KR20000077132A - Process and device to electrically transmit energy from a stationary circuit to a one that moves relative to it - Google Patents

Process and device to electrically transmit energy from a stationary circuit to a one that moves relative to it Download PDF

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Abstract

고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고, 제2 회로에서 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 장치는, 제1 회로(1)가 변압기(2)를 통해 제2 회로(3)에 비접촉 상태로 결합되어 있다는 점에 특징이 있다. 변압기는 고정 코어 상의 제1 회로 내의 제1 코일(4)과, 고정 코어에 대하여 이동하는 코어(7) 상의 제2 회로 내의 제2 코일(6)을 구비한다. 전압원(8)과 유도 측정 데이터를 위한 평가기(9)는 제1 회로 내에 있으며, 측정 데이터를 생성하는 센서(10)와 출력 신호가 단락 발생기(12)를 제어하는 측정 데이터를 디지털화하는 평가기(11)는 제2 회로 내에 있다.An apparatus for transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit, and returning the measurement data generated in the second circuit to the first circuit, the first circuit 1 is a transformer 2 It is characterized in that it is coupled in a non-contact state to the second circuit (3) through. The transformer has a first coil 4 in a first circuit on the stationary core and a second coil 6 in a second circuit on the core 7 moving relative to the stationary core. The voltage source 8 and the evaluator 9 for the inductive measurement data are in the first circuit, and the evaluator for digitizing the measurement data in which the sensor 10 for generating the measurement data and the output signal controls the short circuit generator 12. 11 is in the second circuit.

Description

고정 회로로부터 고정 회로에 대하여 이동하는 회로에 에너지를 전기적으로 전달하는 방법 및 장치{PROCESS AND DEVICE TO ELECTRICALLY TRANSMIT ENERGY FROM A STATIONARY CIRCUIT TO A ONE THAT MOVES RELATIVE TO IT}TECHNICAL AND DEVICE TO ELECTRICALLY TRANSMIT ENERGY FROM A STATIONARY CIRCUIT TO A ONE THAT MOVES RELATIVE TO IT

본 발명은 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고, 제2 회로에 발생된 측정 데이터를 제1 회로로 복귀시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit and returning the measurement data generated in the second circuit to the first circuit.

많은 기술 분야에서, 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고, 가능하다면, 제2 회로에 발생된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 것이 바람직한데, 이는 일반적으로 브러시 장치 또는 무선 전신 제어에 의해 수행된다.In many technical fields, it is desirable to transfer electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit and, if possible, to return the measurement data generated in the second circuit to the first circuit. Typically performed by brush device or wireless whole body control.

어느 것도 충분하거나 오늘날의 요구에 적당하지 않다.None is sufficient or suitable for today's needs.

예를 들어, 이것은 진공 챔버 내에서 회전하는 돔형 지지부에 의해 보유되는 바로 인접한 센서들에 의해 기판을 감시하는 진공 피복 시스템 내에서는 수행될 수 없는데, 그 이유는 측정 데이터가 회전 돔으로부터 고정 시스템부에 전달될 수 없었기 때문이다.For example, this cannot be done in a vacuum coating system in which the substrate is monitored by immediately adjacent sensors held by a dome-shaped support that rotates in the vacuum chamber, since the measurement data is transferred from the rotating dome to the fixed system portion. Because it could not be delivered.

그러므로, 본 발명의 목적은 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로로의 전기 에너지의 전달을 허용하는 과정을 생성하고, 오늘날의 요구를 충족시키는 방식으로 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to create a process that allows the transfer of electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit that moves relative to the first circuit, and that is created in the second circuit in a manner that meets today's needs. The measurement data is returned to the first circuit.

이는 본 발명에 의하면, 제1 회로 내에 제1 전압을 생성하고 이를 변압기를 통해 제2 회로에 전달하고, 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터는 디지털 변환되어 동일한 변압기 경로를 통해 제1 회로에 복귀되고, 제1 회로에서 평가됨으로써 달성된다.According to the present invention, it generates a first voltage in the first circuit and passes it through the transformer to the second circuit, the measurement data generated in the second circuit is digitally converted and returned to the first circuit through the same transformer path. Is achieved by evaluation in the first circuit.

변환 경로는 양호하게는 고정 코어 상의 제1 회로 내의 제1 코일과 고정 코어에 대하여 이동하는 코어 상의 제2 회로 내의 제2 코일을 갖는 변압기에 의해 형성된다.The conversion path is preferably formed by a transformer having a first coil in the first circuit on the fixed core and a second coil in the second circuit on the core moving relative to the fixed core.

제2 회로 내의 디지털화된 측정 데이터는 단락 발생기에 공급되어 컴퓨터를 위한 입력 신호를 제1 회로 내에 유도하는 전류 변화를 제2 회로 내에 생성하고, 신호들은 평가 가능한 출력 신호로 변환된다.The digitized measurement data in the second circuit is supplied to the short circuit generator to produce a current change in the second circuit that leads the input signal for the computer into the first circuit, and the signals are converted into an evaluable output signal.

고정 코어가 구비된 제1 코일과 이동 코어가 구비된 제2 코일이 서로에 대하여 비교적 선형으로 이동하거나 서로의 주위를 회전하는 것이 본 발명에 필수적이다.It is essential to the present invention that the first coil with the fixed core and the second coil with the moving core move relatively linearly or rotate around each other.

또한, 본 발명은 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 장치에 관한 것이다.The invention also relates to an apparatus for transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit and returning the measurement data generated in the second circuit to the first circuit.

본 발명에 따르면 본 장치는 제1 회로가 변압기를 통해 비접촉 상태로 제2 회로에 결합된 것에 특징이 있다. 변압기는 고정 코어 상의 제1 회로 내의 제1 코어와, 고정 코어에 대하여 이동하는 코어 상의 제2 회로 내의 제2 코일을 갖는다. 전압원과 유도 측정 데이터용 평가기는 제1 회로 내에 있으며, 측정 데이터를 생성하는 센서는 출력 신호가 단락 발생기를 제어하며 측정 데이터를 디지털화하는 평가기와 함께 제2 회로 내에 있다.According to the invention the device is characterized in that the first circuit is coupled to the second circuit in a non-contact state via a transformer. The transformer has a first core in a first circuit on the stationary core and a second coil in a second circuit on the core moving relative to the stationary core. The evaluator for the voltage source and the inductive measurement data is in the first circuit, and the sensor for generating the measurement data is in the second circuit together with the evaluator whose output signal controls the short circuit generator and digitizes the measurement data.

본 발명의 주요 특징은 고정 코어를 갖는 제1 코일과 이동 코어를 갖는 제2 코일이 서로에 대해 비교적 선형으로 이동하거나 서로의 주위를 회전하는 것이다.The main feature of the present invention is that the first coil with the fixed core and the second coil with the moving core move relatively linearly relative to one another or rotate around each other.

도1은 제1 회로가 변압기를 통해 제2 회로에 비접촉 상태로 결합된, 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하는 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus for transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit, in which the first circuit is coupled to the second circuit in a non-contact state via a transformer;

도2는 도1의 개략도 중에서, 변압기를 통해 제2 회로에 비접촉 상태로 결합된 제1 회로의 도면.FIG. 2 is a schematic of the first circuit of the schematic diagram of FIG. 1 coupled in a non-contact state to a second circuit through a transformer;

도3은 고정 코일 상의 제1 코일과, 고정 코어에 대하여 이동하는 코어 상의 제2 코일을 구비하고, 코어들은 그 코일과 함께 동축방향이며 서로의 주위를 회전하도록 된 변압기의 단면도와 평면도.3 is a cross-sectional view and plan view of a transformer having a first coil on a stationary coil and a second coil on a core moving relative to the stationary core, the cores coaxial with the coil and adapted to rotate around each other;

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

2 : 변압기2: transformer

3 : 제2 회로3: second circuit

4 : 제1 코일4: first coil

5, 7 : 코어5, 7: core

8 : 전압원8: voltage source

9 : 평가기9: evaluator

10 : 센서10: sensor

다음은 본 발명의 과정을 수행하는 구성의 예시적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The following describes an exemplary embodiment of the configuration for performing the process of the present invention in detail with reference to the drawings.

도1 내지 도3은 고정 제1 회로(1)로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로(3)에 전기 에너지를 전달하는 장치를 도시하며, 제2 회로에 생성된 측정 데이터는 제1 회로에 복귀된다.1 to 3 show a device for transferring electrical energy from a fixed first circuit 1 to a second circuit 3 moving relative to the first circuit, wherein the measurement data generated in the second circuit is a first circuit. Is returned to.

이 장치는, 전기 에너지가 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전달되고, 제2 회로에 생성된 측정 데이터는 오늘날의 요구를 만족시키는 방식으로 제1 회로에 복귀되는 본 발명에 따른 방법을 실행하는 역할을 한다.The device is a device in which electrical energy is transferred from a fixed first circuit to a second circuit that moves relative to the first circuit, and the measurement data generated in the second circuit is returned to the first circuit in a manner that meets today's needs. It serves to carry out the method according to the invention.

제1 회로(1)는 비접촉 상태로 변압기(2)를 통해 제2 회로(3)에 결합된다. 변압기(2)는 고정 코어(5) 상의 제1 회로(1) 내의 제1 코일(4)과, 코어(7)에 대하여 이동하는 코어(5) 상의 제2 회로(3) 내의 제2 코일(6)을 갖는다. 전압원(8)과 유도 측정 데이터를 위한 평가기(9)는 제1 회로(1) 내에 있으며, 측정 데이터를 생성하는 센서(10)는 출력 신호가 단락 발생기(12)를 제어하는 측정 데이터를 디지털화하는 평가기(11)와 함께 제2 회로(3) 내에 있다.The first circuit 1 is coupled to the second circuit 3 via the transformer 2 in a non-contact state. The transformer 2 has a first coil 4 in the first circuit 1 on the fixed core 5 and a second coil in the second circuit 3 on the core 5 moving relative to the core 7. 6) has An evaluator 9 for the voltage source 8 and the inductive measurement data is in the first circuit 1, and the sensor 10 for generating the measurement data digitizes the measurement data whose output signal controls the short circuit generator 12. In the second circuit 3 together with the evaluator 11.

도3에 상세히 도시된 바와 같이, 고정 코어(5)의 제1 코일(4)과 이동 코어(7)의 제2 코일(6)은 예를 들어 서로에 대해 동축방향이며 서로의 주위를 회전한다.As shown in detail in FIG. 3, the first coil 4 of the fixed core 5 and the second coil 6 of the moving core 7 are coaxial with one another and rotate about each other, for example. .

이러한 수단은 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 에너지의 전기적 전달과, 오늘날의 요건을 만족시키는 방식으로 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터의 제1 회로로의 복귀를 가능하게 한다. 제1 전압이 제1 회로에 생성되고, 이는 제2 회로에 변압기를 통해 보내진다. 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터는 디지털 변환되어 변압기를 통해 제1 회로에 복귀되고 제1 회로에서 평가된다.This means enables the electrical transfer of energy from the fixed first circuit to the second circuit moving relative to the first circuit and the return of the measurement data generated in the second circuit to the first circuit in a manner that meets today's requirements. Let's do it. The first voltage is generated in the first circuit, which is sent through a transformer to the second circuit. The measurement data generated in the second circuit is digitally converted and returned to the first circuit through a transformer and evaluated in the first circuit.

도2에 있어서, 제2 회로와 함께 이동하는 센서(10)는 변압기를 통해 제1 회로(1)로부터 제1 회로의 에너지를 수용한다. 센서(10)에 의해 생성된 측정 전류 및 전압은 평가기(11), 예를 들어, 컴퓨터에 도달한다. 디지털 출력 신호로 변환된 측정 데이터는 측정된 데이터 특성에 따라 제2 회로(3) 내의 전류를 단락시키는 단락 발생기(12), 예를 들어, 변환기(transducer)를 제어한다.In FIG. 2, the sensor 10 moving with the second circuit receives the energy of the first circuit from the first circuit 1 via a transformer. The measured current and voltage generated by the sensor 10 reach the evaluator 11, for example a computer. The measurement data converted to the digital output signal controls a short circuit generator 12, for example a transducer, which shorts the current in the second circuit 3 according to the measured data characteristics.

제2 회로(3) 내의 비교적 큰 등가 전류 및 전압은, 제1 회로(1) 내의 저항기(9')와 변환기(9")를 통해 제1 회로(1) 내의 평가기(9)의 컴퓨터(9'")를 통과하여 그곳에서 평가 가능한 출력 신호, 예를 들어, 수정 신호로 변환되는 등가의 전류 및 전압 변화를 유도한다.The relatively large equivalent current and voltage in the second circuit 3 are transferred to the computer of the evaluator 9 in the first circuit 1 via a resistor 9 'and a converter 9 "in the first circuit 1. 9 '") to derive an equivalent current and voltage change that is converted there into an evaluable output signal, for example a correction signal.

물론, 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 전술한 발명의 틀 내에서 총체적인 변형이 가능하다. 따라서, 온도계와 같은 임의의 종류의 센서가 사용될 수 있다. 더욱이, 제2 회로는 복수개의 유사한 또는 상이한 센서를 포함할 수 있다. 제2 회로 내의 평가기와 단락 발생기는 그에 따라 설계될 수 있다.Of course, overall modifications are possible within the framework of the invention described above without departing from the spirit of the invention. Thus, any kind of sensor such as a thermometer can be used. Moreover, the second circuit can include a plurality of similar or different sensors. The evaluator and short circuit generator in the second circuit can be designed accordingly.

본 발명에 의하면, 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로로의 전기 에너지의 전달을 허용하는 과정을 생성하고, 오늘날의 요구를 충족시키는 방식으로 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 방법 및 장치가 제공된다.According to the present invention, a measurement data is generated in the second circuit in a manner that permits the transfer of electrical energy from the fixed first circuit to the second circuit moving relative to the first circuit and meets today's needs. A method and apparatus are provided for returning a to a first circuit.

Claims (8)

고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고 제2 회로에 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 방법에 있어서,A method of transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit moving relative to the first circuit and returning the measurement data generated in the second circuit to the first circuit, 제1 전압은 제1 회로 내에서 생성되어 변압기를 통해 제2 회로에 전달되고, 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터는 디지털 변환되어 변압기를 통해 제1 회로로 복귀되고, 제1 회로에서 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.The first voltage is generated in the first circuit and passed through the transformer to the second circuit, and the measurement data generated in the second circuit is digitally converted to return to the first circuit through the transformer and evaluated at the first circuit. How to feature. 제1항에 있어서, 변환 경로는, 고정 코어 상의 제1 회로 내의 제1 코일과 고정 코어에 대하여 이동하는 코어 상의 제2 회로 내의 제2 코일이 구비된 변압기에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the conversion path is formed by a transformer with a first coil in a first circuit on the fixed core and a second coil in a second circuit on the core moving relative to the fixed core. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 회로 내의 디지털화된 측정 데이터는, 평가 가능한 출력 신호로 변환되는 컴퓨터를 위한 입력 신호를 제1 회로에 유도하는 전류 변화를 제2 회로에 생성하도록 단락 발생기에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.3. The short circuit generator as claimed in claim 1 or 2, wherein the digitized measurement data in the second circuit generates a current change in the second circuit for inducing the first circuit with an input signal for the computer which is converted into an evaluable output signal. Supplied to the method. 제2항에 있어서, 고정 코일의 제1 코일과 이동 코어의 제2 코일은 서로에 대하여 비교적 선형으로 이동하거나 서로의 주위를 회전하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2, wherein the first coil of the stationary coil and the second coil of the moving core move relatively linearly relative to one another or rotate around each other. 고정 제1 회로로부터 제1 회로에 대하여 이동하는 제2 회로에 전기 에너지를 전달하고 제2 회로 내에 생성된 측정 데이터를 제1 회로에 복귀시키는 장치에 있어서,An apparatus for transferring electrical energy from a fixed first circuit to a second circuit that moves relative to the first circuit and returning measurement data generated within the second circuit to the first circuit. 제1 회로(1)는 변압기(2)를 통해 제2 회로(3)에 비접촉 상태로 결합되고, 변압기는 고정 코어(5) 상의 제1 회로 내의 제1 코일(4)과, 고정 코어에 대하여 이동하는 코어(7) 상의 제2 회로 내의 제2 코일(6)을 갖고, 전압원(8)과 유도 측정 데이터의 평가기(9)는 제1 회로 내에 있고, 측정 데이터를 생성하는 센서(10)는 출력 신호가 단락 발생기(12)를 제어하는 측정 데이터를 디지털화하는 평가기(11)와 함께 제2 회로 내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.The first circuit 1 is coupled to the second circuit 3 in a non-contact state via a transformer 2, the transformer being connected to the first coil 4 in the first circuit on the fixed core 5 and to the fixed core. Sensor 10 having a second coil 6 in a second circuit on the moving core 7, the voltage source 8 and the evaluator 9 of the inductive measurement data in the first circuit, generating the measurement data. Is characterized in that the output signal is in the second circuit together with the evaluator (11) which digitizes the measurement data controlling the short-circuit generator (12). 제5항에 있어서, 고정 코어의 제1 코일과 이동 코어의 제2 코일은 서로에 대하여 비교적 선형으로 이동하거나 서로의 주위를 회전하는 것을 특징으로 하는 장치.6. The device of claim 5, wherein the first coil of the fixed core and the second coil of the moving core move relatively linearly relative to each other or rotate around each other. 제5항에 있어서, 제2 회로(3)와 함께 이동하는 센서(10)는 변압기를 통해 제1 회로(1)로부터 에너지를 수용하고, 센서(10)에 의해 생성된 측정 전류 및 전압 데이터는 평가기(11)에 도달하고, 디지털 출력 신호로 변환되는 측정 데이터는 측정 데이터 특성에 따라 제2 회로(3) 내의 전류를 단락시키는 단락 발생기(12)를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.6. The sensor 10 according to claim 5, wherein the sensor 10 moving with the second circuit 3 receives energy from the first circuit 1 via a transformer and the measured current and voltage data generated by the sensor 10 The measurement data arriving at the evaluator (11) and converted into a digital output signal controls the short circuit generator (12) which shorts the current in the second circuit (3) according to the measurement data characteristic. 제7항에 있어서, 제1 회로(1) 내에 유도된 등가 전류 및 전압 신호는 저항기(9')와 변환기(9")를 통해 평가기(9)의 컴퓨터(9'")로 통과하고 평가기에서 평가 가능한 출력 신호로 변환되는 것을 특징으로 하는 장치.8. The equivalent current and voltage signal induced in the first circuit 1 passes through the resistor 9 'and the converter 9 "to the computer 9'" of the evaluator 9 and is evaluated. The device is characterized in that the conversion to an output signal that can be evaluated.
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