• 제목/요약/키워드: LVDT sensor

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변위측정용 LVDT의 개선에 관한 연구 (Study on Improvement of a LVDT for Displacement Measurements)

  • 박영태;권성원;강전홍
    • 센서학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.1-8
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    • 1996
  • LVDT는 독립적으로 움직일 수 있는 코어의 변위에 비례하여 전기적 출력을 나타내는 전기기계적 트랜스듀서이다. 기존의 일반적 LVDT는 구조적으로 측정범위에 대해 크기의 비가 작은 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여, 새로운 형태의 LVDT를 제안하였고 동일한 치수와 코어를 가진 두가지 형태의 LVDT에 대하여 FEM 해석을 통하여 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 한 결과를 토대로 이들을 제작하여 그 특성을 비교하였으며 시험결과 측정범위${\pm}5\;mm$ 에서 일반 LVDT는 ${\pm}3\;%$의 선형도를 나타내었으며, 본 연구에서 제안한 LVDT는 ${\pm}0.5\;%$의 선형특성을 나타내었다. 따라서 이론적 결과와 실험적 결과를 통하여 기존의 LVDT보다 제안된 LVDT의 특성이 우수함을 확인할 수 있었다.

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강우재현 원심모형실험에 적용하기 위한 수평변위 계측장치의 개발 (Development of Horizontal Displacement Sensor for Rainfall-simulated Centrifugal Model Test)

  • 이충원;박성용;김용성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.71-77
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    • 2014
  • 집중호우는 사면의 붕괴와 사회 기반시설물의 파괴 등을 포함하는 다수의 재해를 유발한다. 이러한 관점에서 강우재현 원심모형실험은 지반구조물의 안정성을 평가하기 위한 합리적인 수단이 될 수 있다. 원심모형실험에서 모형의 변위를 취득하기 위하여 일반적으로 LVDT 또는 레이저 변위계가 사용된다. 그러나 강우모사 시 LVDT는 모형지반으로의 과다 침윤의 문제가 있으며, 레이저 변위계는 레이저의 산란에 의해 계측치의 정확성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 강우재현 원심모형실험에 적용하기 위한 수평변위 계측장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 탄성의 박철판과 스트레인 게이지를 이용하여 제작된 본 장치는 관입을 위한 말단부를 고정시켜 수행한 검정 결과로부터 정확한 변위-변형률 관계를 나타냄을 확인하였다.

LVDT의 출력 특성에 미치는 공정 및 재료 변수의 영향에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of the Effects of Process and Material Parameters on the LVDT Output Characteristics)

  • 양영수;배강열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.11-19
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    • 2021
  • Linear variable differential transformer (LVDT) is a displacement sensor and is commonly used owing to its wide measurement range, excellent linearity, high sensitivity, and precision. To improve the output characteristics of LVDT, a few studies have been conducted to analyze the output using a theoretical method or a finite element method. However, the material properties of the core and the electromagnetic force acting on the core were not considered in the previous studies. In this study, a finite element analysis model was proposed considering the characteristics of the LVDT composed of coils, core, magnetic shell and electric circuit, and the core displacement. Using the proposed model, changes in sensitivity and linear region of LVDT according to changes in process and material parameters were analyzed. The outputs of the LVDT model were compared with those of the theoretical analysis, and then, the proposed analysis model was validated. When the electrical conductivity of the core was high and the relative magnetic permeability was low, the decrease in sensitivity was large. Additionally, an increase in the frequency of the power led to further decrease in sensitivity. The electromagnetic force applied on the core increased as the voltage increased, the frequency decreased, and the core displacement increased.

선형변이 차동변압기를 이용한 왕복운동 계측기법 (An Alternating Motion Technique Using Linear Variable Differential Transformers)

  • 최주호;김윤겸
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1073-1077
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    • 1996
  • This paper presents a recoil and counter recoil(R&CR) motion measurement method using linear variable differential transformers(LVDT). The output of a LVDT is obtained from the differential voltage of the 2nd transformers. As a sensor core is attached at the motion body, the output is directly proportional to the core motion. Displacement, velocity and acceleration are measure from the core length. With a comparison between the measurement result and the known value which is obtained by the precision steel tape, the accuracy and the usefulness of the proposed scheme is validated.

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고정도 3상 직선형 절대 위치 센서의 구현 (An Implementation of High-precision Three-phase Linear Absolute Position Sensor)

  • 이창수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.335-341
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    • 2015
  • 최근 들어 철강의 두께 제어를 위해 고정밀도의 절대 위치 검출 센서에 대한 필요성은 증가하고 있다. 열악한 공장 환경 하에서 직선 운동하는 실린더의 절대 위치를 측정하기 위해서는 LVDT가 널리 사용된다. 본 논문에서는 1 미크론의 고해상도를 가지는 3상 LVDT 및 L/D (LVDT to digital) 변환기를 구현하였다. 이를 위하여 첫째 U, V, W 3상 정현파에 대한 시그널링을 FPGA로 설계하였다. 둘째 위치 정보에 대한 A상, B상 펄스 파형 출력 알고리즘을 구현하였다. 마지막으로 성능 평가를 위하여 기존의 센서들과 비교하였다. 실험 결과 직선성 편이 오차는 0.009788 [mm] 로써 2.2% 향상된 결과를 얻었고 정현파의 왜곡률은 평균 0.0751%로 기존보다 33%의 향상된 결과를 얻어 우수한 센서임을 입증하였다.

선형변이 차동변압기를 이용한 왕복운동 계측기법 (An alternating motion technique using linear variable differential transformers)

  • 최주호;김윤겸;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1380-1383
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    • 1996
  • This paper presents a recoil and counter recoil(R&CR) motion measurement method using linear variable differential transformers(LVDT). The output of a LVDT is obtained from the differential voltage of the 2nd transformers. As a sensor core is attached at the motion body, the output is directly proportional to the core motion. Displacement, velocity and acceleration are measure from the core length. With a comparison between the measurement result and the known value which is obtained by the precision steel tape, the accuracy and the usefulness of the proposed scheme is validated.

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선형변이 차동변압기를 이용한 왕복운동 계측기법 (An Aalternating Motion Measurement Technique Using Linear Variables Differential Transformers)

  • 최주호;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권5호
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    • pp.455-460
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    • 1997
  • This paper presents a recoil and counter recoil motion measurement method using linear variable differential transformers(LVDT). The output of a LVDT is obtained from the differential voltage of the 2nd transformers. As the sensor core is attached to the motion body, the output is directly proportional to the core motion. Displacement, velocity and acceleration are measured from the core length. A comparison between the measurement result and the known value, which is obtained by the precision steel tape, shows that the accuracy and the usefulness of the proposed scheme is validated.

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현장계측용 변위계의 환경영향 특성연구 (Environmental Stress on the Displacement Sensor for Infrastructure)

  • 이한준;최만용;박정학;임재학
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.114-121
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    • 2004
  • The sensor and measuring instrument that are used for the infrastructure is discussed the reliability problem from the various environment factors. In the domestic infrastructure, the low reliability products are produced, because of lack of the pertinent test methods and equipments. To improve the practical use and accuracy of the sensor, it raises the measurement reliability about the sensor and measurement instrument. In this study, the variance of the displacement value according to temperature was investigated using the LVDT for the infrastructure. The experimental results showed that a sensor is affected by environment factor such as temperature.

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선형변이 차동변압기 센서의 직선성오차 보정기법 (A Compensation Technique of the Linearity Error of Linear Variable Differential Transformer)

  • 최주호;황의성;홍성수;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.51-56
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    • 2000
  • This paper presents the characteristics of the dynamic response and calibration technique on a linear variable differential transformer(LVDT). The linear error of the LVDT was proven $\pm$1% in the static calibration and $\pm$0.5% in the dynamic calibration. In this paper, the linearity error generated in the static and dynamic state of the core movement can be eliminated using the correction algorithem of the static and dynamic state derived from the least square linear approximation for the nonlinearity of the curves of direct data fitting and Lagrange polynomials. With the static and dynamic calibration method, the calibration accuracy of the LVDT can be reduced to within $\pm{0.5%.}$.

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