지상교차 유도루프식 위치검지 센서의 노이즈 영향 연구 (Study on Noise Influence in Position Detection System utilizing Cross-inductive Loop Coil)

서지정보

· 발행기관 : 한국철도학회
· 수록지 정보 : 한국철도학회논문집 / 26권 / 12호 / 890 ~ 898페이지
· 저자명 : 조정민, 이창영, 김재희

초록

하이퍼튜브 시스템과 같이 초고속 자기부상열차의 위치검지 시스템은 추진장치를 제어하는데 필수적이다. 이러한 위치검지는 높은 정밀도를 요구한다. 특히 자기부상열차의 경우 지상과 연결된 부분이 없기 때문에 무선으로 위치 검지를 수행해야 한다. 이를 위하여 지상교차 유도루프 코일을 활용한 위치검지시스템이 적용이 된다. 지상교차 유도루프 코일의 경우, 차상으로부터 형성된 자기장을 지상의 코일이 유도전압을 형성하여 이를 측정하여 위치를 검지하는 시스템이다. 지상의 코일이 자기장을 수신하기 때문에 지상에 설치된 다양한 전력설비로부터 발생한 자기장이 위치검지 시스템에 유기될 수 있다. 본 논문에서는 실제 추진시스템이 설치된 테스트베드에 지상교차 유도루프 코일 위치검지 시스템을 장착하여 추진시스템 전원인가에 따른 노이즈 형성을 실험하였다. 그리고 노이즈를 효율적으로 제거하는 방법으로 디지털 저주파통과필터와 저항을 부착하는 방법을 제안하였다. 특히 저항을 부착할 때 지상코일에 공진을 형성하면 신호의 감쇄 없이 효율적으로 노이즈만 감소시킬 수 있음을 시뮬레이션을 통해 제안하였다.

영어초록

Position detection systems, such as in a hyperloop or high-speed maglev train, play a crucial role in controlling the propulsion with utmost precision. Particularly in the case of maglev trains, which lack any physical connection to the ground, wireless position detection becomes imperative. To address this, the ground cross-inductive loop coil has found significant application as a position detection system. This system utilizes the induction of voltage in the ground coil by the magnetic field generated from the on-board coil, enabling accurate position detection. However, the ground crossinductive loop coil system, because it is naturally receptive to magnetic fields, is susceptible to noise interference from various ground-based equipment. In this paper, we conducted experiments on a testbed equipped with a position detection system using ground cross-inductive loop coils in an actual propulsion system installation. The experiments focused on investigating noise generation concerning the application of propulsion system power. High-frequency noise generation was observed, affecting the system's performance. To effectively mitigate noise interference, we propose the incorporation of a digital low-pass filter and load resistors. In particular, we suggest attaching resistors that form resonance with the ground coil, efficiently reducing noise without attenuating the signal. The proposed method ensures reliable and accurate position detection, enhancing the overall performance and stability of the propulsion system.

참고자료

· 없음