KR200265131Y1 - A digital sensor for direction and location - Google Patents
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Abstract
본 고안은 디지털 위치/방향 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 리졸버와 마이크로 콘트롤러 프로그램 방식에 의한 디지털 위치/방향 센서를 제공하여 비용절감 및 출력의 다양성 등을 동시에 제공받을 수 있도록 한 디지털 위치/방향 센서를 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a digital position / direction sensor, and more particularly, to provide a digital position / direction sensor using a resolver and a microcontroller program method, so that the digital position / direction sensor can be simultaneously provided with cost reduction and output diversity. To provide.
즉, 본 고안에서는 디지털 위치/방향 센서(1)를 구성하는 리졸버(4)는 송신기로 사용하는 싱크로(2)와, 상기 싱크로(2)가 송신기의 1차 권선 회전자의 회전 위치/방향 변위에 따른 출력전압을 Sine과 Cosine의 출력전압 파형으로 변환 출력하는 스코트 트랜스(3)로 이루어지고, 상기 스코트 트랜스(3)에 의해 구해진 신호들과 상용전원으로부터 취한 참조전압(ref)을 마이크로 콘트롤러(5)에 각각 입력토록 하고, 상기 마이크로 콘트롤러(5)에서는 하기의 수식, 즉"υsinθ·cosδ-υcosθ·sinδ=0"(단, "θ"는 아날로그 회전각, "δ"는 절대 회전 디지털각)에 근거하여 송신기인 싱크로(2)의 회전각에 대한 절대 회전위치/방향을 환산하는 프로그램을 작성하여 마이크로 콘트롤러(5)에서 디지털, 아날로그, 직렬통신 데이터 출력이 선택적으로 이루어질 수 있도록 한 것으로서, 본 고안에 의하면 프로그램 가능한 마이크로 콘트롤러(5)를 이용함으로써 종래의 위치/방향 센서에 비하여 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 디지털 센서의 장점인 다양한 형식으로 출력이 가능하고, 산업계에서 다양한 용도로 널리 활용될 수 있는 등 다수의 효과를 제공할 수 있는 것이다.That is, in the present invention, the resolver 4 constituting the digital position / direction sensor 1 includes a synchro 2 used as a transmitter, and the synchro 2 rotates in a rotational position / direction of the primary winding rotor of the transmitter. It consists of a Scott transformer (3) for converting the output voltage according to the output voltage waveform of Sine and Cosine, and outputs the signals obtained by the Scott transformer (3) and the reference voltage (ref) taken from the commercial power source (microcontroller) 5), and in the microcontroller 5, the following formula, i.e., "υsinθ-cosδ-υcosθ-sinδ = 0 " (where "θ" is an analog rotation angle and "δ" is an absolute rotation digital angle). By writing a program that converts the absolute rotation position / direction of the rotation angle of the synchro (2), which is a transmitter based on the), it is possible to selectively output digital, analog, serial communication data in the microcontroller (5), According to the present invention, by using the programmable microcontroller 5, the cost can be greatly reduced compared to the conventional position / direction sensor, and the output is possible in various formats, which are advantages of the digital sensor, and can be widely used for various purposes in the industry. It can provide a number of effects.
Description
본 고안은 디지털 위치/방향 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 리졸버와 마이크로 콘트롤러 프로그램 방식에 의한 디지털 위치/방향 센서를 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a digital position / direction sensor, and more particularly, to provide a digital position / direction sensor by a resolver and a microcontroller program method.
통상 싱크로(synchro)는 위치/방향을 나타내는 센서로 널리 사용되고 있다. 일반적인 싱크로의 구조는 3개의 고정자(stator)와 1개의 회전자(rotor)로 구성되어 있으며, 이의 동작원리는 1차 권선 회전자가 회전하면 3개의 고정자 권선과 결합되는 전압과 위상의 양이 변하게 되고, 상기 고정자로부터 회전자 변위의 위치/방향과 크기를 나타내는 변화성있는 전압을 출력한다.Synchro is widely used as a sensor for indicating position / direction. The general structure of the synchro is composed of three stators and one rotor, and its operation principle is that when the primary winding rotor rotates, the amount of voltage and phase coupled with the three stator windings changes. And outputs a variable voltage representing the position / direction and magnitude of the rotor displacement from the stator.
기존의 위치/방향 센서로서의 싱크로의 사용은 도 1에서 보는 바와 같이 송신기(transmitter)와 수신기(receiver)로 구성된 아날로그형 위치/방향 센서이다.The use of a synchro as a conventional position / direction sensor is an analog position / direction sensor composed of a transmitter and a receiver as shown in FIG. 1.
이의 동작원리는 송신기에서 1차 권선 회전자가 회전이동을 하면 송신기의 3개의 고정자 권선에서 회전 위치/방향 변위에 따른 전압을 각각 출력하고 수신기에서는 각각 다른 3개의 고정자 권선으로 발생된 전압을 입력받아 회전자를 회전하도록 구동하는 전압으로 사용된다.Its operation principle is that when the primary winding rotor rotates in the transmitter, three stator windings of the transmitter output voltages according to the rotation position / direction displacement, and the receiver receives the voltage generated by three different stator windings. Used as a voltage to drive electrons to rotate.
여기서 송신기는 회전 위치/방향을 검출하는 센서로 사용되며, 수신기는 회전 위치/방향을 나타내는 표시기로 사용된다. 이러한 싱크로를 이용한 아날로그형 위치/방향 센서는 일예로 선박에서 풍향을 측정하는데 실제 사용되고 있다.Here, the transmitter is used as a sensor for detecting the rotation position / direction, and the receiver is used as an indicator indicating the rotation position / direction. Analog type position / direction sensors using these synchro are actually used to measure the wind direction in ships, for example.
이와 같은 기존의 아날로그형 위치/방향 센서로서 싱크로 시스템의 문제점은 우선 2개의 구조가 같은 싱크로를 사용하여 하나는 송신기로 다른 하나는 수신기로 사용함으로써 비용적인 측면에서 문제점이 있었으며,As a problem of the conventional analog position / direction sensor, a synchro system has a problem in terms of cost by first using two structures with the same synchro, one as a transmitter and the other as a receiver.
또한 요즘 일반적인 센서를 이용하는 모니터링 또는 제어시스템들이 디지털화 됨으로써 기존의 싱크로에 의한 위치/방향 센서 시스템에서 디지털 데이터를 얻기 위해서는 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위한 A/D변환기 및 부가적인 회로가 필요하다는 문제점을 안고 있었던 것이다.In addition, the monitoring or control systems using general sensors have been digitized these days, so that digital data can be obtained from a conventional synchro position / direction sensor system, which requires an A / D converter and additional circuits for converting analog signals to digital. It was holding.
이에 본 고안에서는 상기한 바와 같은 기존의 싱크로를 이용한 아날로그형 위치/방향 센서가 갖는 비용적인 문제점, 출력형식의 단조로움 등을 일소할 수 있는 신규의 디지털 위치/방향 센서를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.Accordingly, the present invention provides a novel digital position / direction sensor capable of eliminating the costly problems of the analog position / direction sensor using the existing synchro as described above, and the monotony of the output format. This is to complete the present invention.
도 1은 종래의 아날로그형 위치/방향 센서의 시스템 구성도1 is a system configuration diagram of a conventional analog type position / direction sensor
도 2는 본 고안에서 제공하는 디지털 위치/방향 센서의 시스템 구성도2 is a system configuration diagram of the digital position / direction sensor provided in the present invention
■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■■ Explanation of symbols used in main part of drawing ■
1:디지털 위치/방향 센서 2:싱크로(synchro)1: digital position / direction sensor 2: synchro
3:스코트 트랜스(scott transformer) 4:리졸버(resolver)3: scott transformer 4: resolver
5:마이크로 콘트롤러(Micro Controller)5: Micro Controller
본 고안에서 제공하는 디지털 위치/방향 센서(1)는 도 2에서 도시한 바와 같이 구성된다.The digital position / direction sensor 1 provided in the present invention is configured as shown in FIG.
즉, 본 고안은 기존의 아날로그형 위치/방향 센서에서 송신기로 사용되고 있는 싱크로(2)를 송신기로 사용하고, 상기 싱크로(2)가 송신기의 1차 권선 회전자의 회전 위치/방향 변위에 따른 출력전압을 스코트 트랜스(scott transformer; 3)를 이용하여 Sine 과 Cosine의 출력전압 파형으로 변환 출력토록 한다. 상기 싱크로(2)와 스코트 트랜스(3)가 본 고안에서 리졸버(resolver; 4)를 구성하게 된다.That is, the present invention uses a synchro (2), which is used as a transmitter in a conventional analog position / direction sensor, as the transmitter, and the synchro (2) outputs the rotational position / direction displacement of the primary winding rotor of the transmitter. The voltage is converted into an output voltage waveform of the sine and cosine using a scott transformer (3). The synchro 2 and the Scott transformer 3 constitute a resolver 4 in the present invention.
상기 스코트 트랜스(3)에 의해 구해진 신호들(Sine, Cosine 출력전압 파형)과 상용전원으로부터 취한 참조전압(ref)을 마이크로 콘트롤러(5)에 각각 입력하여다음 수학식 1에 표현된 식에 근거하여 송신기 싱크로(2)의 회전각에 대한 절대 회전위치/방향을 환산하는 프로그램을 작성하여 마이크로 콘트롤러(5)에서 디지털, 아날로그, 직렬통신 데이터 등의 다양한 출력이 이루어질 수 있도록 한 것이다.The signals (Sine, Cosine output voltage waveform) obtained by the Scott transformer 3 and the reference voltage ref taken from a commercial power supply are respectively input to the microcontroller 5, and then, based on the equation represented by Equation 1 below. A program for converting the absolute rotation position / direction of the rotation angle of the transmitter synchro 2 is prepared so that various outputs such as digital, analog, and serial communication data can be made in the microcontroller 5.
상기 수학식에서 "θ"는 아날로그 회전각, "δ"는 절대 회전 디지털각을 나타낸 것이다.In the above equation, "θ" represents an analog rotation angle and "δ" represents an absolute rotation digital angle.
한편, 본 고안에서 제공하는 디지털 위치/방향 센서(1)의 다양한 출력형식은 다음과 같다.Meanwhile, various output formats of the digital position / direction sensor 1 provided by the present invention are as follows.
디지털 출력(Digital Output): 8비트 또는 이상의 정밀도를 갖는 디지털 병렬데이터 출력Digital Output: Digital parallel data output with 8 bits or more precision
아날로그 출력(Analog Output): 0~4V, 0~5V, 0~10V 또는 4~20㎃ 등의 아날로그 형식의 출력Analog Output: Analogue output such as 0-4V, 0-5V, 0-10V or 4-20Hz
직렬통신 출력(Serial Communication): RS232, RS422 또는 RS485 등의 직렬통신을 이용한 디지털 데이터 출력Serial Communication: Digital data output using serial communication such as RS232, RS422 or RS485
이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 리졸버(4)와 마이크로 콘트롤러(5)에 의한 디지털 위치/방향 센서(1)는 프로그램 가능한 마이크로 콘트롤러(5)를 이용함으로써 종래의 위치/방향 센서에 비하여 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 디지털 센서의 장점인 다양한 형식으로 출력이 가능하고, 산업계에서 다양한 용도로 널리 활용될 수 있는 매우 유용한 고안이다.As described in detail above, the digital position / direction sensor 1 by the resolver 4 and the microcontroller 5 provided in the present invention uses a programmable microcontroller 5 to provide a conventional position / direction sensor. Compared to this, the cost can be greatly reduced, the digital output can be output in various formats, and it is a very useful design that can be widely used in various industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010023551U KR200265131Y1 (en) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | A digital sensor for direction and location |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020010023551U KR200265131Y1 (en) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | A digital sensor for direction and location |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200265131Y1 true KR200265131Y1 (en) | 2002-02-25 |
Family
ID=73106411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020010023551U KR200265131Y1 (en) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | A digital sensor for direction and location |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200265131Y1 (en) |
-
2001
- 2001-08-02 KR KR2020010023551U patent/KR200265131Y1/en not_active IP Right Cessation
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