KR930007539Y1 - Lvdt출력 처리회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

LVDT출력 처리회로
제 1 도는 종래의 LVDT출력 처리회로도.
제 2 도는 본 고안에 따른 LVDT출력 처리회로도.
제 3 도는 제 1 도 내지는 제 2 도에서의 파형도로써 (a)도는 LVDT출력 파형도이고, (b)~(e)도는 제 2 도에서의 요부출력 파형도이며, (f)도는 제 1 도에서의 요부출력 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : LVDT 11 : 정현파 발생회로
12 : A/D변환기 13 : 코어방향감지회로
14 : 발진회로 15 : 카운터
16 : 증폭부 17 : 위상조정부
18 : 평활회로부 CR : 코아
R1~R9 : 저항 C.C1.C2 : 콘덴서
U1.U2.U3.U5 : 오피앰프 U4 : 아나로그 스위치
본 고안은 LVDT(Linear Voltage Differential Tranformer)출력 처리회로에 관한 것으로, 특히 위치측정 발생되는 오차를 제거하여 고정밀도를 유지할 수 있도록한 LVDT출력 처리회로에 관한 것이다.
종래의 기술구성은 제 1 도에 도시된 바와같이 LVDT(10)의 입력단(i1-i2)에는 정현파 발생회로(11)가 연결되고, LVDT(10)의 출력단(Q1~Q2)에는 브리지더류다이오드(BD)가 연결되며 브리지정류다이오드(BD)는 병렬 연결된 콘데서(C)를 거쳐 A/D 변환기(Analog/Digital Converter)(12)에 연결되고, 상기 A/D변환기(12)는 코아(cpre)방향 감지회로(13)에 연결된 구성으로써, LVDT(10)입력단(i1-i2)에 정현파 발생회로(11)의 정현파가 인가된 상태에서 코어(CR)를 "A1"또는 B1"의 방향으로 이동시키면, LVDT(10)출력단(O1~O2)에 전형파신호가 출력된다.
즉, 제 3a 도에 도시된 바와같이 코어(CR)가 중심선(N1)을 기준으로 "A1"또는 B1"방향이동시 실선(-)또는 (…)으로 표시된 파형과 같은 180°의 위상차이를 갖고, 크기는 코아(CR)의 이동거리가 클수록 커지는 파형이 출력된다.
상기한 정현파신호가 브리지정류다이오드(BD)에 입력되면, 브리지정류다이오드(BD)에서 전파정류되고 콘덴서(C)에 의해 평활된후 A/D변환기(12)에 입력되며, A/D변환기(12)는 상기 아나로그 신호를 디지탈신호로 변환하여 출력하게 되는데, 이때 코아(CR)의 위치가 "A1"또는 B1"인가를 감지하기 위해 A/D변환기(12)에는 코아방향 감지회로(13)가 연결되어 코아(CR)의 방향을 지시해준다.
그러나 이와같은 종래의 기술구성에 있어서는 "A1"방향에서 B1"방향 또는 "B1"방향에서 "A1"방향으로 전이할때에 제 3b, e 도에 도시된 바와같이 LVDT(10)의 정현파 출력은 브리지 정류다이오드(BD)에서 전파정으로 출력할때 다이오드에 의한 컷인 전압(cut-in Voltage)때문에 0.7[V]이내의 전압은 출력되지 않으므로 제 3f 도에서와 같이 불감영역(m)이 발생하여 위치측정시 오차를 발생시키며, 코아(CR)가 중신선(N1)에서 "A1"방향으로 이동했을때와 "B1"방향으로 이동했을때의 이동거리가 같을때에는 A/D변환기(12)에 입력되는 전압이 동일하므로 코어(CR)의 위치를 표시해주는 별도의 회로가 필요하게 되어 가격상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.
이에따라 상기한 문제점을 해결한 본 고안의 기술구성을 첨부된 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.
제 2 도에서 디지탈 발진회로(14)가 연결된 카운터(15)는 아나로그 스위치(U4)의 게이트단자(G)에 연결됨과 도시에 정현파발생회로(11)를 거쳐 LVDT(10)의 입력단(i1-i2)에 연결되고, 상기 LVDT(10)의 출력단(01)은 저항(R1-R3)과 오피앰프(U1)로 구성된 증폭부(16)에서 저항(R1)을 거쳐 오피앰프(U1)의 반전입력단자(-)에 연결됨과 동시에 저항(R2)을 거쳐 출력단에 연결되고, LVDT(10)의 타출력단(02)은 접지됨과 동시에 저항(R3)을 거쳐 오피앰프(U1)의 비반전입력단자(+)에 연결되며, 상기 오피앰프(U1)의 출력단은 저항(R4, R5)과 콘덴서(C1) 및 오피앰프(U2, U3)로 구성되는 위상조정부(17)에서 저항(R4)을 거쳐 오피앰프(U2) 비반전입력단(-)에 연결됨과 동시에 저항(R5)을 거쳐 일단이 접지된 콘덴서(C1)와 오피앰프(U2)의 비반전 입력단자(+)에 연결되고, 상기 오피앰프(U2)의 출력단이 비반전 입력단자(+)에 연결되고, 상기 오피앰프(U2)의 출력단이 비반전 입력단자(+)에 연결된 오피앰프(U3)의 출력단은 반전입력단(-)에 연결됨과 동시에 아나로그 스위치(U4)의 입력단(IN)에 연결되고, 아나로그 스위치(U4)의 출력단(OUT)은 저항(R6~R9)과 콘덴서(C2) 및 오피앰프(U5)로 구성된 평활회로부(18)에서 저항(R6)을 거쳐 오피앰프(U5)의 반전입력단자(-)에 연결됨과 동시에 콘덴서(C2)와 병렬 연결된 저항(R7)을 거쳐 오피앰프(U5)의 출력단에 연결되고, 상기 오피앰프(U5)의 비반전입력단자(+)는 저항(R8)을 통해 전원전압[±12[V]]이 인가된 저항(R9)에 연결되며 출력단은 A/D변환기(12)에 연결되는 구성으로써, 상기한 기술구성의 동작상태 및 작용, 효과를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2 도에서 디지탈 발진회로(14)로 부터 발생된 구형파를 카운터(15)에 입력하면, 카운터(15)에서는 제 3b 도와 같이 분주된 구형파가 출력되어 정현파 발생회로(11)를 통하여 동일주파수의 정현파가 발생되어 LVDT(10)입력단(i1-i2)에 인가된다.
이때 코아(CR)가 "A1"또는 B1"방향으로 변위되면 LVDT출력단(01~02)에 정현파가 출력되는데, 상기 정현파신호는 저항(R1, R2, R3)과 오피앰프(U1)로 구성되는 증폭부(16)에 의하여 증폭되어 제 3c 도와 같은 파형으로 출력되고, 상기 파형은 저항(R4, R5)과 콘덴서(C1) 및 오피앰프(U2)(U3)로 구성되는 위상조정부(17)에 의해 제 3a 도 또는 b 도와 동일위상으로 조정된 파형, 즉 제 3d 도와 같은 파형으로 출력되어 아나로그 스위치(U4)의 입력단(IN)에 입력된다.
이때 아나로그 스위치(U4)에서는 위상조정부(17)를 통해 위상 조정되고 인가된 파형에서 코아(CR)의 방향(A1)또는 (B1)에 따라 양(+) 또는 음(-)에 해당되는 정현파를 제거한 제 3d 도와 같은 신호가 출력(OUT)되며, 상기 신호는 저항(R6,R7,R8,R9)과 콘덴서(C2)및 오피앰프(U5)로 구성된 평활회로구(18)에 의하여 평활된후 A/D변환기(12)에 입력된다.
이때 실선(-)과 점선(…)의 파형은 LVDT(10)에서 코아(CR)의 방향이 "A1"또는 B1"일때 서로 180°의 위상차를 갖는 파형을 각각 나타낸다.
따라서 본 고안에 따른 LVDT출력처리회로는 다이오드 의하 불감영역이 없어지므로 위치측정시 오차가 없고, 코어방향감지회로(13)없이도 실선 또는 점선의 파형에 의해 코아(CR)의 변위량 및 방향을 알수 있게되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 전현파를 발생하는 정현파 발생회로(11)와, 상기 정현파 발생회로(11)에서의 정현파신호를 입력받아 코아(CR)의 변위에 따른 정현파 신호를 출력하는 LVDT(10)를 포함하는 LVDT출력 처리회로에 있어서, 디지탈 발진회로(14)의 구형파를 분주하여 상기 정현파 발생회로(11)로 인가하는 카운터(15)와, 상기 LVDT(10)로 부터 출력되는 정현파 신호를 입력받아 증폭하는 증폭부(16)와, 상기 증폭부(16)를 통해 증폭된 신호를 입력받아 위상조정하는 위상조정부(17)와 상기 위상조정부(17)를 통해 위상 조정된 파형신호를 입력받아 상기 카운터(15)에서 출력되는 구형파에 의해(+) 또는 음(-)측의 파형을 제거하여 출력하는 아나로그 스위치(U4)와, 상기 아나로그 스위치(U4)의 출력파형을 입력받아 평활하여 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D변환기(12)로 인가하는 평활회로부(18)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LVDT출력 처리회로.
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