The present invention relates to a dynamic torque measuring device which comprises: two thin disks spaced apart from each other by a predetermined distance to rotate along with a rotational shaft, wherein a slit is engraved in the same shape and same size on each of the disks to have the same scale as a full circle protractor; and a laser beam source and a light sensor anchored to a housing of the dynamic torque measuring device, wherein when a load is not applied to the rotational shaft, no interference pattern occurs, but when a load is applied to the rotational shaft, deformation occurs on the rotational shaft and slits of the two matched disks are dislocated. How much the slits are dislocated are proportional to the size of the load applied to the rotational shaft and the distance between the two disks. When the slits of the two disks start being dislocated, an interference pattern occurs at a position of the light sensor, so that a zeroth-order interference pattern and a first-order interference pattern are measured to make a ratio of the two values outputted as a signal. At that moment, the beam source and the light sensor are forced to be locked in by a certain frequency, thereby eliminating an effect of external noises. According to the present invention, the dynamic torque measuring device is not affected by a change in a temperature and external noises and is used in a wireless mode or without a slip ring, so that reliability and accuracy of measurement are high and durability of the device is high even though properties of the beam source and the light sensor change over time. In addition, ordinary components can be used to constitute a device, thereby making the device cheaper.
본 발명의 동적 토크 측정 장치는 회전축과 함께 회전하는 일정 거리로 이격된 두 개의 얇은 디스크가 있고 이 디스크에는 동일한 모양과 크기로 전원 각도기와 각은 눈금으로 슬릿이 새겨져 있다. 레이저 광원과 광센서는 동적 토크 측정 장치의 하우징에 고정되어 있으며, 회전축에 부하가 걸리지 않으면 간섭무늬를 만들지 않으나, 부하가 회전축에 걸리면 회전축에 변형이 일어나고 일치하던 두 디스크의 슬릿이 어긋나게 된다. 이 어긋나는 정도는 회전축에 걸리는 부하의 크기와 두 디스크 사이의 거리에 따라 비례한다. 두 디스크의 슬릿이 어긋나기 시작하면 광센서 위치에서는 간섭무늬가 발생하며 0차 간섭무늬와 1차 간섭무늬를 측정하여 이 값의 비를 신호로 출력하게 된다. 이 때 레이저 광원과 광센서는 일정 주파수로 Lock-In 되도록 하여 외부 노이즈의 영향을 배제할 수 있도록 한다. 이렇게 구성된 동적 토크 측정 장치는 온도 변화와 외부 노이즈에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 무선 방식이거나 슬립링을 사용하지 않기도 하고, 광원과 광센서가 시간에 따라 특성이 변하더라도, 측정의 신뢰도와 정확도가 높고 장치의 내구성 또한 높게 된다. 또한 장치의 구성 요소가 일반적인 것으로 구성이 가능하므로 장치가 저렴하게 된다.
DYNAMIC TORQUE SENSOR
동적토크센서
2021-09-07
Patent
Elektronische Ressource
Koreanisch
High Precision Sensor for Dynamic Torque
British Library Conference Proceedings | 1999
|Non-contact compression type dynamic torque sensor and torque sensing center shaft
Europäisches Patentamt | 2023
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