DOI QR코드

DOI QR Code

Detection of Levitated Ring using Photo Sensor and Construct of an Education System

광센서를 이용한 점핑링의 위치검출과 교육용 시스템 제작

  • 박성욱 (구미1대학 컴퓨터 응용전기)
  • Published : 2002.11.30

Abstract

The jumping ring apparatus described in this study is used to demonstrate and educate the effects of electromagnetic induction. Placing an aluminum ring over the core and switching on AC source causes the ring to jump in the air due to induced currents in the ring producing a magnetic field opposed to that produced in the core. This force is a function of flux density, ac current of ring and levitated height of the ring. Using photo sensor arrays, detect the ring position and represent the position of the ring to analog voltage for an education performance. This paper presents modelling of the jumping ring system and shows how does control signal generate in order to follow desired position.

교류 220V에 의해 동작하는 점핑링 장치를 제작하고 광센서를 사용하여 링의 높이정보를 받아 부상한 링의 높이를 실시간으로 검출하고 교육적 효과를 높이기 위해 디지털 높이정보를 아날로그 변환하여 쉽게 높이를 알 수 있도록 하였다. 교육용 시스템을 직접 제작하여 시스템을 모형화하여 제어신호를 구하고 제어 프로그램에 의해 원하는 높이로 링을 부상할 수 있도록 하였다. 본 논문은 광센서를 사용하여 링의 위치를 실시간으로 검출하였고 광센서의 배열과 높이 정보를 발광다이오드 5개로 디지털 값을 보여주었고, D/A변환하여 교육용 시스템을 제작하여 A/D 변환기를 통해 데이터 신호처리 하였다. 교육용 시스템을 모형 화하여 원하는 링의 높이를 실시간으로 제어 할 수 있게 하였다.

Keywords

References

  1. E. R. Laithwaite, 'Electromagnetic levitation theory', Proc. Inst. Electr. Eng., vol. 112, no. 12, pp. 2361-2375, Dec. 1965 https://doi.org/10.1049/piee.1965.0392
  2. B. Shahian and M. Hassul, 'Control system design using matlab', pp. 455-464, Prentice-HallJnc, 1993
  3. Noel Barry and Richard Casey, 'Elihu Thomson's Jumping Ring in a Levitated Closed-Loop Control Experiment.' IEEE Trans. on Edu cation Vol. 42. no.1, pp. 72-80 1999 https://doi.org/10.1109/13.746338
  4. Paul J. H Tjossem and Victor Corn-ejo. 'Measurement and mechanism of Tomson's jumping ring,' Am.J, Phys. 68(3),pp. 238-244, 2000 https://doi.org/10.1119/1.19407
  5. 山田一,'리니어 모터와 응용기술', 實數出版. pp. 84-85, 1972
  6. Park. S.W. and Seo, B.H, 'Identi-fication and control of jumping ring system using dynamic neural net works', 2nd Asian Control Conf., Vol.111 pp. 823-826, July, 1997