KR200353818Y1 - Acceleration and displacement sensor - Google Patents
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Abstract
가속도 및 변위 감지 센서가 개시된다.An acceleration and displacement sensor is disclosed.
그 구성은 축방향으로 상호 배열되고 각기 특정위치 신호값을 대표하는 다수개의 센싱단자를 갖는 위치신호발생기와 상기 위치신호발생기에 의해 정의된 밀폐공간안에서 이동가능한 감응 롤링볼과 상기 감응 롤링볼이 위치한 상기 센싱단자의 상기 위치신호값을 계산하고 수신하는 신호감지 및 계산장치와 상기 신호감지 및 계산장치에 연결된 전원공급부를 포함하여 상기 감응 롤링볼이 외력에 의해 축방향으로 움직일때 상기 신호감지 및 계산장치가 다른 위치신호값의 계산하고 알정 시간동안에 그들의 변화를 감지하여 가속도 및 변위를 결정하는 것을 특징으로 한다.Its configuration consists of a position signal generator having a plurality of sensing terminals each arranged in an axial direction and representative of a specific position signal value, and a moving rolling ball and a moving rolling ball located in a confined space defined by the position signal generator. A signal sensing and calculating device for calculating and receiving the position signal value of the sensing terminal and a power supply unit connected to the signal sensing and calculating device, when the sensitive rolling ball moves in the axial direction by an external force. The device is characterized by determining the acceleration and displacement by calculating different position signal values and sensing their changes during the determination time.
Description
본 고안은 가속도 및 변위 감지센서에 대한 것으로서, 상세히는 센싱단자와 감응보올 베어링(ball bearing)을 활용하여 매우 정확한 위치감응수치를 획득 측정하는 장치이다.The present invention relates to an acceleration and displacement sensor, and in detail, a device for acquiring and measuring a very accurate position response value by using a sensing terminal and a ball bearing.
도면 5는 종래 공지된 위치이동센서인데, 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 중공감응케이블(60)과 단면구조의 탐측침(70)을 활용하여 탐측침(70)이 케이블(60)내에서 위치이동으로 인한 유도주파수의 변화를 일이켜 필요로 하는 신호증폭기(61),위상전위회로(62), 주파수변위 센서(63) 및 변위계산 장치(64)에 의해 밀리미터급 또는 나노밑급의 변위값을 얻고있다. 상기 신호증폭기(61), 위상전위회로(62), 주파수변위 센서(63) 및 변위계산 장치(64)는 일반적으로 하나의 마이크로 프로세서에 구현된다.5 is a conventionally known position movement sensor, as shown in the figure, by using the hollow sensing cable 60 and the probe 70 having a cross-sectional structure, the probe 70 is moved within the cable 60. The displacement of the millimeter or nanoscale is obtained by the signal amplifier 61, the phase potential circuit 62, the frequency displacement sensor 63, and the displacement calculator 64 which require the change of the induced frequency due to Getting The signal amplifier 61, the phase potential circuit 62, the frequency displacement sensor 63 and the displacement calculator 64 are generally implemented in one microprocessor.
상기 종래장치에서, 센싱코일(60)은 합리적인 설계로 케이블의 자성노이즈현상(즉 전자성노이즈)을 제거할수 있음을 강조하였다. 물론, 이론적으로 본다면은 확실하게 케이블 자성노이즈를 제거할수 있으나 실제 응용면에서 본다면 케이블규격이나 재질의 순도나 전원의 강약이나 전원의 안정성이나 케이블 배열 정밀도 및 신호감지 및 계산장치의 연결을 감안하면, 약간의 자성노이즈를 일으키게 된다.In the conventional apparatus, it has been emphasized that the sensing coil 60 can eliminate the magnetic noise phenomenon (ie, the electromagnetic noise) of the cable with a reasonable design. Of course, theoretically, it is possible to reliably eliminate cable magnetic noise, but from the practical application point of view, considering the cable specification or material purity, power supply strength, power supply stability, cable arrangement accuracy, signal detection, and the connection of a calculation device, It causes some magnetic noise.
본 고안은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 센싱단자와 상호작용는 롤링볼을 이용한 가속도 및 변위 감지 센서를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above point, an object of the present invention is to provide an acceleration and displacement sensor using a rolling ball interaction with the sensing terminal.
도 1은 일실시예에 따른 가속도 및 변위 감지 센서의 개략적인 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of an acceleration and displacement sensor according to an embodiment;
도 2는 다른 실시예에 따른 가속도 및 변위 감지 센서의 개략적인 구성도이고,2 is a schematic configuration diagram of an acceleration and displacement sensor according to another embodiment;
도 3은 본 고안의 가속도 및 변위 감지 센서에서 감응보올 베어링(ball bearing)의 외주에 프레임을 설치한 구성을 보인 도면이고,3 is a view showing a configuration in which the frame is installed on the outer periphery of the ball bearing (ball bearing) in the acceleration and displacement sensor of the present invention,
도 4는 도 3의 작동상태를 설명키 위한 도면이고,4 is a view for explaining the operating state of FIG.
도 5는 종래 위치이동센서의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a conventional position movement sensor.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 축방향으로 상호 배열되고 각기 특정위치 신호값을 대표하는 다수개의 센싱단자를 갖는 위치신호발생기와 상기 위치신호발생기에 의해 정의된 밀폐공간안에서 이동가능한 감응 롤링볼과 상기 감응 롤링볼이 위치한 상기 센싱단자의 상기 위치신호값을 계산하고 수신하는 신호감지 및 계산장치와 상기 신호감지 및 계산장치에 연결된 전원공급부를 포함하여 상기 감응 롤링볼이 외력에 의해 축방향으로 움직일때 상기 신호감지 및 계산장치가 다른 위치신호값의 계산하고 알정 시간동안에 그들의 변화를 감지하여 가속도 및 변위를결정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention has a position signal generator having a plurality of sensing terminals arranged in the axial direction and each representing a specific position signal value, and a sensitive rolling rolling in a confined space defined by the position signal generator. The sensitive rolling ball is axially driven by an external force, including a signal sensing and calculating device for calculating and receiving the position signal value of the sensing terminal where the ball and the sensitive rolling ball are located, and a power supply connected to the signal sensing and calculating device. The signal sensing and calculating device determines the acceleration and the displacement by calculating the different position signal values and detecting their changes during the predetermined time when moving.
본 고안의 가속도 및 변위 감지 센서는 위치신호 발생기, 신호감지 및 계산장치, 전원공급장치 및 감응 롤링볼, 즉 감응보올 베어링(ball bearing)으로 구성된다. 상기 위치신호발생기 및 감응보올 베어링(ball bearing)dms 밀페공간을 형성하게 되는데 감응보올 베어링(ball bearing)의 위치이동 루트를 제어 및 억제하는데 특징으로는 아래와 같다. 위치신호 발생기는 수 많은 축방향으로 배열된 센싱단자으로 구성되었으며 각 센싱단자마다 특정 위치신호 수치가 있는 것으로 설정되었으며 감응보올 베어링(ball bearing)은 위치에 따라 대응되는 센싱단자와 접촉되어 수시로 특정 위치를 나타낼수 있는 신호를 발신하여 신호감지 및 계산장치로 보내어 감응보올 베어링(ball bearing)이 외력을 받아 축방향을 따라 이동할 때 신호감지 및 계산장치는 상대 이동시간에 따라 이동위치 수치의 변화에 근거하여 위치변이 및 가속도를 계산해낸다.The acceleration and displacement sensor of the present invention is composed of a position signal generator, a signal sensing and calculating device, a power supply and a sensitive rolling ball, that is, a ball bearing. The position signal generator and the ball bearing (dmd) bearing ball (dms) are formed in a hermetic space. The position signal generator is composed of sensing terminals arranged in a number of axial directions, and each sensing terminal is set to have a specific position signal value. When the ball bearing is moved along the axial direction under the external force by sending a signal that can indicate the signal to the signal sensing and calculating device, the signal sensing and calculating device is based on the change of the moving position value according to the relative movement time. To calculate the position shift and acceleration.
본 고안은 다수개의 축방향으로 배열된 센싱단자와 축방향으로 이동하는 감응보올 베어링(ball bearing)을 활용하여 위치변위 신호 발생기를 구성하여 기존 감응케이블 및 탐측침의 작용을 대체하여 완벽하게 자성노이즈가 나타나는 가능성을 제거하며 더욱 세밀하고 안정적으로 예상된 감응효과를 이룬점에 본 고안의 큰 특징이 있다.The present design utilizes a plurality of axially arranged sensing terminals and a ball bearing moving in the axial direction to form a positional displacement signal generator, replacing the action of conventional sensitive cables and probes, and completely magnetic noise. There is a big feature of the present invention in that it achieves the expected response effect more precisely and stably, eliminating the possibility of appearing.
이하 본 고안의 가속도 및 변위 감지 센서를 첨부된 도면을 참고로 하여 설명한다. 첨부된 도면 중 도 1은 일실시예에 따른 가속도 및 변위 감지 센서의 개략적인 구성도이고, 도 2는 다른 실시예에 따른 가속도 및 변위 감지 센서의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 고안의 가속도 및 변위 감지 센서에서 감응보올 베어링(ball bearing)의 외주에 프레임을 설치한 구성을 보인 도면이고, 도 4는 도 3의 작동상태를 설명키 위한 도면이고, 도 5는 종래 위치이동센서의 개략적인 구성도이다.Hereinafter, the acceleration and displacement sensors of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic configuration diagram of an acceleration and displacement sensor according to an embodiment, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an acceleration and displacement sensor according to another embodiment, and FIG. FIG. 4 is a view illustrating a structure in which a frame is installed on an outer circumference of a ball bearing in an acceleration and displacement sensor, and FIG. 4 is a view for explaining an operating state of FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional position movement sensor. Phosphorus composition diagram.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 가속도 및 변위 감지 센서(10)는 위치 신호 발생기(20), 신호감지 및 계산장치(30), 전원 공급장치(40) 및 감응보올 베어링(ball bearing)(50)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the acceleration and displacement sensor 10 of the present invention includes a position signal generator 20, a signal sensing and calculating device 30, a power supply 40, and a ball bearing. It consists of 50.
상기 위치신호 발생기(20) 및 감응보올 베어링(ball bearing)(50)은 밀폐된 공간을 형성하며 감응보올 베어링(ball bearing)(50)의 위치이동루트를 제어 및 억제하는 역할을 한다. 위치신호 발생기(20)은 다수개의 축방향으로 배열된 센싱단자(22)로 구성되며 각 센싱단자(22)마다 특정 위치 신호수치가 설정되어 이ㅆ다. 감응보올 베어링(ball bearing)(50)은 위치에 따라 대응되는 센싱단자(22)과 접촉되여 수시로 특정위치를 나타낼수 있는 신호를 발생하여 신호감지 및 계산장치(30)으로 보내어 감응보올 베어링(ball bearing)(50)이 외력을 받아 축방향을 따라 이동할 때 신호감지 및 계산장치(30)은 상대 이동시간에 따라 이동위치수치의 변화에 근거하여 위치 및 가속도를 계산해낸다.The position signal generator 20 and the ball bearing 50 form a closed space and serve to control and suppress the position movement route of the ball bearing 50. The position signal generator 20 includes a plurality of sensing terminals 22 arranged in the axial direction, and a specific position signal value is set for each sensing terminal 22. The ball bearing 50 is in contact with the corresponding sensing terminal 22 according to the position to generate a signal that can represent a specific position from time to time to send a signal detection and calculation device 30 to the ball bearing (ball bearing) When the bearing 50 is moved along the axial direction under the external force, the signal sensing and calculating device 30 calculates the position and acceleration based on the change of the moving position value according to the relative movement time.
도 2를 참고하면, 감응보올 베어링(ball bearing)(50)이 스프링(52)의 힘을 받아 외력이 제거된 후에 원래 위치로 복구되는데 신호가 처음 시점으로부터 시작된다.Referring to FIG. 2, the ball bearing 50 is restored to its original position after the external force is removed by the force of the spring 52 and the signal starts from the first time point.
도 3 및 4를 참고하면, 감응보올 베어링(ball bearing)(50)과 센싱단자(22)사이의 마찰력을 감소하기 위하여 마찰력으로 인한 계산수치의 에러를 회피하기 위하여 감응보올 베어링(ball bearing)(50)외주에 프레임(54)를 설치하여 감응보올 베어링(ball bearing)(50)이 상기 프레임(54)내에서 가동되게 한 것이다.Referring to FIGS. 3 and 4, in order to reduce the frictional force between the ball bearing 50 and the sensing terminal 22, a ball bearing (ball bearing) is used to avoid an error in the calculated value due to the frictional force. 50) The frame 54 is installed on the outer circumference so that the ball bearing 50 is movable in the frame 54.
이상 설명한 본 고안에 따르면, 센싱단자와 상호작용는 롤링볼을 이용한 가속도 및 변위 감지 센서가 제공된다.According to the present invention described above, the interaction with the sensing terminal is provided with an acceleration and displacement sensor using a rolling ball.
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