 내지 14 [Gauss]의 범위에서 동작하므로 영구자석에서 발생하는 자기장을 더욱 정밀하게 감지하며, 셋째, 도어의 미세한 열림에 대한 동작의 감지가 가능하며, 넷째, 도어 개폐의 오동작을 방지할 수 있으며, 다섯째, 영구자석의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리에 위치하는 제1 위치에서 가장 동작이 민감하며, 여섯째, 홀(Hall) 센서와 비교하여 자기저항 센서의 경우, 자기장의 검출을 높이기 위해서 철심을 부착시키거나, 자기장이 홀(Hall) 센서에 집중되기 위한 부가적인 자기장 유도 물질을 배치가 불필요하므로 장치의 구조가 더욱 단순하다는 상승된 효과가 발생한다.First, the magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing proposed in the present invention is a magnetoresistive sensor that responds more precisely and sensitively to magnetic fields compared to conventional Hall sensors, so the precision of door opening and closing is excellent. . Second, the Hall sensor operates in the range of 25 to 135 Gauss [Gauss], and the magnetic resistance sensor operates in the range of 2.2 to 14 [Gauss], so it detects the magnetic field generated from the permanent magnet more precisely, , Thirdly, it is possible to detect the operation of the slight opening of the door, fourthly, it is possible to prevent the erroneous operation of opening and closing the door, and fifthly, the length of the permanent magnet is Ramen, corresponding to the longitudinal direction The operation is most sensitive at the first position located at a distance of, and sixth, compared to the Hall sensor, in the case of the magnetoresistive sensor, an iron core is attached to increase the detection of the magnetic field, or the magnetic field is a Hall sensor Since there is no need to arrange an additional magnetic field inducing material to be concentrated on, a synergistic effect that the structure of the device is simpler occurs.
한편, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.Meanwhile, additional features and advantages of the present invention will become more clear through the following description.
도 1은 홀(Hall) 센서의 동작원리 개념도이다.
도 2는 자기저항 센서의 동작원리 개념도이다.
도 3은 홀(Hall) 센서 외형도이다.
도 4는 자기저항 센서의 외형도이다.
도 5(a)는 홀(Hall) 센서의 사진이며, 도 5(b)는 자기저항 센서의 사진이다.
도 6은 홀(Hall) 센서의 전기적 특성을 나타낸다.
도 7은 자기저항 센서에서 온도에 따른 동작 가우스[Gauss] 특성을 나타낸다.
도 8은 제안된 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치이다.
도 9는 제안된 케이스 및 자기저항 센서의 배치를 위한 제1 실시예이다.
도 10은 제안된 케이스 및 자기저항 센서의 배치를 위한 제2 실시예이다.1 is a conceptual diagram illustrating the operation principle of a Hall sensor.
2 is a conceptual diagram of the operating principle of a magnetoresistive sensor.
3 is an external view of a Hall sensor.
4 is an external view of a magnetoresistive sensor.
5(a) is a photograph of a Hall sensor, and FIG. 5(b) is a photograph of a magnetoresistive sensor.
6 shows electrical characteristics of a Hall sensor.
7 shows operating Gauss characteristics according to temperature in a magnetoresistive sensor.
8 is a proposed magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing.
9 is a first embodiment for the arrangement of the proposed case and magnetoresistive sensor.
10 is a second embodiment for the arrangement of the proposed case and magnetoresistive sensor.
본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. The present invention will be described with reference to the accompanying drawings for preferred embodiments.
하지만, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.However, the embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below, and those of ordinary skill in the art can It is provided for complete explanation.
도 1은 홀(Hall) 센서의 동작원리 개념도이다. 상기 도 1에서 나타내는 대표적인 홀(Hall) 센서의 경우, 십자형(+) 홀(Hall) 센서 검출판(11)이 배치되어 있으며, 크게 제1 방향으로 홀(Hall) 센서 검출판의 전류흐름부(11-1)가 배치되어 있으며, 상기 제1 방향과 수직으로 제1 방향으로 홀(Hall) 센서 검출판의 전압발생부(11-2)가 배치된다. 상기 십자형(+) 홀(Hall) 센서 검출판(11)의 중앙부에서 자기장 영역(12)에서 자기장의 변화가 발생하면, 상기 홀(Hall) 센서 검출판의 전류흐름부(11-1)에 전류의 흐림이 생성되며, 상기 홀(Hall) 센서 검출판의 전압발생부(11-2)에 전압이 발생하여, 홀(Hall) 전압 발생단자(13)에 전압이 생성된다. 무엇보다 상기 홀(Hall) 센서 검출판의 전류흐름부(11-1)의 전류 방향에 따라서 상기 홀(Hall) 전압 발생단자(13)의 (+),(-)의 전압이 생성된다.1 is a conceptual diagram illustrating the operation principle of a Hall sensor. In the case of the representative Hall sensor shown in FIG. 1, a cross-shaped (+) Hall
상기 홀(Hall) 센서는 자기장이 25 내지 135 가우스[Gauss]의 범위에서 동작하기 때문에 자기장의 검출 정밀도가 상대적으로 둔감하다는 문제점이 있다.Since the Hall sensor operates in the range of 25 to 135 Gauss, the detection accuracy of the magnetic field is relatively insensitive.
도 2 자기저항 센서의 동작원리 개념도를 나타내며, 도 2(a)는 자기저항 센서의 구조 및 자기장[Oe]과 TMR(Tunnelling MagnetoResistance : 터널 자기저항)[%]의 관계를 나타내며, 도 2(b)는 자기장[Oe]과 자기저항[Ohm]의 관계를 나타낸다. 상기 도 2(a)에서 자기저항 센서는 제1 단자(15), 제2 단자(16) 사이에 자기저항 검출부(17)가 배치되는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 상기 자기저항 검출부(17)에서는 자기장[Oe]의 가변에 따라서 히스테리시스(Hysteresis) 곡선으로 터널 자기저항(TMR)[%]이 변화되며, 따라서 자기장[Oe]에 따라서 자기저항[Ohm]이 히스테리시스(Hysteresis) 곡선으로 변화하는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 자기장의 검출 정밀도가 매우 민감하게 검출할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.2 shows a conceptual diagram of the operation principle of the magnetoresistive sensor, and FIG. 2 (a) shows the structure of the magnetoresistive sensor and the relationship between the magnetic field [Oe] and TMR ( Tunneling Magneto Resistance : Tunnel Magnetoresistance) [%], 2(b) shows the relationship between magnetic field [Oe] and magnetoresistance [Ohm]. The magnetoresistance sensor in FIG. 2 (a) is characterized in that the
도 3은 홀(Hall) 센서 외형도 및 주요 치수를 나타낸다. 상기 도 3에서 주요 치수는 mm 단위를 사용하며, 홀(Hall) 센서는 4.1[mm] × 3.1[mm]의 크기를 가지며 두께는 0.557[mm]의 크기를 가진다.Figure 3 shows the Hall (Hall) sensor outline and main dimensions. In FIG. 3, the main dimension uses a unit of mm, and the Hall sensor has a size of 4.1 [mm] × 3.1 [mm] and a thickness of 0.557 [mm].
도 4는 자기저항 센서의 외형도 및 주요 치수를 나타낸다. 상기 도 4에서 주요 치수는 mm 단위를 사용하며, 자기저항 센서는 4.0[mm] × 3.0[mm]의 크기를 가지며 두께는 0.5[mm]의 크기를 가진다.4 shows an external view and main dimensions of a magnetoresistive sensor. In FIG. 4, the main dimension uses a mm unit, and the magnetoresistive sensor has a size of 4.0 [mm] × 3.0 [mm] and a thickness of 0.5 [mm].
도 5(a)는 홀(Hall) 센서의 사진이며, 도 5(b)는 자기저항 센서의 사진을 나타낸다. 홀(Hall) 센서와 자기저항 센서는 크기와 모양이 매우 유사하다.5(a) is a photograph of a Hall sensor, and FIG. 5(b) shows a photograph of a magnetoresistive sensor. Hall sensors and magnetoresistive sensors are very similar in size and shape.
도 6은 홀(Hall) 센서의 전기적 특성을 나타낸다. 동작 전압은 2.5[V] 내지 26[V]의 범위이며, 자기장의 일반적인 동작(Operate) 범위는 20 내지 40 가우스[Gauss]이며, 홀(Hall) 센서에서 동작이 시작되는(Release) 자기장 범위는 최소 11 가우스[Gauss] 이다.6 shows electrical characteristics of a Hall sensor. The operating voltage is in the range of 2.5 [V] to 26 [V], the general operating range of the magnetic field is 20 to 40 Gauss [Gauss], and the magnetic field range in which the operation starts (Release) in the Hall sensor is At least 11 Gauss.
도 7은 자기저항 센서에서 온도에 따른 동작 가우스[Gauss] 특성을 나타낸다. 자기장의 일반적인 동작(Operate)은 7 내지 7.5 가우스[Gauss]이며, 자기저항 센서에서 동작이 시작되는(Release) 자기장 범위는 최소 2 가우스[Gauss] 이다.7 shows operating Gauss characteristics according to temperature in a magnetoresistive sensor. The general operation (Operate) of the magnetic field is 7 to 7.5 Gauss [Gauss], and the range of the magnetic field in which the operation starts (Release) in the magnetoresistive sensor is at least 2 Gauss [Gauss].
도 8은 제안된 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치를 나타내며, 홀(Hall) 센서와 자기저항 센서의 자기장 동작 범위를 비교하면 다음과 같다.8 shows the proposed magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing, and a comparison of magnetic field operating ranges of a Hall sensor and a magnetoresistive sensor is as follows.
(1) 홀(Hall) 센서(1) Hall sensor
- 자기장 동작(Operate) 범위 : 20 내지 40 가우스[Gauss] - Magnetic Field Operate Range: 20 to 40 Gauss [Gauss]
- 동작이 시작되는(Release) 자기장 범위 : 최소 11 가우스[Gauss] - Magnetic field range where motion starts (release):
(2) 자기저항 센서(2) Magnetoresistive sensor
- 자기장 동작(Operate) 범위 : 7 내지 7.5 가우스[Gauss] - Magnetic Field Operate Range: 7 to 7.5 Gauss [Gauss]
- 동작이 시작되는(Release) 자기장 범위 : 최소 2 가우스[Gauss] - Magnetic field range where motion starts (Release):
따라서 홀(Hall) 센서의 경우 자기장의 검출 정밀도가 상대적으로 둔감하기 때문에 자기장의 검출을 높이기 위해서 철심을 부착시키거나, 자기장이 홀(Hall) 센서에 집중되기 위한 부가적인 자기장 유도 물질을 배치시키는 것이 일반적이다. Therefore, in the case of the Hall sensor, since the detection accuracy of the magnetic field is relatively insensitive, it is better to attach an iron core to increase the detection of the magnetic field or to place an additional magnetic field inducing material to concentrate the magnetic field on the Hall sensor. Common.
하지만, 자기저항 센서의 경우 자기장의 검출 정밀도가 매우 우수하며, 매우 정밀하고, 민감하게 자기장을 검출시키는 특징이 있다. 무엇보다 자기저항 센서에서 자기장의 검출을 위해서 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리(중앙)에 배치시키는 방식이 아니라 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리에 배치시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.However, in the case of a magnetoresistive sensor, the detection precision of a magnetic field is very excellent, and there are characteristics of detecting a magnetic field very precisely and sensitively. Above all, the length of the
즉, 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치는, 도어에 배치된 영구자석(21) 및 상기 영구자석(21)의 자기장을 검출하는 자기저항 센서(30)를 배치하기 위한 케이스(22)를 포함하며, 상기 케이스(22)에서 상기 영구자석(21)의 길이를 라 하고, 길이 방향과 대응되는 거리의 위치를 제1 위치(23), 상기 제1 위치(23)에서 거리의 위치를 제2 위치(24), 및 상기 제2 위치(24)에서 거리의 위치를 제3 위치(25)라 할 때에, 상기 자기저항 센서(30)는 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 배치하는 것을 본 발명의 핵심적인 부분으로 한다.That is, the magnetoresistance sensor device for precise detection of door opening and closing includes a
특히 상기 자기저항 센서(30)의 배치 위치가 특별한 부분이며, 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리에 배치시킴을 통하여 자기저항 센서(30)에서 자기장을 민감하게 검출하며 안정적으로 도어 개폐 여부를 검출할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다. 즉, 냉장고의 프레임에 자석이 위치하고 MR 센서가 문짝에 위치할 경우, 포워드 시 (문을 닫을 때) 에 'ON' 을 인식하는 권장 거리는 17 ± 2.5 mm인바, [표 1]에서 보는 바와 같이, 1/4 지점에 MR 센서가 위치 시에는 이를 모두 만족하나, 센터에 위치 시에는 이를 벗어나게 되는바(Not Good), 이는 냉장고의 문짝이 직선 운동이 아닌 힌지에 의해 선회하기 때문이며, 반대로 리버스 시 (문을 열 때) 에 'OFF' 를 인식하는 권장 거리는 20 ± 2.5 mm인바, 역시 1/4 지점에 MR 센서가 위치 시에는 이를 모두 만족하나, 센터에 위치 시에는 이를 벗어나게 되는바, 이는 MR 센서의 고유 잔류자성밀도(히스테리시스 효과) 로 인하여 좀더 냉장고의 문짝이 포워드 보다는 더 멀어져야 '문 열림' 으로 인식하기 때문이며, 이는 센터에 위치할 때에 히스테리시스 효과가 더 크게 작용하기 때문에, 역시 MR 센서가 센터에 위치 시에는 이를 벗어나게 된다(Not Good).
* 포워드(문을 닫을 때) 'ON' 인식 거리 : 17 ± 2.5 mm
** 리버스(문을 열 때) 'OFF' 인식 거리 : 20 ± 2.5 mmIn particular, the arrangement position of the
* Forward (when closing the door) 'ON' recognition distance: 17 ± 2.5 mm
** Reverse (when opening the door) 'OFF' recognition distance: 20 ± 2.5 mm
도 9는 제안된 케이스 및 자기저항 센서의 배치를 위한 제1 실시예를 나타내며, 도 10은 제안된 케이스 및 자기저항 센서의 배치를 위한 제2 실시예를 나타낸다.9 shows a first embodiment for the arrangement of the proposed case and magnetoresistive sensor, and FIG. 10 shows a second embodiment for the arrangement of the proposed case and magnetoresistive sensor.
상기 도 9 및 도 10은 자기저항 센서(30)가 배치되는 케이스(22)를 나타내며, 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리에 위치하는 제1 위치(23), 상기 제1 위치(23)에서 의 거리에 위치하는 제2 위치(24), 상기 제2 위치(24)에서 의 거리에 위치하는 제3 위치(25)에 상기 자기저항 센서(30)를 배치시킬 수 있다. 무엇보다도, 도 9(b), 도 9(c), 도 10(b) 및 도 10(c)를 참고하면, 무엇보다 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 상기 자기저항 센서(30)을 배치시키는 것이 가장 이상적이다.9 and 10 show a
그 이유는 상기 자기저항 센서(30)는 자기장 동작(Operate) 범위가 7 내지 7.5 가우스[Gauss]이며, 동작이 시작되는(Release) 자기장 범위가 최소 2 가우스[Gauss]이므로 매우 민감하며, 상기 자기저항 센서(30)는 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 그 중앙 부분인 상기 제2 위치(24)보다 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 의 거리인 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 배치하는 것이 가장 바람직하며, 본 발명에서 핵심적인 기술적 특징으로 한다.The reason for this is that the
상기 자기저항 센서 장치는 상기 도어에 배치된 영구자석(21)과 상기 자기저항 센서(30) 사이의 거리(B)가 14.5[mm] 내지 19.5[mm] 거리에서 자기장을 안정적으로 검출할 수 있다.The magnetoresistance sensor device can stably detect a magnetic field at a distance (B) between the
이를 위하여 바람직한 영구자석(21)의 크기는 제1 타입은 18[mm] × 7[mm] × 5[mm] 또는 제2 타입은 18[mm] × 15[mm] × 7[mm]가 바람직하다. 특히 영구자석(21)의 길이(A)는 18[mm]이며, ''의 거리인 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 배치하는 것을 기술적 특징으로 한다.For this purpose, the preferred size of the
따라서 본 발명에서 제안하는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치는 기존의 홀(Hall) 센서와 비교하여 자기장을 더욱 정밀하고 민감하게 반응하는 자기저항 센서이므로 도어 개폐에 대한 정밀도가 우수하며, 자기장의 검출을 높이기 위해서 철심을 부착시키거나, 자기장이 홀(Hall) 센서에 집중되기 위한 부가적인 자기장 유도 물질을 배치가 불필요하므로 장치의 구조가 더욱 단순하다는 상승된 효과가 있다.Therefore, the magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing proposed in the present invention is a magnetoresistance sensor that responds to a magnetic field more precisely and sensitively than conventional Hall sensors, so the precision of door opening and closing is excellent, Since it is not necessary to attach an iron core to increase the detection of a magnetic field or to place an additional magnetic field inducing material for concentrating a magnetic field on a Hall sensor, the structure of the device is more simple.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described according to an embodiment of the present invention, but changes and modifications made by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention also belong to the present invention. Of course.
11 : 십자형(+) 홀(Hall) 센서 검출판
11-1 : 홀(Hall) 센서 검출판의 전류흐름부
11-2 : 홀(Hall) 센서 검출판의 전압발생부
12 : 자기장 영역
13 : 홀(Hall) 전압 발생단자
15 : 제1 단자
16 : 제2 단자
17 : 자기저항 검출부
21 : 영구자석
22 : 케이스
23 : 제1 위치
24 : 제2 위치
25 : 제3 위치
26 : 자기저항 센서의 배치부
30 : 자기저항 센서
A : 영구자석의 가로길이
B : 영구자석과 자기저항 센서의 거리11: Cross (+) Hall sensor detection plate
11-1: Current flow part of Hall sensor detection plate
11-2: Voltage generating part of Hall sensor detection plate
12: magnetic field area
13: Hall voltage generating terminal
15: first terminal
16: second terminal
17: magnetic resistance detection unit
21: permanent magnet
22: case
23: first position
24: second position
25: 3rd position
26: Placement of magnetoresistive sensor
30: magnetoresistive sensor
A: Horizontal length of permanent magnet
B: distance between permanent magnet and reluctance sensor
Claims (8)
도어에 배치된 영구자석(21);
상기 영구자석(21)의 자기장을 검출하는 자기저항 센서(30)를 배치하기 위한 케이스(22);
상기 케이스(22)에서 상기 영구자석(21)의 길이가 라면, 길이 방향과 대응되는 정도의 거리에 위치하는 제1 위치(23);
상기 제1 위치(23)에서 정도의 거리에 위치하는 제2 위치(24); 및
상기 제2 위치(24)에서 정도의 거리에 위치하는 제3 위치(25);
를 포함하며,
상기 자기저항 센서(30)는 제1 위치(23) 또는 제3 위치(25)에 배치되며,
상기 영구자석(21)의 길이()는 18[mm]이며;
상기 제1 위치(23) 또는 상기 제3 위치(25)는 양끝에서 의 거리이며;
상기 도어에 배치된 영구자석(21)과 상기 자기저항 센서(30) 사이의 거리(B)는 14.5[mm] 내지 19.5[mm] 이며;
상기 자기저항 센서는 2.2 내지 14 가우스[Gauss]에서 동작하며,
상기 자기저항 센서는 제1 단자(15), 제2 단자(16) 및 자기저항 검출부(17)로 구성되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치.In the magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing,
a permanent magnet 21 disposed on the door;
a case 22 for arranging a magnetoresistive sensor 30 for detecting a magnetic field of the permanent magnet 21;
The length of the permanent magnet 21 in the case 22 Ramen, corresponding to the longitudinal direction a first location 23 located at a distance of about 100 degrees;
At the first position 23 a second location 24 located at a distance of about 100 degrees; and
at the second position 24 a third location 25 located at a distance of about 100 degrees;
Including,
The magnetoresistive sensor 30 is disposed at the first position 23 or the third position 25,
The length of the permanent magnet 21 ( ) is 18 [mm];
The first position 23 or the third position 25 is at both ends. is the distance of;
The distance (B) between the permanent magnet 21 disposed on the door and the magnetoresistance sensor 30 is 14.5 [mm] to 19.5 [mm];
The magnetoresistive sensor operates at 2.2 to 14 Gauss,
The magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing, characterized in that the magnetoresistance sensor is composed of a first terminal (15), a second terminal (16) and a magnetoresistance detector (17).
상기 자기저항 센서는 자속의 변화에 따른 자기저항의 변화가 히스테리시스(Hysteresis) 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치.
According to claim 1,
The magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing, characterized in that the change in magnetic resistance according to the change in magnetic flux represents a hysteresis characteristic.
상기 자기저항 센서의 일반적인 동작은 7 가우스[Gauss] 정도의 자기장인 것을 특징으로 하는 도어 개폐의 정밀 감지를 위한 자기저항 센서 장치.According to claim 1,
The magnetoresistive sensor device for precise detection of door opening and closing, characterized in that the general operation of the magnetoresistive sensor is a magnetic field of about 7 Gauss.
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