KR20210042706A - Load sensor comprising compansation means - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하중센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보정수단을 포함하는 하중센서에 관한 것이다.The present invention relates to a load sensor, and more particularly, to a load sensor comprising a correction means.
일반적으로 휘스톤 브릿지 회로는, 브리지 회로의 한 종류로서, 4개의 저항이 사각형의 형태를 이루며, 저항이나 전압계, 검류계로 대각선을 연결하여 전기 저항을 정밀하게 측정하는 장치이다. 그 중에서도 로드 셀(load-cell)은 스트레인게이지를 응용한 트랜스듀서의 일종으로 주로 전자저울에 이용되며, 외면에 압축방향 2게, 인장방향 2개의 스트레인게이지가 부착된 금속 탄성체를 포함하고 외부에서 가해지는 하중 측정을 위한 전류가 스트레인게이지에 흐르는 동안 외부에서 가해지는 하중에 의해 금속 탄성체에 변형이 발생하면 스트레인게이지의 전기 저항값이 변함과 동시에 스트레인게이지에 흐르는 전류가 변하고, 이러한 전류 변화에 대응하는 출력전압을 디지털 전기 신호로 변환하여 외부에서 가해지는 하중을 나타내는 숫자로 표시한다.In general, the Wheatstone bridge circuit is a type of bridge circuit, and four resistors form a square shape, and are devices that accurately measure electrical resistance by connecting diagonal lines with a resistor, a voltmeter, or a galvanometer. Among them, a load-cell is a kind of transducer to which a strain gauge is applied. It is mainly used for electronic scales. It includes a metal elastic body with two strain gauges in the compression direction and two strain gauges in the tension direction on the outer surface. If the metal elastic body is deformed by an external load while the current for measuring the applied load is flowing through the strain gauge, the electrical resistance value of the strain gauge changes and the current flowing through the strain gauge changes, responding to this change in current. It converts the output voltage to a digital electric signal and displays it as a number representing the external load.
이러한 로드 셀의 원리는 항공기의 구조물의 건전성을 검증하기 위해 사용될 수 있는데, 항공기 구조물 중 일부 부품에 상술한 로드 셀의 스트레인게이지를 포함한 하중센서를 부착하여 부품에 가해지는 하중을 측정하는 것이다. 항공기 부품의 구조건전성은 항공기가 운행중일 때 실시간으로 검증되어 관리되는 것이므로 하중 센서는 항공기가 운행중인 시점에 하중을 측정하게 된다. 그러나 이때 하중센서의 주위의 온도는 매우 고온이며 각각의 스트레인게이지는 양력을 최대화 하도록 유선형으로 형성된 면에 부착되므로 종래의 휘스톤 브릿지와 스트레인게이지를 이용하는 하중센서로는 별도로 가해지는 하중이 없어도 스트레인 값이 측정되어 오차가 발생한다는 문제가 있었다.The principle of the load cell can be used to verify the integrity of the structure of the aircraft, and a load sensor including the strain gauge of the load cell described above is attached to some parts of the aircraft structure to measure the load applied to the parts. Since the structural integrity of aircraft parts is verified and managed in real time while the aircraft is in operation, the load sensor measures the load at the time the aircraft is in operation. However, at this time, the ambient temperature of the load sensor is very high, and each strain gauge is attached to a surface formed in a streamlined shape to maximize lift, so the strain value even without a separate load with the conventional Wheatstone bridge and the load sensor using the strain gauge. There was a problem that an error occurred due to measurement.
이에, 항공기의 구조건전성을 검증 할 수 있도록 항공기의 운행중 주변 환경에 영향을 받지 않는 하중센서의 필요성이 대두되었다.Accordingly, the need for a load sensor that is not affected by the surrounding environment during the operation of the aircraft has emerged so that the structural integrity of the aircraft can be verified.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 항공기의 운행시 발생하는 고온의 열영향에도 정확한 하중 값을 획득할 수 있는 보상수단을 포함하는 하중센서를 제공함에 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a load sensor including a compensation means capable of obtaining an accurate load value even under a high temperature heat effect generated during operation of an aircraft. .
또한, 유선형으로 제작되는 항공기의 부품에 부착하여도 이에 영향 받지 않고 정확한 하중값을 획득할 수 있는 보상수단을 포함하는 하중센서를 제공함에 있다.In addition, it is intended to provide a load sensor including a compensation means capable of obtaining an accurate load value without being affected even when attached to a part of an aircraft manufactured in a streamlined form.
본 발명의 보상수단을 포함하는 하중센서는 제 1 스트레인게이지와 제 2스트레인게이지가 직렬로 연결되어고, 제 3 스트레인게이지와 제 4 스트레인게이지가 직렬로 연결되며, 상기 제 1 스트레인게이지와 상기 제 4 스트레인게이지 의 연결점인 제 1 연결점과 상기 제 2 스트레인게이지와 상기 제 3 스트레인게이지의 연결점인 제 2 연결점은 전원에 연결되고, 상기 제 1 스트레인게이지와 상기 제 2 스트레인게이지의 연결점인 제 3 연결점과상기 제 3 스트레인게이지와 상기 제 4 스트레인게이지의 연결점인 제 4 연결점에 하중 측정수단이 연결되어 형성되되, 상기 제 3 연결점 또는 상기 제 4 연결점에 연결되는 제 1 보상수단 및 제 2 보상수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the load sensor including the compensating means of the present invention, a first strain gauge and a second strain gauge are connected in series, a third strain gauge and a fourth strain gauge are connected in series, and the first strain gauge and the first strain gauge are connected in series. 4 A first connection point, which is a connection point of the strain gauge, and a second connection point, which is a connection point between the second strain gauge and the third strain gauge, is connected to a power source, and a third connection point that is a connection point between the first strain gauge and the second strain gauge. And a load measuring means is connected to a fourth connection point, which is a connection point between the third strain gauge and the fourth strain gauge, and includes a first compensation means and a second compensation means connected to the third connection point or the fourth connection point. It characterized in that it includes.
또한, 상기 제 1 보상수단은 저항을 포함하며 상기 하중센서에의 열영향을 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first compensation means includes a resistance and compensates for a thermal effect on the load sensor.
또한, 상기 제 1 보상수단을 포함하는 하중센서는 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에서 3회 이상 담금질 되는 것을 특징으로 한다.In addition, the load sensor including the first compensation means is characterized in that it is quenched three or more times in a chamber in which a constant quenching temperature is maintained.
또한, 상기 담금질 온도는 100C 이상 300C이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the quenching temperature is 100C More than 300C It is characterized by the following.
또한, 상기 제 1 보상수단은 사용자가 임의로 용량조절 가능한 저항을 포함하며, 상기 저항값은 하기의 식을 만족하도록 조정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first compensation means includes a resistance that can be arbitrarily adjusted by a user, and the resistance value is adjusted to satisfy the following equation.
≤0.3[C] ≤0.3[ C ]
(여기에서,(From here,
: 제 1 온도에서의 스트레인 변화량() : The amount of strain change at the first temperature ( )
: 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도에서의 스트레인 변화량() : Strain change amount at a second temperature higher than the first temperature ( )
: 상기 제 2 온도와 상기 제 1 온도의 차이(C)) : The difference between the second temperature and the first temperature (C ))
또한, 상기 저항은 레버 형식의 가변 저항인 것을 특징으로 한다.In addition, the resistor is characterized in that it is a lever type variable resistor.
또한, 상기 저항은 프린팅된 박막 형태이며, 두께가 조절가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the resistance is in the form of a printed thin film, and the thickness is adjustable.
또한, 상기 제 2 보상수단은 저항을 포함하며 상기 하중센서가 하중을 가하기 이전에 전기적으로 영점을 유지하도록 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second compensating means includes a resistance and compensates for maintaining an electrical zero point before the load sensor applies a load.
또한, 상기 제 2 보상수단은 사용자가 임의로 용량조절 가능한 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second compensating means is characterized in that it includes a resistance that can be arbitrarily adjusted by the user.
또한, 상기 저항은 레버 형식의 가변 저항인 것을 특징으로 한다.In addition, the resistor is characterized in that it is a lever type variable resistor.
또한, 상기 저항은 프린팅된 박막 형태이며, 두께가 조절가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the resistance is in the form of a printed thin film, and the thickness is adjustable.
또한, 제 1항의 보상수단을 이용한 하중센서를 보정하는 방법은 상기 제 1 스트레인게이지, 상기 제 2 스트레인게이지, 상기 제 3 스트레인게이지 및 상기 4 스트레인게이지를 하중이 측정되는 하중 측정 부품에 부착하고 전원을 연결 및 인가하는 부착단계; 상기 하중 측정 부품을 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에 담금질하는 담금질 단계; 온도 차이에 따른 센서의 하중 측정값의 오차가 일정한 값 이하가 되도록 제 1 보상수단의 저항값을 조절하는 온도 보상 단계; 상기 하중센서에 하중이 인가되지 않을 경우 전기적으로 0점을 유지하도록 제 2 보상수단의 저항 용량을 조절하는 영점 보상 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of calibrating the load sensor using the compensation means of claim 1 includes attaching the first strain gauge, the second strain gauge, the third strain gauge, and the fourth strain gauge to a load measuring part where a load is measured, and Attaching step of connecting and applying; A quenching step of quenching the load measuring part in a chamber in which a constant quenching temperature is maintained; A temperature compensating step of adjusting a resistance value of the first compensating means such that an error of the measured load value of the sensor according to the temperature difference is equal to or less than a predetermined value; And a zero-point compensation step of adjusting the resistance capacity of the second compensating means so as to maintain an electrical zero point when no load is applied to the load sensor.
또한, 상기 담금질 단계는 3회 이상 반복되어 시행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the quenching step is characterized in that it is carried out repeatedly three or more times.
또한, 상기 담금질 온도는 100C 이상 300C 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the quenching temperature is 100C More than 300C It is characterized by the following.
또한, 상기 하중 측정값의 오차는 0.3[/C]이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the error of the load measurement value is 0.3[ /C ] It is characterized by the following.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 보상수단을 포함하는 하중센서는 항공기의 운행시 발생하는 고온의 열영향에도 정확한 하중 값을 획득할 수 있으며, 유선형으로 제작되는 항공기의 부품에 부착하여도 이에 영향 받지 않고 정확한 하중값을 획득할 수 있기 때문에 높은 신뢰도의 하중값을 측정할 수 있다는 효과를 가진다.The load sensor including the compensation means of the present invention having the above configuration can obtain an accurate load value even with the high temperature heat effect generated during the operation of the aircraft, and even when attached to the parts of the aircraft manufactured in a streamlined manner, this effect Since it is possible to obtain an accurate load value without receiving it, it has the effect of measuring a load value with high reliability.
도 1은 본 발명의 하중센서의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 스트레인게이지의 설치 실시 예를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 보상수단을 이용한 하중센서를 보상하는 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a circuit diagram of the load sensor of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing an installation embodiment of the strain gauge of the present invention.
3 is a flow chart showing a method of compensating a load sensor using the compensation means of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so that they can be replaced at the time of the present application. It should be understood that there may be various variations.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings. The accompanying drawings are only an example illustrated to describe the technical idea of the present invention in more detail, so the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.
이하로, 도 1을 참조하여 본 발명의 보상수단(300)을 포함하는 하중센서(1000)의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, the configuration of the load sensor 1000 including the compensation means 300 of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 발명의 보상수단(300)을 포함하는 하중센서(1000)는 휘스톤 브릿지 형태로 형성되며, 보다 자세히 설명하자면, 제 1 스트레인게이지(110)와 제 2스트레인게이지가 직렬로 연결되고, 제 3 스트레인게이지(130)와 제 4 스트레인게이지(140)가 직렬로 연결되며, 제 1 스트레인게이지(110)와 제 4 스트레인게이지(140)의 연결점인 제 1 연결점(210)과 제 2 스트레인게이지(120)와 제 3 스트레인게이지(130)의 연결점인 제 2 연결점(220)은 전원에 연결되고, 제 1 스트레인게이지(110)와 제 2 스트레인게이지(120)의 연결점인 제 3 연결점(230)과 제 3 스트레인게이지(130)와 제 4 스트레인게이지(140)의 연결점인 제 4 연결점(240)에 하중 측정수단이 연결되어 형성되는 것이 바람직하다.The load sensor 1000 including the compensating
이 때, 상기 제 3 연결점(230) 또는 상기 제 4 연결점(240) 중 적어도 어느 하나에 연결되는 보상수단(300)을 포함할 수 있다. 보상수단(300)을 포함함으로써 본 발명은 하중센서(1000)가 특수한 상황(고온, 구조적으로 하중이 가해지지 않음에도 스트레인게이지에 스트레인이 작용)에서도 주변 환경에 영향을 받지 않도록 주변 환경에의 영향을 보상하는 효과를 가진다. 보상수단(300)은 보상하는 영향의 종류에 따라 다수 포함되는 것이 바람직하다.In this case, a compensation means 300 connected to at least one of the
이하로, 보상수단(300)의 각 실시 예에 대해 설명한다.Hereinafter, each embodiment of the compensation means 300 will be described.
보상수단(300)의 제 1 실시 예에서 보상수단(300)은 제 1 보상수단일 수 있다. 제 1 보상수단은 하중센서(1000)에의 열영향을 보상할 수 있으며, 사용자의 임의로 저항값이 바뀔 수 있는 가변저항을 포함하는 것이 바람직하다. 본 가변저항은 레버 형태로 저항값을 변경하는 형태일 수 있고, 프린팅된 박막 형태로서, 금속지우개 등으로 두께가 조절 가능한 형태일 수 있다. 이와 같이 제 1 보상수단을 포함하는 하중센서(1000)는 항공기 구조물의 건전성을 검증함에 있어 하중센서(1000)에 고온이 작용하더라도 원하는 하중 값만을 얻을 수 있다.In the first embodiment of the compensation means 300, the compensation means 300 may be a first compensation means. The first compensating means may compensate for the thermal effect on the load sensor 1000, and preferably includes a variable resistance whose resistance value can be changed arbitrarily by the user. The variable resistor may be in a form in which the resistance value is changed in the form of a lever, in the form of a printed thin film, and may be in a form in which the thickness can be adjusted with a metal eraser or the like. In this way, the load sensor 1000 including the first compensation means can obtain only a desired load value even if a high temperature acts on the load sensor 1000 in verifying the integrity of the aircraft structure.
제 1 보상수단의 저항값을 얻기 위해서, 제 1 보상수단을 포함하는 하중센서(1000)는 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에서 3회 이상 담금질 될 수 있다. 하중센서(1000)를 항공기의 하중이 측정될 하중 측정 부품(2000)에 적용할 시, 하중센서(1000)와 하중 측정 부품(2000)에 적용되는 열영향은 일정한 값을 가지는데, 이는 예상이 가능하므로 최대한 가까운 예상치의 온도에 미리 하중센서(1000)와 하중 측정 부품(2000)을 단련시키는 것이다.In order to obtain the resistance value of the first compensating means, the load sensor 1000 including the first compensating means may be quenched three or more times in a chamber in which a constant quenching temperature is maintained. When the load sensor 1000 is applied to the
단련을 시키는 이유는, 온도에 따른 하중센서(1000)의 스트레인값을 안정시켜 보상값 도출이 용이하도록 선형화 하기 위함이다. 이 때의 담금질 온도는 100C 이상 300C 이하인 것이 바람직하다. 이는 통상적으로 항공기를 운행할 때 항공기 부품에 가해지는 온도가 100C 이상 300C 이하의 범위에 포함되기 때문이다. The reason for the training is to stabilize the strain value of the load sensor 1000 according to temperature and linearize the compensation value to be easily derived. The quenching temperature at this time is 100C More than 300C It is preferable that it is the following. This is because the temperature applied to aircraft parts is typically 100C when operating an aircraft. More than 300C It is because it is included in the following range.
제 1 보상수단은 하중센서(1000)와 하중 측정 부품(2000)의 담금질이 완료된 이후에 하중센서(1000)에 부착되는 것이 바람직하다. 제 1 보상수단의 저항값은 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.The first compensation means is preferably attached to the load sensor 1000 after the quenching of the load sensor 1000 and the
[수학식 1][Equation 1]
≤0.3[C] ≤0.3[ C ]
(여기에서, : 제 1 온도보다 높은 제 2 온도에서의 스트레인 변화량() : 제 1 온도에서의 스트레인 변화량() : 제 2 온도와 제 2 온도의 차이(C)) 이 때, 제 1 온도는 15C 내지 25C의 상온인 것이 바람직하며, 제 2 온도는 상술한 담금질 온도인 100C 내지 300C 인 것이 바람직하다.(From here, : The amount of strain change at the second temperature higher than the first temperature ( ) : The amount of strain change at the first temperature ( ) : The difference between the second temperature and the second temperature (C )) At this time, the first temperature is 15C To 25C It is preferable that it is room temperature, and the second temperature is 100 C, which is the above-described quenching temperature. To 300C It is preferable to be.
또한,값은 담금질이 완료된 이후, 스트레인 값이 안정된 상태일 때 측정하는 것이 바람직하다. 수식 1의 각 변수는 실시간으로 측정되어 수식 1의 좌변의 값이 실시간으로 도출되는 것이 바람직하고, 사용자는 각 변수를 실시간으로 관측하며 제 1 보상수단의 저항값을 변화시키는 것이 바람직하다.Also, The value is preferably measured when the strain value is in a stable state after the quenching is completed. It is preferable that each variable of Equation 1 is measured in real time so that the value of the left side of Equation 1 is derived in real time, and it is preferable that the user observes each variable in real time and changes the resistance value of the first compensation means.
이하로, 도 2를 참조하여 보상수단(300)의 제 2 실시 예에 대해 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the compensation means 300 will be described with reference to FIG. 2.
보상수단(300)의 제 2 실시 예에서 보상수단(300)은 제 2 보상수단일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 스트레인게이지(110) 내지 제 4 스트레인게이지(140)가 부착된 하중 측정 부품(2000)의 표면이 곡면일 때, 미소 스트레인이 발생할 수 있으며, 이에 따른 하중값에 오차가 발생할 수 있다.In the second embodiment of the compensation means 300, the compensation means 300 may be a second compensation means. As shown in FIG. 2, when the surface of the
제 2 보상수단은 이를 포함한 다수의 미소 스트레인 오차를 보상하기 위한 것이다. 제 2 보상수단은 하중센서(1000)가 하중을 가하기 이전에 전기적으로 영점을 유지하도록 보상할 수 있으며, 사용자의 임의로 저항값이 바뀔 수 있는 가변저항을 포함하는 것이 바람직하다. 본 가변저항은 레버 형태로 저항값을 변경하는 형태일 수 있고, 프린팅된 박막 형태로서, 금속지우개 등으로 두께가 조절 가능한 형태일 수 있다. 이와 같이 제 1 보상수단을 포함하는 하중센서(1000)는 항공기 구조물의 건전성을 검증함에 있어 하중센서(1000)에 고온이 작용하더라도 원하는 하중 값만을 얻을 수 있다.The second compensating means is for compensating for a plurality of micro strain errors including this. The second compensating means may compensate so that the load sensor 1000 electrically maintains the zero point before applying the load, and preferably includes a variable resistance whose resistance value can be changed arbitrarily by the user. The variable resistor may be in a form in which the resistance value is changed in the form of a lever, in the form of a printed thin film, and may be in a form in which the thickness can be adjusted with a metal eraser or the like. In this way, the load sensor 1000 including the first compensation means can obtain only a desired load value even if a high temperature acts on the load sensor 1000 in verifying the integrity of the aircraft structure.
이하로, 도 3을 참조하여 보상수단(300)을 포함하는 하중센서(1000)를 보정하는 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a method of calibrating the load sensor 1000 including the compensation means 300 will be described with reference to FIG. 3.
보상수단(300)을 이용한 하중센서(1000)를 보정하는 방법은 상기 제 1,2,3,4 스트레인게이지를 하중이 측정되는 하중 측정 부품(2000)에 부착하고 전원을 연결 및 인가하는 부착단계(S1)를 포함할 수 있다. 또한, 보상수단(300)을 이용한 하중센서(1000)를 보정하는 방법은 하중 측정 부품(2000)을 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에 담금질하는 담금질 단계(S2)를 포함할 수 있다. 담금질 단계(S2)는 온도에 의해 발생하는 하중센서(1000)의 스트레인 값을 안정화 시켜 선형화하기 위한 것이다. 담금질 단계(S3)는 3회 이상 반복되는 것이 바람직하며, 담금질 온도는 100도에서 300도 인 것이 바람직하다.The method of calibrating the load sensor 1000 using the compensation means 300 is an attaching step of attaching the first, second, third, and fourth strain gauges to the
또한, 보상수단(300)을 이용한 하중센서(1000)를 보정하는 방법은 온도 차이에 따른 센서의 하중 측정값의 오차가 일정한 값 이하가 되도록 제 1 보상수단의 저항값을 조절하는 온도 보상 단계(S3)를 포함할 수 있다. 온도 보상 단계(S3)는 담금질 단계(S2)가 완료된 이후에 시행되는 것이 바람직하며, 담금질 온도에서 스트레인 값이 안정된 하중센서(1000)에 부착할 제 1 보상수단의 저항값을 지정하는 단계이다. 제 1 보상수단의 저항값은 제 1 보상수단의 저항값은 상기 수학식 1을 만족하도록 조정되는 것이 바람직하다. 또한, 온도 보상 단계(S3)는 하중센서(1000)에 제 1 보상수단을 부착하는 공정 또한 포함할 수 있다.In addition, the method of calibrating the load sensor 1000 using the compensation means 300 is a temperature compensation step of adjusting the resistance value of the first compensation means so that the error of the load measurement value of the sensor according to the temperature difference becomes less than a certain value ( S3) may be included. The temperature compensation step (S3) is preferably performed after the quenching step (S2) is completed, and is a step of designating the resistance value of the first compensation means to be attached to the load sensor 1000 having a stable strain value at the quenching temperature. It is preferable that the resistance value of the first compensating means is adjusted so that the resistance value of the first compensating means satisfies Equation 1 above. In addition, the temperature compensation step S3 may also include a process of attaching the first compensation means to the load sensor 1000.
또한, 보상수단(300)을 이용한 하중센서(1000)를 보정하는 방법은 하중센서(1000)에 하중이 인가되지 않을 경우 전기적으로 0점을 유지하도록 제 2 보상수단의 저항 용량을 조절하는 영점 보상 단계(S4)를 포함할 수 있다. 도 4에는 영점 보상 단계(S4)가 온도 보상 단계(S3)의 이후에 수행됨을 도시하고 있으나, 이는 일 예일 뿐, 영점 보상 단계(S4)와 온도 보상 단계(S3)는 서로 병렬적인 관계로, 시행하는 순서는 달라질 수 있다.In addition, the method of calibrating the load sensor 1000 using the compensation means 300 is zero compensation for adjusting the resistance capacity of the second compensation means to maintain the electrical zero point when no load is applied to the load sensor 1000. It may include a step (S4). 4 shows that the zero point compensation step (S4) is performed after the temperature compensation step (S3), but this is only an example, the zero point compensation step (S4) and the temperature compensation step (S3) are in a parallel relationship with each other, The order of implementation may vary.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 하나의 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific elements, etc., and limited embodiments have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above one embodiment. It is not, and a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and all things that have equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the spirit of the present invention. .
1000 : 하중센서
110 : 제 1 스트레인게이지
120 : 제 2 스트레인게이지
130 : 제 3 스트레인게이지
140 : 제 4 스트레인게이지
210 : 제 1 연결점
220 : 제 2 연결점
230 : 제 3 연결점
240 : 제 4 연결점
300 : 보상수단
2000 : 하중 측정 부품1000: load sensor
110: first strain gauge
120: second strain gauge
130: third strain gauge
140: fourth strain gauge
210: first connection point
220: second connection point
230: third connection point
240: fourth connection point
300: compensation means
2000: load measurement part
Claims (15)
상기 제 1 스트레인게이지와 상기 제 4 스트레인게이지의 연결점인 제 1 연결점과 상기 제 2 스트레인게이지와 상기 제 3 스트레인게이지의 연결점인 제 2 연결점은 전원에 연결되고,
상기 제 1 스트레인게이지와 상기 제 2 스트레인게이지의 연결점인 제 3 연결점과상기 제 3 스트레인게이지와 상기 제 4 스트레인게이지의 연결점인 제 4 연결점에 하중 측정수단이 연결되는 하중센서에서,
상기 제 3 연결점 또는 상기 제 4 연결점에 연결되는 제 1 보상수단 및 제 2 보상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The first strain gauge and the second strain gauge are connected in series, the third strain gauge and the fourth strain gauge are connected in series,
A first connection point that is a connection point between the first strain gauge and the fourth strain gauge, and a second connection point that is a connection point between the second strain gauge and the third strain gauge are connected to a power source,
In a load sensor in which a load measuring means is connected to a third connection point, which is a connection point between the first strain gauge and the second strain gauge, and a fourth connection point, which is a connection point between the third strain gauge and the fourth strain gauge,
A load sensor comprising a compensating means, characterized in that it comprises a first compensating means and a second compensating means connected to the third connection point or the fourth connection point.
상기 제 1 보상수단은 저항을 포함하며 상기 하중센서에 작용하는 열영향을 보상하는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 1,
The first compensating means comprises a resistance and a load sensor comprising a compensating means, characterized in that compensating for a thermal effect acting on the load sensor.
상기 제 1 보상수단을 포함하는 하중센서는 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에서 3회 이상 담금질 되는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 2,
The load sensor including the first compensating means is a load sensor comprising a compensating means, characterized in that it is quenched three or more times in a chamber in which a constant quenching temperature is maintained.
상기 담금질 온도는 100C 이상 300C이하인 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 3,
The quenching temperature is 100C More than 300C Load sensor comprising a compensation means, characterized in that the following.
상기 제 1 보상수단은 사용자가 임의로 용량조절 가능한 저항을 포함하며, 상기 저항값은 하기의 식을 만족하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
≤0.3[C]
(여기에서,
: 제 1 온도에서의 스트레인 변화량()
: 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도에서의 스트레인 변화량()
: 상기 제 2 온도와 상기 제 1 온도의 차이(C))
The method of claim 3,
The first compensating means includes a resistance that can be arbitrarily adjusted by a user, and the resistance value is adjusted to satisfy the following equation.
≤0.3[ C ]
(From here,
: The amount of strain change at the first temperature ( )
: Strain change amount at a second temperature higher than the first temperature ( )
: The difference between the second temperature and the first temperature (C ))
상기 저항은 레버 형식의 가변 저항인 것을 특징으로 하는 보상 수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 5,
The load sensor comprising a compensating means, characterized in that the resistance is a variable resistance of a lever type.
상기 저항은 프린팅된 박막 형태이며, 두께가 조절가능한 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 5,
The resistance is in the form of a printed thin film, the load sensor comprising a compensation means, characterized in that the thickness is adjustable.
상기 제 2 보상수단은 저항을 포함하며 상기 하중센서가 하중을 가하기 이전에 전기적으로 영점을 유지하도록 보상하는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 1,
The second compensating means comprises a resistance, and the load sensor comprising a compensating means for compensating to maintain an electrical zero point before the load sensor applies a load.
상기 제 2 보상수단은 사용자가 임의로 용량조절 가능한 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 8,
The second compensating means is a load sensor comprising a compensating means, characterized in that it comprises a resistance that can be arbitrarily adjusted by the user.
상기 저항은 레버 형식의 가변 저항인 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 9,
The resistance is a load sensor comprising a compensation means, characterized in that the variable resistance of the lever type.
상기 저항은 프린팅된 박막 형태이며, 두께가 조절가능한 것을 특징으로 하는 보상수단을 포함하는 하중센서.
The method of claim 9,
The resistance is in the form of a printed thin film, the load sensor comprising a compensation means, characterized in that the thickness is adjustable.
상기 제 1 스트레인게이지, 상기 제 2 스트레인게이지, 상기 제 3 스트레인게이지 및 상기 4 스트레인게이지를 하중이 측정되는 하중 측정 부품에 부착하고 전원을 연결 및 인가하는 부착단계;
상기 하중 측정 부품을 일정한 담금질 온도가 유지되는 챔버에 담금질하는 담금질 단계;
온도 차이에 따른 센서의 하중 측정값의 오차가 일정한 값 이하가 되도록 상기 제 1 보상수단의 저항값을 조절하는 온도 보상 단계;
상기 하중센서에 하중이 인가되지 않을 경우 전기적으로 영점을 유지하도록 상기 제 2 보상수단의 저항 용량을 조절하는 영점 보상 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보상수단을 이용한 하중센서를 보상하는 방법.
The method of compensating the load sensor using the compensation means of claim 1
An attaching step of attaching the first strain gauge, the second strain gauge, the third strain gauge, and the fourth strain gauge to a load measuring component for which a load is measured, and connecting and applying power;
A quenching step of quenching the load measuring part in a chamber in which a constant quenching temperature is maintained;
A temperature compensating step of adjusting the resistance value of the first compensating means so that the error of the load measurement value of the sensor according to the temperature difference is equal to or less than a predetermined value;
A zero point compensation step of adjusting the resistance capacity of the second compensation means to maintain an electrical zero point when no load is applied to the load sensor;
Method for compensating a load sensor using a compensation means comprising a.
상기 담금질 단계는 3회 이상 반복되어 시행되는 것을 특징으로 하는 보상수단을 이용한 하중센서를 보상하는 방법.
The method of claim 12,
The method of compensating a load sensor using a compensation means, characterized in that the quenching step is repeated three or more times.
상기 담금질 온도는 100C 이상 300C 이하인 것을 특징으로 하는 보상수단을 이용한 하중센서를 보상하는 방법.
The method of claim 12,
The quenching temperature is 100C More than 300C Method for compensating a load sensor using a compensation means, characterized in that the following.
상기 하중 측정값의 오차는 0.3[/C ]이하인 것을 특징으로 하는 보상수단을 이용한 하중센서를 보상하는 방법.The method of claim 12,
The error of the load measurement value is 0.3[ /C ] Method for compensating a load sensor using a compensation means, characterized in that the following.
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