자이로스코프(이하 자이로)는 회전량을 측정하는 관성센서로서 가속도계와 함 께 위치 및 자세제어를 위해 반드시 필요한 센서이다. 기존의 자이로는 고정밀도 가 요구되는 무기체계, 군사용 및 민간용 항송기관성항법 제어장치에 주로 사용 되었다. 저가, 소형화 및 대량 생산보다는 고정밀도, 고해상도 등의 성능만을 중 요한 요소로 생각하므로, 응용범위가 제한이 되어있었다. 최근의 ...
자이로스코프(이하 자이로)는 회전량을 측정하는 관성센서로서 가속도계와 함 께 위치 및 자세제어를 위해 반드시 필요한 센서이다. 기존의 자이로는 고정밀도 가 요구되는 무기체계, 군사용 및 민간용 항송기관성항법 제어장치에 주로 사용 되었다. 저가, 소형화 및 대량 생산보다는 고정밀도, 고해상도 등의 성능만을 중 요한 요소로 생각하므로, 응용범위가 제한이 되어있었다. 최근의 전자산업의 발 전은 자이로의 응용 범위를 자동차, 의료 기기, 가전제품, 산업용 로봇 제어 등의 여러 분야로 확대시켰다. 따라서 많은 응용분야에 적용될 수 있는 새로운 자이로 의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 저가, 소형, 저 소비전력의 전자기력을 이용한 실린더형 진동 자이로를 제안한다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 동작 이론을 해석하였으 며, 가공이 용이하고 내구성이 우수하며 변형에 강한 Ni79(permalloy)와 작은 전 류에도 쉽게 자화되는 연자성체인 페라이트(ferrite)를 이용하여 실린더형 진동 자이로를 직접 설계 제작하였다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 타당성을 초 정밀 레이저인터페로미터(Polytec DFV3001)와 와전류변위 센서(KEYENCE EX-008,502)를 이용하여 실험을 통해 비교 검증하였으며, 본 논문에서 제안한 실 린더형 진동 자이로의 운동방정식을 유도하고 동특성을 파악하기 위하여 FEM해 석을 하였으며 이를 바탕으로 고유진동수 및 감쇄비 측정 실험을 하였다. 실험을 통하여 구한 고유진동수와 감쇄비를 이용하여 Matlab으로 시뮬레이션 하였으며, 출력을 최대로 하기 위하여 공진주파수로 가진 하였다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 단점은 자속간섭현상이 발생하고 이로 인 하여 검출양이 미약하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 자속간섭현상을 제거하 기 위한 검출 기술을 확립하고 이에 따른 기초적인 실험을 행함으로서 자이로의 연구에 따른 기초적인 자료를 제공 하였다.
자이로스코프(이하 자이로)는 회전량을 측정하는 관성센서로서 가속도계와 함 께 위치 및 자세제어를 위해 반드시 필요한 센서이다. 기존의 자이로는 고정밀도 가 요구되는 무기체계, 군사용 및 민간용 항송기관성항법 제어장치에 주로 사용 되었다. 저가, 소형화 및 대량 생산보다는 고정밀도, 고해상도 등의 성능만을 중 요한 요소로 생각하므로, 응용범위가 제한이 되어있었다. 최근의 전자산업의 발 전은 자이로의 응용 범위를 자동차, 의료 기기, 가전제품, 산업용 로봇 제어 등의 여러 분야로 확대시켰다. 따라서 많은 응용분야에 적용될 수 있는 새로운 자이로 의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 저가, 소형, 저 소비전력의 전자기력을 이용한 실린더형 진동 자이로를 제안한다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 동작 이론을 해석하였으 며, 가공이 용이하고 내구성이 우수하며 변형에 강한 Ni79(permalloy)와 작은 전 류에도 쉽게 자화되는 연자성체인 페라이트(ferrite)를 이용하여 실린더형 진동 자이로를 직접 설계 제작하였다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 타당성을 초 정밀 레이저인터페로미터(Polytec DFV3001)와 와전류변위 센서(KEYENCE EX-008,502)를 이용하여 실험을 통해 비교 검증하였으며, 본 논문에서 제안한 실 린더형 진동 자이로의 운동방정식을 유도하고 동특성을 파악하기 위하여 FEM해 석을 하였으며 이를 바탕으로 고유진동수 및 감쇄비 측정 실험을 하였다. 실험을 통하여 구한 고유진동수와 감쇄비를 이용하여 Matlab으로 시뮬레이션 하였으며, 출력을 최대로 하기 위하여 공진주파수로 가진 하였다. 전자기력을 이용한 가진 및 검출의 단점은 자속간섭현상이 발생하고 이로 인 하여 검출양이 미약하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 자속간섭현상을 제거하 기 위한 검출 기술을 확립하고 이에 따른 기초적인 실험을 행함으로서 자이로의 연구에 따른 기초적인 자료를 제공 하였다.
The paper considers the cylindrical vibratory gyroscope using electromagnetic force. Such a gyroscope has the advantages of simple fabrication and large output characteristics compared with an electorstatic gyroscope and piezo-electric gyroscope. A gyroscope consisting of thin cylindrical vibrating ...
The paper considers the cylindrical vibratory gyroscope using electromagnetic force. Such a gyroscope has the advantages of simple fabrication and large output characteristics compared with an electorstatic gyroscope and piezo-electric gyroscope. A gyroscope consisting of thin cylindrical vibrating element and electormagnetic drive and pick-off element is designed, fabricatied and tested, The electromagnetic drive vibrate thin cylinder with resonance frequency. Vibration of thin cylinder due to an applied angular rate is detected by pick-off element.
The paper considers the cylindrical vibratory gyroscope using electromagnetic force. Such a gyroscope has the advantages of simple fabrication and large output characteristics compared with an electorstatic gyroscope and piezo-electric gyroscope. A gyroscope consisting of thin cylindrical vibrating element and electormagnetic drive and pick-off element is designed, fabricatied and tested, The electromagnetic drive vibrate thin cylinder with resonance frequency. Vibration of thin cylinder due to an applied angular rate is detected by pick-off element.
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