KR20130070233A - 복합형 다축센서 - Google Patents

복합형 다축센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20130070233A
KR20130070233A KR1020110137460A KR20110137460A KR20130070233A KR 20130070233 A KR20130070233 A KR 20130070233A KR 1020110137460 A KR1020110137460 A KR 1020110137460A KR 20110137460 A KR20110137460 A KR 20110137460A KR 20130070233 A KR20130070233 A KR 20130070233A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elastic composite
external force
electrodes
pair
change
Prior art date
Application number
KR1020110137460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101310012B1 (ko
Inventor
문형필
구자춘
최혁렬
김성기
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020110137460A priority Critical patent/KR101310012B1/ko
Priority to US13/719,680 priority patent/US9003898B2/en
Publication of KR20130070233A publication Critical patent/KR20130070233A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101310012B1 publication Critical patent/KR101310012B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/165—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in capacitance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

본 발명은 복합형 다축센서에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 복합형 다축센서는 적어도 일부의 영역이 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 전극; 평판형으로서 유전율을 가지며, 상부과 하부에 상기 한 쌍의 전극이 각각 설치되는 탄성 복합체; 상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 캐패시턴 값의 변화 및 상기 탄성 복합체의 저항값의 변화를 구분하여 감지함으로써 상기 탄성 복합체에 가해지는 외력을 측정하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 비교적 단순한 구조만으로 2축의 방향 힘을 측정할 수 있는 복합형 다축센서가 제공된다.

Description

복합형 다축센서{HYBRID TYPE MULTI-AXIS SENSOR}
본 발명은 복합형 다축센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 쌍의 전극 구조만을 이용하여 2축 방향의 힘을 측정할 수 있는 복합형 다축센서에 관한 것이다.
힘과 토크 등을 측정하거나 감지하는 센서 장치는 간단한 구성을 가지는 기구에서부터 정밀측정을 요구하는 전자 측정장비의 부품 등에 사용되는 등 널리 이용되고 있다.
기존의 외력 감지센서는 스트레인 게이지를 구조물에 직교하도록 접착하여 전기저항의 변화량을 계측한 후 그 값을 적절하게 변환시켜 사용하였다. 또는, 스프링시스템을 가진 구조물을 구성한 후에, 외력에 따른 스프링의 변위량을 길이측정센서 등으로 계측하고, 그것을 힘으로 변환시켜 사용하는 방법을 이용하였다.
그러나, 이러한 종래의 방법에 따른 외력 감지센서는 다단계의 센서 부착 공정을 포함한 복잡한 제조공정으로 인하여 생산 단가에서 경쟁력이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 측정도의 정밀성이 요구되는 것은 아니나, 센서의 설치 여부에 따라서 품질에 영향을 미칠 수 있는 제품에는 고가의 기존 센서가 설치되기 어려운 문제가 있었다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 캐패시턴스 값을 이용하여 외력을 측정하는 센서가 개발되었으나, 일반적인 캐패시턴스 값 측정형 센서는 하나의 전극을 이용하여 하나의 캐패시턴스 값을 측정하기 때문에 1개의 힘만을 측정할 수 있다. 따라서, 복수개의 축에 대한 힘을 측정하기 위해서는 다수의 전극을 복합하여 사용하여야 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한 쌍의 전극 및 탄성 복합체 구조를 이용하여 캐패시턴스 값의 변화와 저항값 변화를 검출함으로써 2축 방향의 힘을 용이하게 측정할 수 있는 복합형 다축센서를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 일부의 영역이 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 전극; 평판형으로서 유전율을 가지며, 상부과 하부에 상기 한 쌍의 전극이 각각 설치되는 탄성 복합체; 상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 캐패시턴 값의 변화 및 상기 탄성 복합체의 저항값의 변화를 구분하여 감지함으로써 상기 탄성 복합체에 가해지는 외력을 측정하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서에 의해 달성된다.
또한, 상기 한 쌍의 전극은 상기 탄성 복합체 내부에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 센서부는 측정되는 값의 특성에 따라 상기 탄성 복합체에 가해지는 외력의 방향을 구분할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력과 수직한 방향을 따라 가해지는 외력을 구분하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 한 쌍의 전극 간 서로 마주보는 영역의 면적이 변화함으로써 측정되는 캐패시턴스(capacitance) 값의 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 한 쌍의 전극간의 이격거리의 변화로부터 발생하는 캐패시턴스 값의 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 상기 탄성 복합체의 단면적의 변화로부터 발생하는 저항값 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 전극만을 이용하여 가해지는 외력을 2축방향으로 구분하여 측정할 수 있는 복합형 다축센서가 제공된다.
또한, 전극 간의 캐패시턴스 값과 탄성 유전체의 저항값을 동시에 측정하여 외력의 세기 및 방향을 동시에 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합형 다축센서의 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 복합형 다축센서의 II - II' 선을 따라 절단한 단면을 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 복합형 다축센서에 x방향의 외력이 인가되는 경우의 동작을 설명하기 위한 것이고,
도 4는 도 1의 복합형 다축센서에 y방향의 외력이 인가되는 경우의 동작을 설명하기 위한 것이고,
도 5는 도 1의 복합형 다축센서에 가해지는 외력의 방향성분 및 세기를 검출 및 측정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 복합형 다축센서(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합형 다축센서의 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 복합형 다축센서의 II - II' 선을 따라 절단한 단면을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복합형 다축센서(100)는 탄성 복합체(110)와 한 쌍의 전극(120)과 센서부(130)를 포함한다.
상기 탄성 복합체(110)는 측정대상의 외력이 직접적으로 가해지는 부재로서, 유전율(Permittivity)을 갖는 유전체 재질(dielectric material)로 마련된다.
본 실시예에서 탄성 복합체(110)는 합성 고분자, 합성 우레탄, 합성 실리콘 등이 이용될 수 있으나, 유전율을 가지는 유전체로서 유연성(flexible) 및 신축력(stretchable)을 가지는 재질이라면 상술한 재질에 제한되는 것은 아니다.
상기 한 쌍의 전극(120)은 서로 대향되게 배치되어 탄성 복합체(110) 내에 삽입되는 것으로, 캐패시턴스(capacitance) 값 및 탄성 복합체(110)로부터 측정되는 저항값을 후술하는 센서부(130)에 전달하는 부재이다.
본 실시예에서 한 쌍의 전극(120) 각각은 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 이리듐(Ir), 주석(Sn), 알루미늄(Al) 및 스테인리스 스틸(Stainless Steel) 또는 이들의 합금으로 형성되는 금속성 재질로 마련될 수 있으나, 전기적 전도 특성을 가지는 것이라면 이에 제한되지 않는다.
한편, 한 쌍의 전극(120) 중에 상대적으로 탄성 복합체(110)의 상측에 배치되는 전극을 제1전극(121)이라하고, 탄성 복합체(110)의 하측에 배치되는 전극을 제2전극(122)이라 하여 후술한다.
한 쌍의 전극(120)의 구조에 대해서 상세히 설명하면, 먼저, 상대적으로 상측에 배치되는 제1전극(121)은 일단부에는 스트라이프 형상이 반복적으로 서로 엇갈리게 형성되는 교차부(121a)가 마련되고, 타단부에는 후술하는 센서부(130)와 전기적으로 연결되는 단자부(121b)가 마련된다.
탄성 복합체(110)의 하측에 배치되는 제2전극(122)은 일단부에는 다수의 돌출부(122a)가 형성되고, 타단부에는 제1전극(121)과 마찬가지로 센서부(130)에 전기적으로 연결되는 단자부(122b)가 마련된다.
한편, 제1전극(121)의 교차부(121a)와 제2전극(122)의 돌출부(122a)는 서로 이격되되, 적어도 일부 면적이 마주보도록 마련된다. 즉, 교차부(121a)와 돌출부(122a)는 서로 마주보는 영역을 적어도 일부 포함하는 동시에 서로 마주보지 않는 영역도 적어도 일부 포함한다.
다시 설명하면, 제2전극(122)의 돌출부(122a)의 일영역의 수직 상방에는 교차부(121a)가 배치되지 않고, 돌출부(122a)의 타영역의 수직 상방에는 교차부(121a)가 마련되어 돌출부(122a)를 덮는 구조로 배치된다.
한편, 본 실시예에서 제1전극(121)은 교차부(121a)를 포함하고, 제2전극(122)의 돌출부(122a)를 포함하는 구조로 설명되었으나, 캐패시턴스 값의 변화를 측정할 수 있도록 서로 마주보는 영역을 적어도 일부 포함하고 서로 마주보지 않는 영역을 적어도 일부 포함하는 구조라면 제1전극(121)과 제2전극(122)의 형태 및 배치가 상술한 내용에 제한되는 것은 아니다.
상기 센서부(130)는 상기 한 쌍의 전극(120)에 각각 전기적으로 연결되는 것으로서, 외부로부터 탄성 복합체(110)에 가해지는 외력을 검출, 측정하기 위한 부재이다.
지금부터는 상술한 복합형 다축센서(100)의 일실시예의 작동에 대하여 설명한다.
탄성 복합체(110)의 길이방향과 평행한 방향을 x방향이라 정의하고, 탄성 복합체(110)의 길이방향에 수직한 방향, 즉, 탄성 복합체(110)의 상면 또는 하면과 수직을 이루는 방향을 y방향이라 정의하여 본 실시예의 작동에 대해서 설명한다.
탄성 복합체(110)에 소정의 외력이 가해지면, 제1전극(121) 및 제2전극(122)과 전기적으로 연결되는 센서부(130)는 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 캐패시턴스 값의 변화 또는 탄성 복합체(110)의 저항값의 변화를 검출하여, 탄성 복합체(110)에 가해지는 외력의 세기 및 성분을 측정하게 된다.
이하, 탄성 복합체(110)에 x방향과 y방향에 각각 외력이 가해지는 경우의 각 구조 및 특성변화에 대하여 구분하여 먼저 설명한 후에, 센서부(130)가 탄성 복합체(110)에 가해지는 외력의 성분 및 세기를 측정하는 방법에 대해서는 후술한다.
탄성 복합체에 가해지는 외력의 방향이 x방향인 경우
도 3은 도 1의 복합형 다축센서에 x방향의 외력이 인가되는 경우의 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, x방향의 외력이 탄성 복합체(110)에 가해지는 경우에는 탄성 복합체(110) 자체의 변형은 발생하지 않고, 제1전극(121)과 제2전극(122) 간의 서로 마주보는 영역의 면적이 변화하게 된다.
도 3(a)의 A-A' 선을 따라 절단한 단면을 도시하는 도 3(b)를 참조하여 설명하면, x축 방향을 따라 전단응력(shear force)이 가해지면, 상대적으로 상측에 위치하는 제1전극(121)과 제2전극(122)은 초기위치에서 가해지는 전단응력의 방향을 따라서 위치 변동을 일으키게 되며, 제1전극(121)의 교차부(121a)과 제2전극(122)의 돌출부(122a)의 서로 마주보는 영역의 면적이 감소하거나 증가하게 된다.
이때, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이에서 측정되는 캐패시턴스 값(c)은 하기의 수학식 1을 따른다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(단, εr:복합유전체의 유전율,ε0:진공의 유전율, A:제1전극과 제2전극이 마주보는 영역의 면적, d:제1전극과 제2전극 사이의 간격)
즉, 상기 수학식 1에 의하면, x방향으로의 전단응력이 탄성 복합체(110)에 가해지면, 제1전극(121)과 제2전극(122)이 마주보는 영역의 면적(A)이 변화하므로, 그에 따라 캐패시턴스 값(c) 역시 변화한다.
또한, 복합 유전체(110)의 저항값은 하기의 수학식 2를 따른다.
[수학식 2]
Figure pat00002
(단, R:복합 유전체의 저항값, L:복합 유전체의 길이; E:복합 유전체의 길이방향에 수직인 단면의 면적)
즉, 상기 수학식 2에 의하면, 복합 유전체(110)의 저항값(R)은 복합 유전체(110)의 길이(L)에 비례하고, 복합 유전체(110)의 길이방향에 수직인 단면의 면적, 즉, 횡단면의 면적(E)에 반비례한다.
한편, 복합 유전체(110)에 x방향의 전단응력이 가해지더라도, 복합 유전체(110) 자체의 형상변형은 발생하지 않으므로 저항값(R)은 일정하게 유지된다.
결론적으로, x축 방향을 따라 가해지는 외력으로 인하여 제1전극(121)과 제2전극(122)의 사이에서는 캐패시턴스 값의 변화가 발생하되, 복합 유전체(110)의 저항값은 일정하게 유지되므로, 이러한 경우에 센서부(130)는 캐패시턴스 값의 변화만을 검출할 수 있게 된다.
탄성 복합체에 가해지는 외력의 방향이 y방향인 경우
도 4는 도 1의 복합형 다축센서에 y방향의 외력이 인가되는 경우의 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, y방향의 외력이 탄성 복합체(110)에 가해지는 경우에는 탄성 복합체(110)의 형상 변형이 발생한다.
도 4(a)의 B - B'선을 따라 절단한 단면도인 도 4(b)를 참조하여 y방향의 외력이 압축력이라고 가정하여 설명하면, 탄성 복합체(110)는 y방향의 압축력에 의하여 길이(L)는 길어지고, 횡단면의 면적(E)은 상대적으로 감소한다.
즉, 상기의 수학식 2에 의하여 탄성 복합체의 저항값(R)은 증가하게 되고, 센서부(130)는 이를 감지하게 된다.
또한, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, y방향의 압축력에 의하여 제1전극(121)과 제2전극(122) 간의 간격(d)이 감소하므로 수학식 1에 의하여, 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 캐패시턴스 값도 변화하게 된다.
결론적으로, y방향의 외력이 탄성 복합체(110)에 가해지는 경우에 센서부(130)는 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 캐패시턴스 값의 변화 및 탄성 복합체(110)의 저항값 변화를 동시에 감지하게 된다.
이하, 상술한 내용으로부터 센서부(130)가 탄성 복합체(110)에 가해지는 외력의 세기 및 방향을 측정하는 방법에 대해서 설명한다.
도 5는 도 1의 복합형 다축센서에 가해지는 외력의 방향성분 및 세기를 측정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 탄성 복합체(110)에 외력이 가해진 후에 센서부(130)는 탄성 복합체(110)의 저항값 변화 여부에 대해서 판단한다.
즉, 센서부(130)에서 탄성 복합체(110)의 저항값 변화가 감지되지 않는 경우에는 y방향으로의 외력없이 x방향의 외력만이 인가된 것이므로 측정되는 제1전극(121)과 제2전극(122) 사이의 캐패시턴스 값을 분석하여 x방향을 따라 가해진 외력을 산출한다.
단, 센서부(130)에서 탄성 복합체(110)의 저항값 변화가 감지된 경우에는 y방향의 외력이 인가된 것이므로 이를 고려하여 x방향의 외력 및 y방향의 외력을 포함하는 전체적인 외력을 산출한다.
먼저, 측정되는 탄성 복합체(110)의 저항값 변화를 토대로 y방향 성분의 외력으로부터 발생하는 캐패시턴스 값의 변화 및 y방향 성분의 외력을 산출한다.
다음으로, 상기 산출된 y방향 성분의 외력으로부터 발생하는 캐패시턴스 값의 변화과 전체 캐패시턴스 값의 변화를 이용하여 x방향 성분의 외력으로부터 발생하는 캐패시턴스 값의 변화를 산출한다.
마지막으로, 산출된 x방향 성분 외력에 의한 캐패시턴스 값의 변화를 이용하여 x방향 성분의 외력을 측정한다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 비교적 단순한 한 쌍의 전극 구조에서 캐패시턴스 값의 변화 및 저항값의 변화를 동시에 검출하여 2축 방향의 힘의 세기 및 방향성분을 분리하여 측정할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 복합형 다축센서
110 : 탄성 복합체 120 : 전극
130 : 센서부

Claims (7)

  1. 적어도 일부의 영역이 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 전극;
    평판형으로서 유전율을 가지며, 상부과 하부에 상기 한 쌍의 전극이 각각 설치되는 탄성 복합체;
    상기 한 쌍의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 캐패시턴 값의 변화 및 상기 탄성 복합체의 저항값의 변화를 구분하여 감지함으로써 상기 탄성 복합체에 가해지는 외력을 측정하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극은 상기 탄성 복합체 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 센서부는 측정되는 값의 특성에 따라 상기 탄성 복합체에 가해지는 외력의 방향을 구분하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력과 수직한 방향을 따라 가해지는 외력을 구분하여 측정하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 한 쌍의 전극 간 서로 마주보는 영역의 면적이 변화함으로써 측정되는 캐패시턴스(capacitance) 값의 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 한 쌍의 전극간의 이격거리의 변화로부터 발생하는 캐패시턴스 값의 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 탄성 복합체의 단면적의 변화로부터 발생하는 저항값 변화를 측정하여 상기 탄성 복합체의 상면 또는 하면과 수평한 방향을 따라 가해지는 외력을 측정하는 것을 특징으로 하는 복합형 다축센서.
KR1020110137460A 2011-12-19 2011-12-19 복합형 다축센서 KR101310012B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137460A KR101310012B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 복합형 다축센서
US13/719,680 US9003898B2 (en) 2011-12-19 2012-12-19 Multi-axis sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137460A KR101310012B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 복합형 다축센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130070233A true KR20130070233A (ko) 2013-06-27
KR101310012B1 KR101310012B1 (ko) 2013-09-24

Family

ID=48608765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110137460A KR101310012B1 (ko) 2011-12-19 2011-12-19 복합형 다축센서

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9003898B2 (ko)
KR (1) KR101310012B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407558B1 (ko) * 2013-04-18 2014-07-01 인하대학교 산학협력단 3축 방향 힘 측정이 가능한 멀티 윈도우형 촉각센서
CN113280967A (zh) * 2021-05-08 2021-08-20 杭州电子科技大学 一种三维解耦力触觉传感器及mems制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11860048B2 (en) * 2017-07-10 2024-01-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Capacitive and tactile sensors and related sensing methods
JP7331557B2 (ja) * 2019-08-28 2023-08-23 凸版印刷株式会社 触覚センサ
JP2022111489A (ja) * 2021-01-20 2022-08-01 本田技研工業株式会社 ３軸力センサ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH609774A5 (ko) * 1977-01-21 1979-03-15 Semperit Ag
US5253526A (en) * 1990-05-30 1993-10-19 Copal Company Limited Capacitive acceleration sensor with free diaphragm
US7489141B1 (en) * 2004-08-18 2009-02-10 Environmental Metrology Corporation Surface micro sensor and method
US8182433B2 (en) * 2005-03-04 2012-05-22 Endosense Sa Medical apparatus system having optical fiber load sensing capability
WO2008042903A2 (en) 2006-10-03 2008-04-10 Kla-Tencor Technologies Corporation Systems for sensing pressure/shear force
JP5496446B2 (ja) * 2007-07-12 2014-05-21 東海ゴム工業株式会社 静電容量型センサ
KR101468611B1 (ko) * 2008-04-30 2014-12-10 (주)멜파스 입력 감지 센서 및 그를 포함하는 입력 감지 장치
KR101004941B1 (ko) * 2008-09-30 2010-12-28 삼성전기주식회사 촉각 센서
JP5448423B2 (ja) 2008-11-18 2014-03-19 東海ゴム工業株式会社 触覚センサおよびその製造方法
US20100231530A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Sentrend Corporation Touch pad for multiple sensing
US20120137791A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-07 Chen-Pang Kung Sensing device for sensing force
US20130018489A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Grunthaner Martin Paul Combined force and proximity sensing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407558B1 (ko) * 2013-04-18 2014-07-01 인하대학교 산학협력단 3축 방향 힘 측정이 가능한 멀티 윈도우형 촉각센서
CN113280967A (zh) * 2021-05-08 2021-08-20 杭州电子科技大学 一种三维解耦力触觉传感器及mems制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130152705A1 (en) 2013-06-20
US9003898B2 (en) 2015-04-14
KR101310012B1 (ko) 2013-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101310012B1 (ko) 복합형 다축센서
US9453773B2 (en) Capacitive type 6-axial force/torque sensor
KR102000940B1 (ko) 변형 감지 장치, 변형 센서를 포함하는 웨어러블 장치 및 변형 센서의 변형을 감지하는 방법
CA2853602C (en) Electrostatic capacitance fluid level sensor
KR101470160B1 (ko) 평판형 힘/토크 센서
KR102557074B1 (ko) 로드 셀
KR101381653B1 (ko) 압력 및 전단력 측정이 가능한 변형 측정 센서 및 그 구조물
KR102398552B1 (ko) 벤딩 센싱 장치를 갖는 연성 표시장치
CN103534561B (zh) 力传感装置、尤其是电容性的称重单元
EP2597441A2 (en) Load cell and applications thereof
US9250146B2 (en) Multidimensional strain gage
US11740141B2 (en) Pressure-sensitive element
WO2014190932A1 (zh) 多量程称重传感器的弹性体结构
KR101261137B1 (ko) 탄성 유전체를 이용한 슬립센서
CN107314852B (zh) 一种手腕传感器
CN107314853B (zh) 一种刚柔混合三维力感知机构
EP2419695B1 (en) Displacement sensor
CN111397789A (zh) 扭力压力感测装置及电动起子
CN101957168A (zh) 电容检测物体形变量的方法
EP3546911A1 (en) Force sensor
KR102060254B1 (ko) 로드셀 및 멀티 로드셀
KR101953760B1 (ko) 수직력 또는 전단력 측정이 가능한 센서, 센서 어레이 기판 및 이를 이용한 신발 안창
KR102260386B1 (ko) 감지장치
US9541486B2 (en) Panel with strain gauges for measuring deformation information
KR101479709B1 (ko) 접촉정보 측정센서 및 접촉정보 측정방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee