KR100955601B1 - 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치에 관한 것으로, 자이로의 각속도에 대한 데이터를 보정하기 위해서 레이저를 이용한 변위센서와 가진기를 이용하여 각속도 측정값을 보정할 수 있도록 한 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 배드의 상단에 설치되는 가진기와; 상기 가진기와 이격되게 컬럼이 형성되고, 상기 컬럼의 상단에 가진기의 상단으로 조사되는 레이저센서와; 상기 배드와 이격된 시험배드의 상단에 힌지결합하고, 상단에 자이로가 올려지며, 일측단은 가진기의 가진기암에 힌지결합하는 측정배드로 구성된다.

본 발명에 의한 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치에 의하면 저렴한 비용으로 장치를 구성할 수 있고, 레이저센서를 활용하므로 임의로 제공하는 각속도의 크기를 정확하게 계산할 수 있으며, 측정 및 보정방법이 간단한 효과가 발생한다.

변위센서, 가진기, 배드, 힌지, 보정, 레이저, 변위센서.

Description

변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치{ANGULAR VELOCITY MEASUREMENT DEVICE USING DISPLACEMENT SENSOR AND EXCITER}

본 발명은 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치에 관한 것으로, 자이로의 각속도에 대한 데이터를 보정하기 위해서 레이저를 이용한 변위센서와 가진기를 이용하여 각속도 측정값을 보정할 수 있도록 한 측정장치에 관한 것이다.

자이로스코프(gyroscope, 이하, 자이로라 합니다) 란, 관성계에 작용하는 각속도를 감지하는 장치로, 상기 각속도를 측정하여 물체의 자세교정에 사용된다.

종래의 자이로는 계속적인 사용이나, 생산된 후에는 중력에 의해서 편류오차가 발생하는데, 이러한 편류오차는 자이로에 일정한 각속도를 부여한 후에 해당 각속도에 대응하여 출력되는 값을 비교하여 자이로의 데이터를 보정하게 된다.

상기와 같이 자이로의 보정을 위해서 사용되는 측정장치는 보통 레이트테이블(rate table)을 이용한다.

종래의 자이로의 데이터 보정에 필요한 각속도 측정장치와 보정방법에 관하여는 대한민국 특허청 등록특허공보 제206170호, 제0340609호 등에 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 각속도 측정장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 사용되는 측정장치가 매우 고가이다.

(2) 임의로 제공하는 각속도의 크기를 정확하게 측정하지 못한다.

(3) 측정 및 보정방법이 복잡하다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 배드의 상단에 설치되는 가진기와;

상기 가진기와 이격되게 컬럼이 형성되고, 상기 컬럼의 상단에 가진기의 상단으로 조사되는 레이저센서와;

상기 배드와 이격된 시험배드의 상단에 힌지결합하고, 상단에 자이로가 올려지며, 일측단은 가진기의 가진기암에 힌지결합하는 측정배드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 저렴한 비용으로 장치를 구성할 수 있다.

(2) 레이저센서를 활용하므로 임의로 제공하는 각속도의 크기를 정확하게 계산할 수 있다.

(3) 측정 및 보정방법이 간단하다.

본 발명은 배드(100)의 상단에 설치되는 가진기(110)와;

상기 가진기(110)와 이격되게 컬럼(120)이 형성되고, 상기 컬럼(120)의 상단에 가진기(110)의 상단으로 조사되는 레이저센서(122)와;

상기 배드(100)와 이격된 시험배드(200)의 상단에 힌지결합하고, 상단에 자이로(400)가 올려지며, 일측단은 가진기(110)의 가진기암(112)에 힌지결합하는 측정배드(300)로 구성된다.

상기 배드(100) 수평이 정확하게 측정된 바닥면에 튼튼하게 고정되고, 가진기(exciter, 110)가 올려진다.

상기 가진기(110)는 일반적으로 인가되는 주파수에 의해서 진동을 발생시키는 전자식 가진기 등으로 형성된다.

상기 가진기(110)의 상단에는 가진기(110)의 작동으로 상하운동 할 수 있는 가진기암(112)이 형성되고, 상기 가진기암(112)의 끝단에는 측정배드(300)의 끝단이 힌지결합된다.

상기 컬럼(120)의 상단에 형성되는 레이저센서(122)는 레이저가 방사되고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 정확한 거리를 측정하는 일반적인 장치이다.

상기 레이저센서(122)는 가진기(110)의 상단에 형성되어, 가진기(110)가 진동하는 거리를 측정하게 된다.

상기 측정배드(300)는 자이로(400)가 가운데 올려지고, 하단 정중앙에는 시 험배드(200)와 힌지결합한다.

상기 시험배드(200)는 첨단부를 가진 원뿔 혹은 다각형뿔로 형성될 수 있다.

상기 측정배드(300)의 일측단은 가진기(110)의 가진기암(112)의 끝단에 힌지결합한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치를 이용하여 자이로의 데이터 보정방법을 설명하면 다음과 같다.

배드(100)의 상단에 가진기(110)를 설치하고, 상기 가진기(110)의 상단에 형성된 가진기암(112)을 측정배드(300)의 일단과 힌지결합한다.

자이로(400)는 측정배드(300)의 중앙에 올려놓고, 측정배드(300)는 시험배드(200)의 중앙에 힌지결합된다.

상기 측정배드(300)는 가진기(110)가 작동됨으로서 힌지를 중심으로 회전하도록 형성된다.

상기 레이저센서(122)는 가진기(110)의 최상단과의 거리를 0로 설정하고, 준비한다.

상기와 같이 설치된 장치에 자이로(400)를 올려놓고, 작동시킨 후에 가진기(110)를 작동시켜 임의로 각속도를 부여한다.

이때, 최초에 자이로(400)가 수평을 유지하도록 하는 것이 중요하다.

도 1에서와 같이 가진기(110)에 의해서 임의로 주어지는 각속도는 계산될 수 있는데, 각속도의 산출은 수식, 즉,

θ= D / L

에 의해서 쉽게 계산될 수 있다.

상기와 같이 임의로 주어진 각속도와 자이로(400)에서 출력되는 데이터 값을 보상하여 자이로(400)를 오차를 수정하게 된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치의 개념도.

Claims (3)

1. 배드(100)의 상단에 설치되는 가진기(110)와; 상기 가진기(110)와 이격되게 컬럼(120)이 형성되고, 상기 컬럼(120)의 상단에 가진기(110)의 상단으로 조사되는 레이저센서(122)와; 상기 배드(100)와 이격된 시험배드(200)의 상단에 힌지결합하고, 상단에 자이로(400)가 올려지며, 일측단은 가진기(110)의 가진기암(112)에 힌지결합하는 측정배드(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가진기(110)는 전자식 가진기인 것을 특징으로 하는 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 시험배드(200)는 첨단부를 가진 원뿔 혹은 다각형뿔로 형성된 것을 특징으로 하는 변위센서와 가진기를 이용한 각속도 측정장치.

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