KR200177235Y1 - 위치 검출용 마그네트 센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 거리조정방식을 볼륨화하고, 접점융착 및 진동에 의한 오동작을 방지하고, 동작상태를 확인할 수 있도록 한 위치검출용 마그네트 센서에 관한 것으로, 본 고안에 의한 위치검출용 마그네트센서는 위치검출대상체에 부착되어 소정 세기의 자력을 발생하여 해당 위치검출대상체를 표시하는 마그네트부와, 상기 마그네트부로부터 발생되는 자력에 의해 저항값이 변하는 자기저항과, 상기 자기저항의 저항값에 의해 걸리는 전압과 기준전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호에 온/오프동작하며 센싱신호출력단자에 직렬연결되는 출력트랜지스터로 이루어지는 센서부로 구성되며, 더하여, 수조작으로 저항값 가변이 가능한 가변저항과, 상기 출력트랜지스터와 출력단자사이에 구비되어 온/오프여부를 표시하는 발광소자를 더 구비하고, 상기 비교기가 상기 자기저항 및 가변저항에 걸리는 전압을 감산출력하도록 할 수 도 있다.

Description

위치 검출용 마그네트 센서{MAGNET SENSER FOR DETECTING POSITION}

본 고안은 위치 검출용 마그네트 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장착되는 설비의 특성에 따라 센서와의 거리조정 및 센서교환후의 동작테스트가 용이하고 진동 및 수분에 의한 오동작 방지가 가능한 위치 검출용 마그네트센서에 관한 것이다.

일반적으로, 열연공장에서는 연속압연등으로 인해 롤표면의 마모가 쉽게 되어, 정기 또는 부정기적인 롤의 교환횟수가 많은데, 상기 열연설비의 자동화 및 상태체크등을 위해 각종 구동설비마다 위치검출센서가 구비되어 있다.

그리고, 보통 위치검출용으로는 근접센서(PXS SENSER)를 주로 사용한다.

그런데, 열연공장은 작업특성상, 고열, 수분 및 진동이 많이 발생되기 때문에, 센서설치에는 열악한 환경이다. 따라서, 기존에 주로 이용하는 근접센서는 수명이 짧아 자주 교환을 해주어야 한다.

그런데, 일반적인 근접센서는 도 1에 도시한 바와 같이, 각각 구동설비의 소정 위치에 고정 장착되는 센서부(1)와 마그네트부(9a)로 이루어지고, 상기 센서부(1)는 유리관(3)속에 설치되는 유접점방식의 접촉부(4a, 4b)를 구비하고 있어, 마그네트부(9a)의 센싱동작거리(8a)내에 도달하면 상기 마그네트부(9a)의 자력에 의해 접촉부(4a, 4b)가 접촉하게 구성되어 있다.

따라서, 상기 센서부(1)가 동작하기 위한 센서부(1)와 마그네트부(9a)와의 거리는 일정하게 고정되어 있는 것이고, 이에 센서교환시 상기 거리를 정밀하게 맞추는데 어려움이 있고, 거리조정시 마그네트부(9a)의 베이스볼트(2e, 2f)를 풀어조정해야 하는 번거로움이 있다.

그리고, 상기 접촉부(4a, 4b)는 센서반복동작시 전기 아크(ARC)에 의해 녹아붙는 융착현상이 일어나거나, 진동발생시 오동작하기 쉽고, 센서의 온/오프상태를자체적으로 확인할 수 없다.

이와 같이 종래에 이용하던 위치검출센서는 센서교환후, 마그네트와 센서와의 거리조정이 난이하여 정밀을 요하는 구동설비에서는 거리조정작업이 길어지고, 이상유무확인기능이 없어 설비고장에 따라 조치시간이 지연되고, 외부의 열악한 환경조건과 센서자체문제로 인한 오동작이 빈번하게 발생하기 때문에, 열연공장에서의 압연작업의 생산효율을 감소시키고, 짧은 교환주기로 인해 정비비 및 자재비를 증가시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 거리조정방식을 볼륨화하고, 접점융착 및 진동에 의한 오동작을 방지하고, 동작상태를 확인할 수 있도록 한 위치검출용 마그네트 센서를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 마그네트 센서의 구성도이다.

도 2는 본 고안에 의한 마그네트 센서의 구성도이다.

도 3은 본 고안에 의한 마그네트센서의 내부 회로도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

9b : 마그네트부

10 : 센서부

13 : 자기저항(MR : magnet resistor)

14 : 가변저항

16 : 비교기

15, 17 : 정전압 소자

20 : 제너다이오드

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 고안에 의한 위치검출용 마그네트센서는

위치검출대상체에 부착되어 소정 세기의 자력을 발생하여 해당 위치검출대상체를 표시하는 마그네트부와,

상기 마그네트부로부터 발생되는 자력에 의해 저항값이 변하는 자기저항과, 상기 자기저항의 저항값에 의해 걸리는 전압과 기준전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호에 온/오프동작하며 센싱신호출력단자에 직렬연결되는 출력트랜지스터로 이루어진 센서부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

더하여, 본 발명에 의한 위치검출용 마그네트 센서는

수조작으로 저항값 가변이 가능한 가변저항과, 상기 출력트랜지스터와 출력단자사이에 구비되어 온/오프여부를 표시하는 발광소자를 더 구비하고,

상기 비교기가 상기 자기저항 및 가변저항에 걸리는 전압을 감산출력하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 의한 위치검출용 마그네트 센서의 구성 및 작용을 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 위치검출용 마그네트 센서의 외부 구조도로서, 10은 센싱신호를 출력하는 센서부이고, 11은 마그네트센서에서 센서부(10)의 동작거리를 조정하는 볼륨이고, 12는 센서부(10)의 온/오프상태를 점멸로 표시하는 램프이고, 9b는 센서부(10)의 동작을 위한 자력을 발생하여 검출대상을 표시하는 마그네트부이고, 2g~2j는 센서부(10) 및 마그네트부(9b)를 구동설비에 고정하는 볼트이다.

도 3은 본 고안에 의한 위치검출용 마그네트 센서의 내부 회로도로서, 상기 마그네트부(9b)로부터 가해지는 자력에 의해서 저항값이 변하는 자기저항(Magnetic Resistor)(13)과, 상기 볼륨(11)조정과 연동하여 동작하여 저항값이 가변하는 가변저항(14)과, 상기 자기저항(13)과 가변저항(14)의 저항비에 따른 해당 두 저항(13,14)에 걸리는 전압차를 구하는 비교기(16)와, 상기 비교기(16)의 전원단에 연결되어 정전압을 유지시켜 회로를 보호하는 정전압소자(15,17)와, 출력단자(21,22)에 콜렉터-이미터직렬연결되어 상기 비교기(16)의 출력전압에 따라서 온/오프하는 출력용트랜지스터(19)와, 상기 출력용트랜지스터(19)의 온/오프에따라 점등동작하는 발광다이오드(18)와, 상기 출력용트랜지스터(19)에 병렬로 연결되어 과전압발생을 제한하는 제너다이오드(20)와, 외부로부터 동작전원이 인가되고 센싱전압이 출력되는 출력단자(21,22)로 구성된다.

상기 자기저항(13)은 가해지는 자력이 없을때의 저항값 즉, 초기저항치를 갖고 있으며, 이 저항값은 외부에서 가해지는 자력에 따라 소정 비율로 증가하는데, 상기 마그네틱센서에서는 마그네트부(9b)로부터 자력이 가해지고, 상기 자력은 마그네트부(9b)와, 자기저항(13) 즉, 센서부(10)와의 거리에 반비례한다.

즉, 마그네트부(9b)로부터 멀어질 수 록 자력은 약해지고, 소정 거리 이상 멀어졌을 때의 자력은 0이 된다.

그리고, 상기 자기저항(13)에 걸리는 전압은 비교기(16)으로 입력되어 가변저항(14)에 걸리는 전압보다 큰지 비교된다.

여기에서, 전압은 전류가 일정할 때 저항에 비례하므로, 자기저항(13) 및 가변저항(14)에 걸리는 전압은 각각의 저항값에 대응하는 값이 된다.

따라서, 가변저항(14)의 저항값을 마그네트부(9b)가 센서부(10)로부터 소정 거리일때의 자기저항(14)의 저항값으로 설정하면, 상기 비교기(16)의 출력은 마그네트부(9b)와 센서부(10)와의 거리가 상기 소정거리 이내일 때 '하이레벨(예를 들어, 5V)'이 되고, 상기 소정거리 이상일 때는 '로우레벨(예를들어, 0V)'이 된다.

그리고, 비교기(16)의 출력이 하이레벨일 때 출력트랜지스터(19)는 도통되어, 발광다이오드(18)가 점등되고, 출력단자(21,22)로 온신호(즉, 하이레벨전압)가 출력된다.

반대로, 마그네트부(9b)가 센서부(10)로부터 소정거리 이상 떨어져있을 때는 비교기(16)의 출력이 '로우레벨'로 되어, 출력트랜지스터(19)는 차단상태가 된다. 이에, 발광다이오드(18)는 전원이 인가되지 않아 소등상태로 되고, 출력단자(21,22)로도 오프신호(즉, 로우레벨전압)가 출력된다.

상기에서, 가변저항(14)의 저항값에 따라서 비교기(16)의 출력이 하이레벨이 되는 기준이 변경된다. 즉, 센서부(10)의 동작거리는 가변저항(14)의 저항값에 따라 달라지게 되고, 이 가변저항(14)의 저항값을 볼륨(12)으로 수동조정할 수 있다.

상기 발광다이오드(18)는 도 2의 램프(11)를 나타내는 것으로서, 이는 센싱신호출력시 함께 점등되어 온신호가 출력됨을 나타낸다.

따라서, 본 고안에 따른 마그네트센서는 설치시 마그네트부(9b)와 센서부(10)를 해당 위치에 고정볼트로 장착한 후, 센서부(10)의 출력신호가 온신호가 되도록 , 즉, 램프(11)가 점등되도록 볼륨(12)을 조정함으로서 간단하게 설치를 완료할 수 있다.

도 2에서, 거리 5b 는 마그네트부(9b) 또는 센서부(10)의 이동방향이고, 8b~8d는 상기 볼륨(12)에 의해 조정되는 센서부(10)가 온되는 영역이다.

상기에서, 조정가능한 범위는 자기저항(13)의 마그네트부(9b)에 의한 저항값 가변범위내로서, 수십mm내까지 조정할 수 있어 정밀을 요하는 구동설비의 센서 위치조정시 편리하다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 마그네트 센서는 센서의 동작거리를 조정하고 센서동작상태를 눈으로 확인할 수 있음으로서, 정밀한 위치검출을 요하는 설비에 대한 센서의 설치가 용이해지고, 센서구조가 유접점방식이 아니라 자력에 의해 저항값이 변화하는 자기저항소자를 이용함으로서, 접점의 융착 및 진동에 의한 오동작을 제거하는 우수한 효과가 있다.

특히, 고열, 수분, 진동발생이 많은 열연공장과 같은 열악하고, 센서교환이 자주발생하는 환경에 아주 적합하다.

Claims (2)

1. 위치검출대상체에 부착되어 소정 세기의 자력을 발생하여 해당 위치검출대상체를 표시하는 마그네트부와,

   상기 마그네트부로부터 발생되는 자력에 의해 저항값이 변하는 자기저항과, 상기 자기저항의 저항값에 의해 걸리는 전압과 기준전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호에 온/오프동작하며 센싱신호출력단자에 직렬연결되는 출력트랜지스터로 이루어진 센서부로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치검출용 마그네트 센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치검출용 마그네트 센서는 수조작으로 저항값 가변이 가능한 가변저항과, 상기 출력트랜지스터와 출력단자사이에 구비되어 온/오프여부를 표시하는 발광소자를 더 구비하고,

   상기 비교기가 상기 자기저항 및 가변저항에 걸리는 전압을 감산출력하는 것을 특징으로 하는 위치검출용 마그네트 센서.