• 제목/요약/키워드: Eddy Current Sensor System

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스마트팩토리의 리니어 모션 가이드를 위한 소형 변위 센싱 시스템 개발 (Development of Small Displacement Sensing System for Linear Motion Guide in Smart Factory)

  • 이숙윤
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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    • pp.403-405
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    • 2022
  • 본 논문에서는 4차 산업에서 필요로 하는 스마트 기기의 소형 및 저전력 부품에 사용되는 센싱 플랫폼을 제안하였다. 특히 스마트팩토리의 공장 자동화와 정밀 측정의 핵심 부품인 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 고정밀, 고정도로 제어할 수 있는 센싱 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 변위 센서 기법의 한계를 극복할 수 있도록 와전류(Eddy Current) 기법을 이용함으로써 LC 공진기와 전도체를 LM 가이드에 장착할 수 있도록 구현하였다. 또한 미세 인덕턴스 값을 측정할 수 있도록 디지털 신호처리 기술과 컴퓨터/산술 기술을 FPGA를 이용한 HW 시스템을 제작하여 구현함으로써 실험을 진행했다. 본 논문에서 구현한 HW 센싱 시스템을 이용하여 LM 가이드를 동작시킴으로 실시간으로 변위 값을 디스플레이 부로 출력되어 측정이 가능하고, 변위 값의 분해능과 응답속도 면에서 우수함을 확인할 수 있다.

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코너부의 펜슬가공시 볼엔드밀의 공구변형 특성 (Characteristics of Tool Deflection of Ball-end Mill Cutter in Pencil Cutting of the Corner)

  • 왕덕현;윤경석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.123-129
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    • 1999
  • Ball-end milling process is widely used in the die and mold manufacturing because of suitable one for the machining of free-form surface. During the process, the pencil cutting operation can be adopted before finish cut to eliminate overload in uncut area caused by large diameter of ball-end mill. The ball-end mill cutter for the pencil cutting is easily deflected by cutting force due to the long and thin shape, and the tool deflection in pencil cutting is one of the main reason of the machining errors in a free-form surface. The purpose of this study is to find the characteristics of deflected cutter trajectory by constructing measurement system with eddy-current sensor. It was found that the severe reduction of corner radius produced the overcut during the plane cutting. Up cutting method induced the overcut both plane and slope cutting, but down cutting one induced the undercut. From the experiments, down cutting with upward cutting path can generate the small undercut surface.

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볼엔드밀 공구에 의한 사각형상 가공시 공구 휨에 따른 절삭력 특성 (Cutting Force Characteristics and Tool Deflection When Machining Rectangular Shapes with a Ball End Mill)

  • 김인수;김상현;이동섭;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.26-32
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    • 2019
  • Ball end mills used for high-speed and high-precision machining require longer machining time than flat end mills or face cutters, since the tool diameter is limited and the rigidity is reduced by the characteristics of the tool's cutting edge: at the top end of the tool, the cutting speed approaches zero and hardly removes any material. Because there is little material removal at the top end of the ball end mill, the outer cutting edge performs the majority of the work; this irregular cutting force deforms the tool and shortens its life. In this study, we attached an eddy-current sensor to a tool to measure the deformation from the cutting force and we used a tool dynamometer to measure the cutting force. We found that the change in cutting force is dependent on the change in feed rate during square-shaped processing and, as the feed rate is accelerated, the cutting force also increases. Higher cutting forces increase tool deformation.

착탈형 구조를 갖는 와류센서를 이용한 ACSR전선 부식검출기 개발 (The development of the ACSR corrosion detector using eddy current sensor with removable type)

  • 강지원;조성배;정재기;양병모;민병욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2371-2373
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    • 1999
  • This paper deals with the development, reliability, specification and performances of the ACSR inner corrosion detector system. It is designed to run on ACSR automatically and to inspect the corrosion of the line with on-line continuously. And it comprises a sensor a constant current source, a signal processing unit, a RF transmitter and receiver unit. Also separable encircling coil sensor is proposed in order to detect inner corrosion of the overhead ground wires. In conclusion, this detector can realize the nondestructive detecting of an ACSR inner corrosion.

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캐패시턴스형 센서가 내장된 자기베어링 시스템의 작동성능에 관한 연구 (Performance of Built-in Capacitance Type Transducer of a Magnetic Bearing System)

  • 장인배;한동철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.2082-2088
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    • 1995
  • In this paper, we designed and fabricated the magnetic bearings and built-in type cylindrical capacitive transducers for improving the vibration characteristics of rotating shaft. The eddy current and magnetic field from the electromagnet of the bearing don't affect the measuring signal of the capacitive type transducers so that it is possible to locate the capacitive sensor plates around the magnetic bearing poles and can improve the spillover problem which is induced by the noncollocation of the sensors and actuators. According to the sensitivity calibration schemes using a X-Y table, the cylindrical capacitive transducers have a good linearities in the .+-.70.mu.m range from the geometric center of the sensor plates. The measured results also show high displacement sensitivities of the sensors. According to the performance test of the magnetic bearing which is controlled by the analog PD controllers, we found that the built-in capacitive transducer system successfully measures the journal displacement in the magnetic field and therefore the magnetic bearing system supports the rotating shaft up to 12,000 rpm.

Runout Control of a Magnetically Suspended High Speed Spindle Using Adaptive Feedforward Method

  • Ro Seung-Kook;Kyung Jin-Ho;Park Jong-Kwon
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제6권2호
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    • pp.19-25
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    • 2005
  • In this paper, the feedforward control with least mean square (LMS) adaptive algorithm is proposed and examined to reduce rotating error by runout of an active magnetic bearing system. Using eddy-current type gap sensors for control, the electrical runout caused by non-uniform material properties of sensor target produces rotational error amplified in feedback control loop, so this runout should be eliminated to increase rotating accuracy. The adaptive feedforward controller is designed and examined its tracking performances and stability numerically with established frequency response function. The designed feedforward controller was applied to a grinding spindle system which is manufactured with a 5.5 kW internal motor and 5-axis active magnetic bearing system including 5 eddy current gap sensors which have approximately 15∼30㎛ of electrical runout. According to the experimental results, the error signal in radial bearings is reduced to less than 5 ,Urn when it is rotating up to 50,000 rpm due to applying the feedforward control for first order harmonic frequency, and corresponding vibration of the spindle is also removed.

용접선 추적용 전자기센서의 제어시스템 개발 (Development of a Dual Electromagnetic Sensor-Based Weld Line Seam Tracking System)

  • 조방현;민기업;아미트;김동호;김수호;권순창
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.144-146
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    • 2005
  • Dual electromagnetic sensor is used for sensing the weld line. The sensor consists of excitation and two sensing coil wound over the ferro-magnetic core. By using the dual sensor, the effect of noise is minimized. It is based on the generation of eddy currents in the welding plate by passing current through the excitation coil. The sensor can be used to track the butt joints having no gap between them, where a vision based sensor fails to track. Sensor sensitivity depends on the number of coil turns, frequency of excitation, distance of a sensor from the work piece, diameter of core, etc. The whole system consists of a sensor, a signal processing board, a motion controller and a personnel computer (PC). The raw sensor signal is processed using the signal processing board. It consists of amplification, rectification, filtering, averaging, offset adjustment, etc. Based on sensor data, the motion controller adjusts the position of a welding torch.

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스플라인 기어부 결함의 와전류검사 신호처리에 관한 연구 (Study on Signal Processing in Eddy Current Testing for Defects in Spline Gear)

  • 이재호;박태성;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.195-201
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    • 2016
  • 금속성부품의 자동화 생산라인 상에서 결함검사는 통상 시스템 가격이 합리적이고 고속검사가 가능한 와전류검사(ECT, eddy current testing) 기법이 많이 사용된다. 이러한 금속성 피검사체 가운데 특별히 스플라인 샤프트(spline shaft)의 스플라인 기어부(spline gear)와 같이 표면이 고르지 못한 피검사 대상에 대하여 ECT검사를 적용할 경우 주파수 분포도가 유사하면서 동시에 상대적으로 큰 표면신호로 인해 센서로부터 획득한 원신호와 결함에 의해 발생한 신호를 분리해내기가 어렵다. 이러한 스플라인 기어부의 결함신호 검출을 용이하게 하기 위해서는 주변 잡음신호에서 결함신호만을 구분해낼 수 있는 고차필터의 구현이 필수적이고 동시에 각 생산라인과 피검사체의 상황에 따라 필터의 통과대역을 조절할 수 있어야 한다. 이러한 통과대역 조절이 가능한 고차필터 구현을 위해 디지털 방식 중 하나인 IIR (infinite impulse filter) 필터에 의한 구현방안을 검토하고, 신호검출을 위해 시스템 레벨에서 설계요소들의 최적화를 통해 결함신호검출을 시도하였다.

와전류 탐촉자를 이용한 총구 탄속 측정에 관한 연구 (Study on the Projectile Velocity Measurement Using Eddy Current Probe)

  • 신준구;손대락
    • 한국자기학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.83-86
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    • 2015
  • 무기체계가 첨단, 고도화되면서 탄약을 정밀 제어하여 목표를 타격하기 위하여 공중폭발탄(ABM)이 개발되어 전장에서 운용되고 있다. 이러한 공중폭발탄의 시한정밀도를 향상시키기 위하여 총구를 이탈하는 탄의 속도를 측정하여 표적까지의 정확한 비행시간을 계산한 후 탄에 입력하여야 한다. 본 연구에서는 K4 기관총의 소염기 부분에 탄을 감지할 수 있는 장치를 도입하였다. 탄약의 주요 금속 부품은 신관 부분의 알루미늄과 파편 효과를 발휘하는 탄체의 철 부분, 총열의 강선부를 통과할 때 직진운동을 회전운동으로 전환시키는 회전탄대의 구리로 구성되어 있는데 알루미늄 부분을 탐지하기 위하여 와전류 탐촉자의 원리를 도입하였다. 탄이 총구를 벗어나는 수십 us 동안 탄속을 측정하기 위하여 U 자형의 MnZn Ferrite 코어에 코일을 권선하여 200 kHz의 교류 전류를 인가하여 탄의 총구 이탈 속도를 측정하였으며, 도플러 레이더와 병행 계측한 결과 ${\pm}1%$ 이내에서 잘 일치하였다.

자기 누설 비파괴 탐상 시스템에서 PIG의 주행속도가 검출신호에 미치는 영향 (Effects of the PIG Draft Velocity on the Defect Signals in MFL NDT System)

  • 박상호;박관수
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제52권10호
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    • pp.475-483
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    • 2003
  • In this paper, dynamic characteristics of the magnetic flux leakage(MFL) type non-destructive testing(NDT) are analyzed. Effects of a sensor speed in MFL PIG system and remanent magnetization of the gas pipeline are analyzed by using 3 dimensional nonlinear finite element analysis including eddy current and hysteresis characteristics. Results show that the speed of the sensor reduces the magnitude of the sensing signals where as the hysteresis of the pipeline distorts the sensing signals.