faq3

위상차(비접촉) 방식의 Torque 측정 원리

	현재 우리나라 학교나 산업체에서 주로 사용하는 토크 측정 방법에는 스트레인 게
	이지를 이용한 접촉식 측정 방법과 전자기 검출기를 이용한 비접촉식 측정방법,
	이렇게 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다.
	접촉식으로 토크를 측정하는 장비에는 잘 알려진대로 스트레인 게이지를 이용한
	토크 변환기와 슬립링이 있다. 이 장비들은 구조가 간단하고 측정이 간편하지만
	브러쉬와 링과의 스트로크를 이용한 접촉식이기 때문에 회전속도라든가 사용시간
	에 따라 장비의 수명이 달라지고 그 수명이 다되면 일부 부품이나 장비 자체를 교
	환해야 하는 소모품 개념인 경우가 많다.
	반면 ONO SOKKI 제품으로 잘 알려진 비접촉식 토크 측정기의 경우 접촉식의 그
	것과는 달리 측정대상인 축의 회전 속도나 사용시간에 관계없이 수명이 반영구적
	이며, 설사 축의 회전 속도가 불규칙적이라고 하더라도 안정된 출력값을 얻을 수
	있다는 장점이 있다.
	그 측정원리는 다음과 같다.
	ONO SOKKI 의 디지털 토크 측정기는 회전축상의 두 점에 기어를 장착시키고 이
	기어에 근접하게 비접촉식 전자기 검출기를 설치하여 축의 비틀림에 의하여 생기
	는 AC 신호 전압의 위상차를 감지해 낸다.
	이렇게 감지된 두 측정점 사이의 신호 위상차는 일련의 연산과정을 거쳐 축에 전
	달되는 토크값과 비틀림각으로 변환되는 것이다.
		토크 전달축은 전달되는 토크의 크기에
		비례하여 비틀림이 발생하게 되고, 이로
		인해 기어 A와 B의 이(tooth) 사이에는
		비틀림각의 크기에 비례하여 relative
		position 차가 발생하게 된다. 두 기어
		A와 B사이에 이러한 위치상의 차이가
		생기게 되면 각각의 기어에 의해서 AC
		신호 전압을 발생시키는 검출기 C와 D의
		출력 신호에도 비틀림각에 비례하는 만
		큼의 위상차가 발생하게 된다.








		그러므로 토크는 두 AC 신호 전압의 위상
		차에 의해서 측정되어질 수 있다. 두 AC
		신호 전압 위상차와 같은 간격으로 게이
		트가 개방되면 수정 진동자에 의해 간헐
		적인 시계열이 만들어 지게 된다. 이 펄
		스들이 균일하게 발생되어 나오지 않더
		라도 위상차의 크기에 비례하여 일정 주
		파수의 주기 신호의 모양이 형성되게 된
		다. 이 신호 파형을 이용하여 토크의 평
		균적인 값을 계산해 내고 F-V 변환을 통
		하여 아나로그 출력이 나오게 되는 것이다