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LVDT(Linear Variable Differential Transformer)센서는 일반적으로 잘 알려진 변위측정센서이다. 그 원리는 기계적 변위를 1차측 코일과 2차측 코일 사이에서 발생하는 자속의 변화로 나타내어 변위를 측정하게 된다. LVDT센서의 특징은 기계적 마찰이 없어 수명이 반영구적이며 주위환경에 강한 특성을 가지고 있다. 하지만 일반적인 LVDT센서의 경우 측정범위가 코일이 감기는 포머의 크기에 의해 그 한계가 정해지기 때문에 측정길이의 제한의 단점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 측정길이를 무한대로 확장할 수 있는 직렬연결 포머를 이용하여 정밀위치센서의 특성을 해석하고 출력신호를 처리하여 환경에 강인한 정밀위치 센서를 개발하는 것이다. 제안하는 센서는 1차측에 Primary 코일 두개, 2차측에 Secondary 코일이 하나 장착되는 형태로 sine파형으로 신호가 출력되어 위상의 변화를 감지함으로써 위치정보를 얻게 된다. 제안된 위치센서와 신호처리회로의 정도측정을 위해 센서정밀도 평가장치를 구성하고 수차례의 반복 실험을 통하여 센서의 정밀도를 평가하였다. 본 연구에서 제안된 신형 LVDT센서의 파형특성을 해석하기 위하여 센서의 ...

LVDT(Linear Variable Differential Transformer)센서는 일반적으로 잘 알려진 변위측정센서이다. 그 원리는 기계적 변위를 1차측 코일과 2차측 코일 사이에서 발생하는 자속의 변화로 나타내어 변위를 측정하게 된다. LVDT센서의 특징은 기계적 마찰이 없어 수명이 반영구적이며 주위환경에 강한 특성을 가지고 있다. 하지만 일반적인 LVDT센서의 경우 측정범위가 코일이 감기는 포머의 크기에 의해 그 한계가 정해지기 때문에 측정길이의 제한의 단점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 측정길이를 무한대로 확장할 수 있는 직렬연결 포머를 이용하여 정밀위치센서의 특성을 해석하고 출력신호를 처리하여 환경에 강인한 정밀위치 센서를 개발하는 것이다. 제안하는 센서는 1차측에 Primary 코일 두개, 2차측에 Secondary 코일이 하나 장착되는 형태로 sine파형으로 신호가 출력되어 위상의 변화를 감지함으로써 위치정보를 얻게 된다. 제안된 위치센서와 신호처리회로의 정도측정을 위해 센서정밀도 평가장치를 구성하고 수차례의 반복 실험을 통하여 센서의 정밀도를 평가하였다. 본 연구에서 제안된 신형 LVDT센서의 파형특성을 해석하기 위하여 센서의 모델링을 선형과 비선형 두 가지의 경우로 나누어 수행하였다. 실험에서 나온 결과데이터로 구체적인 센서의 비선형성과 오차를 파악할 수 있었으며 이는 센서모델링에 의한 이론적 결과가 매우 유사하였다. 이에 근거하여 센서의 비선형성을 개선시키기 위한 센서내의 보정회로를 설계하는 방안을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

A LVDT(Linear Differential Transformer) sensor is we31-known displacement measurement sensor. It measures mechanical displacement by change of magnetic flux between the first-side coil and the second-side coil. LVDT is the semi-permanent and robust against surroundings because it has no mechanical f...

A LVDT(Linear Differential Transformer) sensor is we31-known displacement measurement sensor. It measures mechanical displacement by change of magnetic flux between the first-side coil and the second-side coil. LVDT is the semi-permanent and robust against surroundings because it has no mechanical friction. But typical LVDT has a defect in length of measurement, of which the range is limited by the size of former coil is wound on. Therefore the purpose of this study is to develop elaborate position sensor robust against surroundings by analyzing the trait of elaborate position sensor through a series former that can extend the length of measurement infinitely and processing output signals. This study can be told two categories, a linear and a non-linear in sensor-modeling, which is to analyze the property of waveform of new LVDT sensor suggested in the study. This sensor is composed of two primary coils on the first side and one secondary coil on the second side, which can see position information by outputting signal in measure of sine wave form and sensoring the change of phase. Sensor test system was made up to measure the level of this sensor and signal-processing circuit. The minuteness of sensor was estimated by several repeated experiments. These results showed the character of non-linear in the sensor and error, which are similar with theoretical results by sensor-modeling. This basis gave a way to design correction circuit within the sensor to improve the character of non-sector of the sensor.

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