Design of Capacitive Sensor for Measuring the Position of the Piston in Hydraulic Cylinder

유압 실린더 내 피스톤 위치측정을 위한 정전용량 센서 설계

In this paper, several capacitive sensors for measuring the position of the piston in hydraulic cylinder was studied and designed. The inductive LVDT sensor has been widely used to measure the position of the piston because of its high accuracy, but this type of sensor is very expensive and has difficulty in use because of its complexity. To overcome these disadvantages, we studied the optimized non-contact capacitive sensors and designed several capacitive sensors for accurate measuring the location of piston in hydraulic cylinder. The proposed capacitive sensor has the possibility of practical use for hydraulic cylinder through experiments.

본 논문에서는 유압 실린더내의 피스톤 위치를 측정하기 위한 정전용량 센서(Capacitive Sensor) 구조를 연구하였다. 기존에 유압 실린더 내 피스톤 위치 측정을 위해 인덕티브(Inductive) 방식을 응용한 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 센서가 사용되고 있으며, 높은 정확도를 갖지만, 고가이며 구조적으로 복잡하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 유압실린더 내 최적화된 구조를 바탕으로 여러 가지 비접촉 정전용량 센서 구조 방식을 연구하였다. 실험을 통하여 본 논문의 제안구조를 사용하면 유압 실린더 내 피스톤 위치측정이 가능함을 확인하였다.