Design of Stroke Measurement System and Cylinder-type Capactive Sensor

실린더형 정전용량 센서 및 변위 측정시스템 설계

  • Lee, Jae-gun (Dept. of Info. & Comm. Eng, Kongju National University) ;
  • Lee, In-gon (Dept. of Info. & Comm. Eng, Kongju National University) ;
  • Park, Sung-kyun (Dept. of Info. & Comm. Eng, Kongju National University) ;
  • Hong, Ic-pyo (Dept. of Info. & Comm. Eng, Kongju National University)
  • Published : 2015.10.26

Abstract

In this paper, we designed the novel capacitive sensor and system for measuring the position of the piston in hydraulic cylinder. The magnetic or LVDT sensors have been widely used to measure the position of the piston because of its high accuracy, but these types of sensor are very expensive and have difficulty in use because of its complexity. To overcome these disadvantages, we studied the optimized non-contact capacitive sensor and designed detecting system for accurate measuring the location of piston in hydraulic cylinder. The proposed capacitive sensor and detecting system have the possibility of practical use for hydraulic cylinder through experiments.

본 논문에서는 중장비나 댐의 수문 등의 적용된 유압 실린더의 변위(stroke)를 검출하여 유압 실린더의 정밀제어 또는 자동화를 위한 정전용량 센서(Capacitive Sensor) 및 변위 검출 시스템을 설계하였다. 기존 실린더의 변위 검출 방식인 코일을 이용한 자기장 센서, LVDT 센서 등은 높은 정확도에 비해 충격 및 진동 완화 또는 센서 보호 하우징(Housing) 등 부수적인 설비에 따른 높은 비용, 큰 부피와 같은 문제가 있다. 따라서 이러한 개선하기 위해 유압 실린더 내의 직접 적용되어 실린더의 변위 검출이 가능한 정전용량 센서를 설계하였으며, 설계한 정전용량 센서를 통하여 실린더의 변위에 따른 커패시턴스 값을 검출하여 실린더 위치 측정이 가능한 시스템을 설계 및 검증 하였다.

Keywords