KR890006787Y1 - 리드스위치를 이용한 회전수 검출소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

리드수위치를 이용한 회전수 검출소자

제1도는 본 고안의 검출소자를 보인 사시도.

제2(a)도-제2(h)도는 본 고안에 의한 리드스위치의 작동원리 설명도.

제3(a)도-제3(b)도는 본 고안에 의한 리드스위치의 작동 파형도.

제4도는 본 고안의 응용예를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 영구자석 2, 2' : 리드스위치

3, 3' : 자성체리드 4, 4' : 자성체리드

5 : 자화체 6 : 회전축

본 고안은 리드(Reed) 스위치에 의하여 각종 기기의 회전축 회전수를 검출할수 있게 한 회전수 검출소자에 관한 것이다.

종래에도 회전축의 회전수를 검출하기 위하여 회전축에 의하여 발전기를 회전시켜 줌으로써 이에서 발전되는 전압의 크기로 현재의 회전수를 검출하거나 또는 회전축에 천공된 회전판을 축설하고 회전판의 양측에 발광 및 수광소자를 설치하여 줌으로써 회전수를 검출하는 등의 방법을 사용하였던 것이다.

그러나 발전기에 의하여 회전수를 검출하는 방식은 특히 회전수를 정확하게 검출할수 없고 회전축의 부하가 크게 증가된다는 문제점이 있으며 또한 소형화 및 경량화가 불가능하게 된다는 문제점이 있는 것이다.

그리고 천공된 회전판을 회전축에 축설시키는 방식은 회전수를 비교적 정확하게 검출할수 있으며 별다른 부하의 증가를 가져오지 않는다는 장점이 있는 반면에 발광을 위하여 지속적으로 상당한 전류를 흘려 주어야 하며 외부의 광선에 의하여 오동작하게 될 유려가 있다는 문제점을 안고 있는 것이다.

본 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 자력선의 유무에 의하여 접점이 개폐되는 단순한 동작으로 전동타자기의 키보드 스위치나 도난 경보기의 개문(開門) 검출용 소자등을 사용되고 있는 리드스위치의 상하에 영구자석의 자극을 적절히 배치하여 회전수의 검출을 정확히 함은 물론이려니와 종래 기술로는 불가능하였던 회전 방향의 검출까지 가능한 리드스위치를 이용한 절전형의 회전수 검출소자를 제공함을 목적으로 하는 것으로 이를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

2개의 영구자석(1), (1')을 결합시키되 이들의 2극중 동일한 극끼리 당접되도록 하여 배치하고 그 상방에 리드스위치(2), (2')의 자성체리드(3), (3'), (4), (4')가 수직으로 입설되도록 배열하며 그위에 자화체(5)를 고정하고, 전기 자화체(5)를 해당 회전축(6)에 축설하여서된 것으로 미설명부호 C는 콘덴서, D는 다이오드, TR은 트랜지스터, CK는 2진계수의 클럭단자이다.

먼저, 피축정물이 회전축(6)에 자화체(5)를 축설하며 리드스위치(2), (2')의 양단에 전압을 인가하면 작동준비가 완료되는 것이며, 이와같이된 본 고안은 제2(a)도에 보인 상태에서 리드스위치(2), (2')의 수직으로 입설된 자성체리드(3), (3'), (4), (4')가 각기 인접된 영구자석(1), (1')의 극에 상반되는 극으로 자화되어 있게 되며 자성체리드(3), (3')와 자성체리드(4), (4')는 각기 다른 극으로 자화되어 있기는 하나 이때에 자성체리드(3), (3'), (4), (4')의 자화력은 미약하여 상호 흡인 접촉될수 없으므로 리드스위치(2), (2')는 모두 "OFF" 상태를 유지하고 있게된다.

이러한 상태에서 화살표 방향으로 회전축(6)이 회전하게 되면 제2(b)도에 보인 상태가 되며 좌측 하단의 자화체(5)의 "N"극이 리드스위치(2), (2')의 자성체리드(3), (4) 하단에 접근되면서 강한 자계를 발생시키므로 그 하단들이 "S"극으로 자화되며 또한 자화체(5)의 "S"극은 리드스위치(2), (2')의 자성체리드(3'), (4') 상단에 접근하면서 "N"극으로 자화시키므로 영구자석(1)에 의하여 "N"극으로 자화되어 있던 리드스위치(2)의 자성체리드(3')는 더욱 강한 "N"극으로 자화되는 한편 영구자석(1')에 의하여 "S"극으로 자화되어 있던 자성체리드(3)은 더욱 강한 "S"극으로 자화되어 결국 자성체리드(3), (3')은 서로 흡인접촉하게 되므로 리드스위치(2)는 "ON"상태가 되는 것이고, 영구자석(1)에 의하여 "S"극으로 자화되어 있던 리드스위치(2')의 자성체리드(4')는 자화체(5)의 "S"극에 의하여 "N"극으로 자화되어 자력이 상쇄되는 한편, 영구자석(1')에 의하여 "N"극으로 자화되어 있던 리드스위치(2')의 자성체리드(4)는 자화체(5)의 "N"극에 의하여 "S"극으로 자화되면서 자력이 상쇄되므로 결국 자성체리드(4), (4')는 서로 흡인할수 없게 되어 리드스위치(2')는 "OFF"상태를 유지하고 있는 것이다.

이러한 상태는 자화체(5)가 계속 회전하여 제2(c)도 및 제2(d)도에 이르기까지 지속되는 것이며, 따라서 리드스위치(2)의 "ON"으로 인하여 제3(a)도의 A부분과 같이 전류가 흐를수 있게 되는 것이고 제2(e)도에 이르면 자화체(5)의 "N"극, "S"극에 의한 자력선의 영향이 사라지므로 제2(a)도에 보인 바와같은 초기의 상태가 되어 리드스위치(2), (2')는 모두 "OFF"상태가 되는 것이다.

이어서 회전축(6)이 계속적인 회전으로 제2(f)도에 보인 바와 같은 상태가 되어 현재 영구자석(1)에 의하여 "S"극으로 자화되어 있던 자성체리드(4')는 자화체(5)의 "N"극이 접근됨에 따라 더욱 강한 "S"극으로 자화되고 영구자석(1')에 의하여 "N"극으로 자화되어 있던 자성체리드(4)는 자화체(5)의 "S"극이 접근됨에 따라 더욱 강한 "N"극으로 자화되어 결국 자성체리드(4), (4')는 흡인 접촉하게 되므로 이번에는 리드스위치(2')가 "ON"되는 것이며 이와는 반대로 리드스위치(2)의 자성체리드(3), (3')는 영구자석(1), (1')에 의하여 "S"극 및 "N"극으로 자화되어 있다가 자화체(5)의 "S"극 및 "N"극에 의하여 각기 상쇄되는 자극인 "N"극 및 "S"극으로 자화되면서 자력이 상쇄되어 자성체리드(3), (3')는 자성을 잃게되어 서로 흡인할수 없으므로 결국 리드스위치(2)는 "OFF"된 상태를 그대로 유지하게 된다.

이러한 상태에서 회전축(6)은 계속 회전하게 되므로 제2(g)도, 제2(h)도와 같은 상태를 유지하고 있게 되며, 이때 리드스위치(2')는 제3(b)도의 A부분과 같이 전류를 흘려줄수 있게 되는 것이고, 이러서 자화체(5)는 회전축(6)의 계속적인 회전으로 제2(a)도와 같은 상태가 되고 전술한 바의과정을 반복함으로써 제3도에 보인 바와같이 리드스위치(2), (2') 교호로 작동시킬 수 있게 되는 것이다.

아울러 본 고안에 사용되는 리드스위치(2), (2')는 ON, OFF 동작을 하는 것으로 "ON"시의 접촉 저항이 매우 적으므로 저전압 미소전류에 의하여 회전신호 검출이 가능하게 되는 것이며, "OFF"시에는 전류소모가 전무하므로 초절전형 감지소자로 활용될수 있는 것이다.

이러한 본 고안에 의한 감지소자를 응용한 일예로서 제4도에 보인 바와같이 콘덴서(C) 및 트랜지스터(TR) 그리고 다이오드(D) 및 2진카운터등과 접속하여 줌으로써 리드스위치(2)가 "ON"되어 콘덴서(C)를 충전시키고 콘덴서(C)를 통과한 신호는 트랜지스터(TR)의 콜렉터 전압을 순간적으로 강하시키며, 콘덴서(C)를 충전된 전하는 리드스위치(2') 및 다이오드(D)를 통하여 방전되게 함으로써 회전축(6)이 1회전 할때마다 2진 카운터의 클럭단자(CK)에 1개씩 강하(Falling Edge)신호가 인가되도록 하여 2진카운터에서 회전축(6)의 정확한 회전수를 검출할수 있게되어 회전수 검출소자로 사용될수 있는 것이며, 필요에 따라 리드스위치(2), (2')중 어느 하나만을 설치하여 사용할수도 있는 것이고, 또한 회전방향에 따라 어느 하나의 리드스위치(2), (2')가 먼저 "ON"되는 것이므로 플립플롭등의 논리회로를 사용하여 종래에는 불가능하던 회전방향 검출까지 가능하게 되는 것이며, 그외에도 다양한 용도의 검출소자로 활용할수 있게 되는 것이다.

이와같이하여 본 고안은 회전축의 부하를 증가시키지 않고 회전수를 정확하게 검출을 할수 있으며 신호 검출에 소비되는 전력이 미소하여 절전형 설계를 할수 있는 것이고 다양한 용도로 활용할수 있으며 구득이 용이한 소형의 리드 스위치를 사용함으로써 부피를 적게 하고 경량화 할수 있게 되는 등의 유용한 효과를 갖는 실용적인 고안이다.

Claims (1)

1. 2대의 영구자석(1), (1')을 결합시키되 이들의 상이한 극끼리 당접되도록 하여 배치하고, 그 상방에 리드스위치(2), (2')의 자성체리드(3), (3'), (4), (4')가 수직으로 입설되도록 배열하며, 그위에 피측정 회전축(6)에 축설된 자화체(5)를 설치하여서된 리드스위치를 이용한 회전수 검출소자.