일반기술

동위형 축전 센서

본 과제에서는 PCB 기판을 소재로 에칭 공법을 이용하여 약 2 mm 이내의 간극을 0.002 mm 단위로 측정할 수 있는 소형 축전 센서를 개발한 결과를 보여 준다. 소재가 소형이므로, 기구부 내에서 간극을 측정할 필요가 있을 때, 간극 사이에 삽입하여 측정하고자는 부위의 간극을 직접 측정할 수 있다. 즉, 동위형 센서로서 응용할 수 있다. 초기에는 자기 베어링용으로 개발하였으나, 여러 용도에 응용 가능하다. 본 센서 장치는 (1) PCB 제조 기법으로 제작된 센서판 및 (2) 센서 신호 처리를 위한 신호 처리 장치로 구성된다. 센서를 구동하는 신호 처리 장치는 센서의 선형성을 확보하기 위하여, 정전류 방식으로 설계 제작하였으며, PCB 아트 워킹으로 제작되어 있으므로 당장 현장에 활용하거나, 상품화 개발에 투입될 수 있다. 센서 시스템의 동적 특성 실험을 수행한 결과, 1.2 kHz의 주파수 대역폭을 가지고 있음을 보였고, 분해능은 0.0023 mm 이었다. 가격은 일반적인 PCB 제조 기법을 사용하므로, 일반적으로 시판되고 있는 축전 센서에 비하여 제조 원가가 20% 이내로 저렴하다.PCB 제조 기법으로 제작되므로, 센서판의 형상은 용도에 맞게 임의로 제작할 수 있다는 큰 장점이 있다. 단, 서울대학교에서 이미 특허 출원을 완료한 상태이므로, 기술 이전에 대하여는 별도로 논의가 필요하다