노튼-증폭기 및 리어스탯을 이용한 저가형 기구물 각도검출에 관한 연구 (A Study on the Low-cost Method of Detecting the Mechanical Angle using Norton-Amplifier and Rheostat)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 54권 / 12호 / 111 ~ 118페이지
· 저자명 : 강서익, 이현창

초록

본 논문에서는 노튼-증폭기와 리어스탯을 이용해 소형 장난감 로봇이나 문 잠금장치, 교육용 교재와 같은 간이형 기계 등에 적용할 수 있는 저가형 기구물 각도검출 회로를 제시하고, 리어스탯을 이용함에 따른 비직선적인 특성 상태에서 최대의 출력변화가 발생할 수 있는 소자의 비율을 구하였으며, 이를 실험을 통해 확인하였다. 제시한 방법은 가격이 저렴하고 부피가 매우 작은 가변저항기를 이용해 아날로그적으로 기계적 각도를 검출하므로 매우 저가격, 소형이면서도 엡설류트형 옵티컬 인코더와 마찬가지로 기구물의 절대각도를 검출할 수 있으며, 각도검출의 분해능은 수신회로에서 필요에 따라 자유롭게 설정해 사용할 수 있다. 아날로그 신호로 각도를 검출하면서도 검출신호를 전류의 형태로 전송함에 따라 잡음에 대해 매우 강한 특성을 나타내며, 리어스탯을 사용함에 의해 센서와 검출회로 사이의 배선 수가 크게 감소해 기구물 각도검출에 적용할 경우 배선의 복잡성 저감에도 큰 효과가 있음을 확인하였다.

영어초록

In this paper, rheostat circuit with Norton-amplifier is proposed for low-cost mechanical angle detection (i.e. humanoid robot, locking device or educational materials). Since the output characteristic of rheostat are highly nonlinear, optimal resistance ratio was found for high resolution of angle detection. The advantage of the proposed method for angle detection is that the proposed design can measure the absolute angle and control the resolution by receiver circuit design. Also, proposed method has the robustness against noise due to the current transmission by Norton-amplifier. The effect of proposed method is verified through simulation studies and experimental results. Rheostat with Norton-amplifier system is expected to apply for mechanical angle detecting that robustness, economical, and simple wiring.

참고자료

· 없음