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| − | '''토크센서'''(torque sensor)는 [[토크]]를 측정하는 [[센서]]이다. 토크가 걸릴 때 발생하는 비틀림을 측정하여 토크를 측정할 수 있다. 토크의 단위는 일반적으로 N-cm, N-m, in-lbf, kgf.cm /m 로 표시한다. | + | '''토크센서'''(torque sensor)는 [[토크]]를 측정하는 센서이다. 토크를 측정하는 데는 동력 전달축을 제동 장치와 결합하여 그 일을 열 또는 전기 에너지의 형태로 방산시켜 그때의 제동량으로부터 구하는 것과 동력 전달축의 비틀림 각이나 변형 등으로부터 측정하는 방법이 있다. 전자는 흡수 동력계라 부르고, 전기, 물, 공기, 고체 마찰 동력계로 분류된다. 후자는 토크미터라 하여, 실제로 움직일 때의 전달 토크가 계측 가능한 특징이 있다. 이 토크 센서에는 자기 변형 토크 센서, 변형 게이지식 토크 센서, 위상차 검출형 토크 센서 등이 있다. |
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| | == 개요 == | | == 개요 == |
| − | 토크센서는 연속적으로 회전하는 축의 토크를 측정하는 센서이다. 회전 토크미터라고도 한다.<ref>라디안이엔지, 〈[https://m.blog.naver.com/radianeng/221926228087 (토크센서란?) 회전 토크미터 란?_라디안이엔지]〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-24</ref> 토크센서는 EPS 시스템의 핵심부품으로 조향축에 걸리는 토크를 측정하여 EPS 제어기에 전달하는 역할을 한다. [[토크]](torque)란 어떤 것을 어떤 점 주위에 회전시키는 효과를 나타내는 양으로서, 회전 모멘트 또는 비틀림 모멘트라고도 부르며 회전체의 접선방향 힘의 크기와 힘이 걸리는 점에서 회전 중심점까지의 길이를 곱한 N·m 또는 kgf m 단위로 나타낸다. 토크 측정방식은 크게 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. 접촉식 토크센서에는 슬라이딩 방식의 저항형 포텐션미터(potentiometer), 접촉식 스트레인 게이지, SAW 토크센서 등이 있으나 내구성이 떨어지고, 2바퀴 반 이상 회전하는 자동차 조향축에 실장하는데 부적합하기 때문에 자동차 토크센서로는 주로 비접촉식 토크센서를 사용한다. 비접촉식으로 자동차 분야에서 많이 사용되는 있는 기술은 자기식으로 자기장 형성 구조물과 고감도 자기센서를 사용한다. 자기식 토크센서는 [[샤프트]] 주위에 정해진 패턴의 자장을 형성시킨 상태에서 토크에 의해 회전 변위가 발생될 때 이에 따른 자기장의 변화가 발생하게 되고, 이를 자기센서로 측정하는 방식이다. 샤프트로부터 수 mm 이격하여 토크를 측정하며, 먼지나 액체 등 기타 비자성 물질이나 높은 회전 속도에서도 매우 잘 동작을 한다. 단점으로는 샤프트가 자화될 수 있으며, 강력한 자계 환경에 노출되어서는 안 된다. 장점을 보면 다른 비접촉식 회전센서에 비해 저가격으로 제작이 가능하고, 장착이 용이하면서도 자동보정 및 추가조정이 최소화될 수 있다. 에너지 소모가 적고, 내구성이 뛰어나며, 토크 측정은 물론 각도와 위치측정도 가능하다. 비접촉식으로 감지 샤프트, 신호감지부, 전자신호 처리부가 하우징에 내장되어 콤팩트한 자기식 토크센서의 개발이 가능하다. 자기식 토크센서 중 자동차용 조향 토크 측정에 적용되는 센서의 일례로, [[스티어링휠]] 축에 부착되는 마그넷로터에서 발생하는 자기력에 의해 휠타이어 측 축에 연동한 고정자 치(stator tooth)에 1차 자기 유도되고, 회전하는 고정자 치에 유도된 자기력이 외부의 고정형 콜렉터(collector)로 2차 자기 유도되어 홀 IC 센서로 변화를 감지한다. 비틀림이 발생하면 로터와 고정자가 어긋나게 되어 자기장의 세기 변화가 발생하게 되는데, 일정범위 내에서 토크에 비례하는 자기장 변화가 발생한다.<ref>이대성 수석연구원, 〈[http://procon.co.kr/pdf/2014%205/2-04.pdf 자동차 조향토크센서의 기술 및 동향]〉, 《전자부품연구원 스마트센서사업단》, 2014</ref>
| + | 토크 센서는 토크를 측정하는 센서이다. 토크가 걸릴 때 발생하는 비틀림을 측정하여 토크를 측정할 수 있다. 토크의 단위는 일반적으로 N-cm, N-m, in-lbf, kgf.cm /m 로 표시한다. |
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| | == 토크의 측정방법 == | | == 토크의 측정방법 == |
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| | ;자동차 부문 | | ;자동차 부문 |
| − | * [[엔진]] : 켐샤프트, 모터 테스터( 엔진 다이나모), 클러치온도 분포 및 토크력 측정, 크랭크 샤프트의 회전토크측정, 클러치의 마찰력에 따른 토크 및 각도변화율, 엔진베어일 조립검사시 토크.각도, 엔진 냉각수 펌프 성능검사, 워터펌프 풀리의 구동토크, 센서.밸브.스위치 토크체결.조립시 | + | * 엔진: 켐샤프트, 모터 테스터( 엔진 다이나모), 클러치온도 분포 및 토크력 측정, 크랭크 샤프트의 회전토크측정, 클러치의 마찰력에 따른 토크 및 각도변화율, 엔진베어일 조립검사시 토크.각도, 엔진 냉각수 펌프 성능검사, 워터펌프 풀리의 구동토크, 센서.밸브.스위치 토크체결.조립시 |
| − | * [[섀시]] : 조향기어장치의 토크 및 각도 측정, 기어박스의 2 영역토크 및 속도 측정, 차동장치 내.외부샤프트 토크 측정, 자동차와이퍼로드토크.거리.각도, 녹센서의 조임토크 측정 및 감시,휠드라이브 브레이킹/부하/스피드, 윈도우 레굴레이터의 토크 측정, 와이퍼 모터 | + | * 섀시: 조향기어장치의 토크 및 각도 측정, 기어박스의 2 영역토크 및 속도 측정, 차동장치 내.외부샤프트 토크 측정, 자동차와이퍼로드토크.거리.각도, 녹센서의 조임토크 측정 및 감시,휠드라이브 브레이킹/부하/스피드, 윈도우 레굴레이터의 토크 측정, 와이퍼 모터 |
| − | * [[파워트레인]] : 자동차용 TRANSMISSION, Axle Drive , 엑슬샤프트와 휠조립후 토크.속도측정, V- 및 다이밍 밸트. 체인 구동 토크, 정밀베어링의 조립검사 토크 측정 , 변속기부문의 스핀들 작업공정 | + | * 파워트레인: 자동차용 TRANSMISSION, Axle Drive , 엑슬샤프트와 휠조립후 토크.속도측정, V- 및 다이밍 밸트. 체인 구동 토크, 정밀베어링의 조립검사 토크 측정 , 변속기부문의 스핀들 작업공정 |
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| | ;측정 및 시험기 | | ;측정 및 시험기 |
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| | ;레져.스포츠 산업 | | ;레져.스포츠 산업 |
| − | Running machine 의 롤러조임 조정시 , 골프채의 스윙시 토크 측정 , 낚시.릴의 베어링의 토크 측정 , 운동 페달기<ref>〈[https://casscale.net/product/torque-sensor-what/ 토크센서란? / 적용분야]〉, 《카스스케일코리아》, </ref> | + | Running machine 의 롤러조임 조정시 , 골프채의 스윙시 토크 측정 , 낚시.릴의 베어링의 토크 측정 , 운동 페달기 |
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| − | {{각주}}
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| | == 참고자료 == | | == 참고자료 == |
| | * 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1660534&cid=42330&categoryId=42330 토크센서]〉, 《자동차용어사전》 | | * 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1660534&cid=42330&categoryId=42330 토크센서]〉, 《자동차용어사전》 |
| | * 〈[https://casscale.net/product/torque-sensor-what/ 토크센서란? / 적용분야]〉, 《카스스케일코리아》 | | * 〈[https://casscale.net/product/torque-sensor-what/ 토크센서란? / 적용분야]〉, 《카스스케일코리아》 |
| − | * 라디안이엔지, 〈[https://m.blog.naver.com/radianeng/221926228087 (토크센서란?) 회전 토크미터 란?_라디안이엔지]〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-24
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| − | * 이대성 수석연구원, 〈[http://procon.co.kr/pdf/2014%205/2-04.pdf 자동차 조향토크센서의 기술 및 동향]〉, 《전자부품연구원 스마트센서사업단》, 2014
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| | * [[회전]] | | * [[회전]] |
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| − | {{자동차 전장|검토 필요}} | + | {{자동차 전장|추가 필요}} |
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