KR100729545B1 - Detecting sensor, and measuring device having the same - Google Patents

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KR100729545B1
KR100729545B1 KR1020050124610A KR20050124610A KR100729545B1 KR 100729545 B1 KR100729545 B1 KR 100729545B1 KR 1020050124610 A KR1020050124610 A KR 1020050124610A KR 20050124610 A KR20050124610 A KR 20050124610A KR 100729545 B1 KR100729545 B1 KR 100729545B1
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KR
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detection sensor
sensing coil
bobbin
multiple sensing
type cable
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이상곤
박준교
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

A detecting sensor and a measuring device having the same are provided to measure magnetic fields or currents accurately and to mount a multiple sensing coil type cable stably. A multiple sensing coil type cable(10) comprises at least two coils and a tube surrounding the outside of a mineral insulator with the two buried coils. The two coils are induced by external magnetic fields or electric fields, and are fixed through the mineral insulator. At least one bobbin(22) is wound by the multiple sensing coil type cable, and forms a center tunnel toward the inside of a length direction or a radius direction of the body of the sensor by the multiple sensing coil type cable. A body part supports both ends of the bobbin and has an aperture.

Description

검출센서 및 그를 구비한 측정기{DETECTING SENSOR, AND MEASURING DEVICE HAVING THE SAME}DETECTING SENSOR, AND MEASURING DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 종래 기술에 따른 에나멜 코일을 보여주는 개략 단면 사시도.1 is a schematic cross-sectional perspective view showing an enameled coil according to the prior art.

도 2는 본 발명에 적용되는 다중 센싱코일형 케이블을 보여주는 개략 단면 사시도.Figure 2 is a schematic cross-sectional perspective view showing a multi-sensor coil type cable applied to the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 센싱코일형 케이블이 구비된 자기장 검출센서를 보여주는 개략 평면도.Figure 3 is a schematic plan view showing a magnetic field detection sensor with a multi-sensor coil type cable according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 자기장 검출센서의 개략 종단면도.4 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the magnetic field detection sensor shown in FIG.

도 5는 본 발명의 이실시예에 따른 다중 센싱코일형 케이블이 구비된 전류 검출센서를 보여주는 개략 평면도.Figure 5 is a schematic plan view showing a current detection sensor with a multi-sensor coil type cable according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 3의 자기장 검출센서를 이용하여 소정부분의 자기장을 검출할 때의 자기장 측정원리를 설명하기 위한 개념도.6 is a conceptual diagram illustrating a magnetic field measuring principle when detecting a magnetic field of a predetermined portion using the magnetic field detection sensor of FIG. 3.

도 7은 도 5의 전류 검출센서를 이용하여 소정부분의 전류를 검출할 때의 전류 측정원리를 설명하기 위한 개념도.FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a current measuring principle when detecting a current of a predetermined portion using the current detecting sensor of FIG. 5. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 다중 센싱코일형 케이블 11: 미네랄 절연체10: multiple sensing coil type cable 11: mineral insulator

12: 코일 13: 튜브12: coil 13: tube

20: 검출센서 21: 중앙터널20: Sensor 21: Central tunnel

22: 보빈 23: 몸체부22: bobbin 23: body

24: 브라켓 24a: 오목부24: bracket 24a: recessed portion

20A: 자기장 검출센서 20B: 전류 검출센서20A: magnetic field detection sensor 20B: current detection sensor

30: 적분기 회로 40: 전기선30: integrator circuit 40: electric cable

본 발명은 검출센서 및 그를 구비한 측정기에 관한 것으로, 특히 다중 센싱코일형 케이블을 채택한 검출센서 및 이 검출센서를 채택한 측정기를 이용하여 고온, 초고진공 등의 극한환경 내에 설치된 각종 장비 또는 설비에서 발생되는 자기장, 전류 등을 측정할 수 있도록 하는 검출센서 및 그를 구비한 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a detection sensor and a measuring device having the same, in particular, generated in various equipment or facilities installed in an extreme environment such as high temperature, ultra-high vacuum by using a detection sensor employing a multiple sensing coil cable and a measuring device employing the detection sensor. The present invention relates to a detection sensor for measuring a magnetic field, a current, and the like, and a measuring device having the same.

일반적으로, 자기장은 비자기 유도식 측정기, 자기 유도식 측정기 등에 의해 측정될 수 있다.In general, the magnetic field may be measured by a nonmagnetic inductive meter, a magnetic inductive meter or the like.

상기 비자기 유도식 측정기(도시되지 않음)에는 홀센서(hall sensor)를 이용한 가우스메타(Gauss meter)가 있으며, 이 가우스메타는 홀센서의 전극에 전류를 흐르게 한 후, 수직방향으로 자기장을 인가해 주면 전류의 방향과 자기장의 방향에 대해 수직으로 전위차가 발생하는 원리를 이용한다.The nonmagnetic inductive measuring device (not shown) includes a Gauss meter (Gauss meter) using a hall sensor, which applies a magnetic field in the vertical direction after flowing a current through the electrode of the Hall sensor In this case, the principle that the potential difference occurs perpendicular to the direction of the current and the direction of the magnetic field is used.

여기에서, 상기 가우스메타는 정자기장 또는 시간에 따라 특성이 변하는 자 기장을 측정할 수는 있으나, 상기 홀센서의 크기가 제한적인 데다 낮은 크기의 자기장을 측정하는 데 단점이 있다.Here, the Gaussian can measure a magnetic field whose characteristics change with a static magnetic field or time, but there are disadvantages in measuring a magnetic field of a small size and having a limited size of the Hall sensor.

한편, 상기 자기 유도식 측정기(도시되지 않음)는 시간에 따라 특성이 변하는 자기장을 측정하는 데 주로 사용되며, 적분기회로의 적분기의 특성변동(drift) 크기에 따라서는 시간에 따른 변화가 매우 적은 정자기장도 측정 가능하다.On the other hand, the magnetic induction measuring device (not shown) is mainly used to measure the magnetic field of the characteristic changes with time, and the static magnetic field with very little change with time depending on the magnitude of the characteristic drift of the integrator of the integrator circuit. Can also be measured.

상기 자기 유도식 측정기는 자기장의 세기를 측정 가능하게 하는 자기센서(또는 프로브)와, 이 자기센서에 연결선을 매개로 하여 접속되는 측정 본체부로 이루어져 있다. The magnetic inductive measuring device is composed of a magnetic sensor (or probe) capable of measuring the strength of a magnetic field, and a measuring main body connected to the magnetic sensor via a connecting line.

여기에서, 상기 자기센서는 비자화된 보빈(bobbin)을 갖는 몸체부와, 이 몸체부의 보빈 외주변에 일정권수로 감기는 에나멜 코일로 이루어져 있다.Here, the magnetic sensor is composed of a body portion having a non-bobbin (bobbin), and the enamel coil wound by a predetermined number of windings around the bobbin of the body portion.

상기 측정 본체부는 상기 자기센서의 몸체부의 보빈에 감긴 에나멜 코일의 양단부와 해당 접속단자를 통해 일정회로를 형성하고 상기 에나멜 코일에 걸리는 유도 자기장을 합산하는 적분기 회로와, 이 적분기 회로의 해당 접속단자와 전기적으로 연결되어 그 적분기 회로를 통해 합산된 자기장의 세기를 표시해 주는 표시부로 이루어져 있다.The measuring main body forms an integrated circuit through both ends of the enameled coil wound around the bobbin of the body of the magnetic sensor and the corresponding connecting terminal, and adds an induction magnetic field applied to the enameled coil, and the corresponding connecting terminal of the integrator circuit. It consists of an indicator that is electrically connected and displays the strength of the magnetic field summed through the integrator circuit.

상기 자기 유도식 측정기에 적용되는 에나멜 코일(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 일정길이의 구리선(2)과, 이 구리선의 외주변에 피복되는 에나멜 절연피막(3)으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the enamel coil 1 applied to the magnetic inductive measuring device includes a copper wire 2 having a predetermined length and an enamel insulating film 3 coated on the outer periphery of the copper wire.

그러나, 상기 에나멜 코일(1)은 비자화된 몸체부(도시되지 않음)의 보빈에 일정권수로 감겨 고온 등과 같은 극한환경 내에서 사용될 경우, 그 에나멜 코일의 에나멜 절연피막(3)이 고열에 의해 손상되어 인접한 구리선(2) 간에 단락(short circuit)을 일으키는 문제점이 있었다.However, when the enamel coil 1 is wound in a bobbin of a non-magnetized body part (not shown) and used in an extreme environment such as a high temperature, the enamel insulating film 3 of the enamel coil is subjected to high heat. There was a problem that the damage caused a short circuit between the adjacent copper wire (2).

또한, 상기 에나멜 코일(1)은 한 가닥의 구리선(2)으로 이루어져 있었기 때문에 고온 또는 초고진공 등과 같은 극한환경 속에서 내구성이 약화된 상태에서 물리적 충격을 받아 손상되기라도 하면 상기 몸체부 전체를 교체해야 하는 불편을 겪을 수밖에 없었다.In addition, since the enamel coil 1 is made of a single strand of copper wire 2, the entire body part is replaced if the enameled coil 1 is damaged by physical shock in a state where durability is weakened in an extreme environment such as high temperature or ultra high vacuum. I had to suffer the inconvenience.

이에, 본 발명의 목적은 다중 센싱코일형 케이블을 안정되게 장착시킬 수 있게 함과 아울러, 자기장 또는 전류의 값을 정확히 측정 가능하게 하는 검출센서를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a detection sensor that can stably mount a multi-sensing coil type cable and can accurately measure the value of a magnetic field or current.

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본 발명의 다른 목적은 검출센서를 연결선을 매개로 하여 측정 본체부와 접속시켜 그 검출센서로부터 자기장 또는 전류의 값을 정확히 측정할 수 있게 하고, 아울러 해당 장비 또는 설비에 편리하게 설치할 수 있도록 하는 측정기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to measure the magnetic field or current value from the detection sensor by connecting the detection sensor to the measurement main body via a connecting line, and also to be conveniently installed in the equipment or equipment To provide.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 검출센서는 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체의 외부를 감싸는 튜브로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블과; 해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the detection sensor according to the present invention is at least two coils which are electromagnetically induced by an external magnetic field or electric field and fixed at regular intervals through a mineral insulator, and the at least two coils A multiple sensing coil cable comprising a tube surrounding the outside of the embedded mineral insulator; The multi-sensing coil-type cable is wound around a portion of the outer periphery, and the multi-sensing coil-type cable consists of at least one bobbin which enables the central tunnel to be formed in the longitudinal or radially inward direction of the main body of the sensor. It is characterized by.

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또한, 본 발명에 따른 측정기는 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체의 외부를 감싸는 튜브로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블과, 해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈으로 구성된 검출센서와; 상기 검출센서의 다중 센싱코일형 케이블의 중앙터널을 통해 외부 전기선(전력선, 신호선 등)이 통과하고 그 다중 센싱코일형 케이블의 각 코일의 단부가 해당채널의 단자와 접속되는 측정 본체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the measuring device according to the present invention is at least two coils which are electromagnetically induced by an external magnetic field or an electric field and fixed at regular intervals through the mineral insulator, and the outside of the mineral insulator in which the at least two coils are embedded A multi-sensor coil type cable consisting of a tube surrounding the coil, and the multi-sensor coil type cable wound around a portion of the outer periphery with a predetermined number of windings, and the multi-sensor coil type cable has a central tunnel in the longitudinal or radial direction of the main body of the sensor. A detection sensor configured to include at least one bobbin; An external electric wire (power line, signal line, etc.) passes through the central tunnel of the multiple sensing coil type cable of the detection sensor, and an end of each coil of the multiple sensing coil type cable includes a measurement main body connected to a terminal of a corresponding channel. It features.

이하, 본 발명의 실시예를 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

도 2는 본 발명에 따른 다중 센싱코일형 케이블을 보여주는 개략 단면 사시도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional perspective view showing a multiple sensing coil type cable according to the present invention.

본 발명에 따른 다중 센싱코일형 케이블(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체(11)를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일(12)과; 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체(11)의 외부를 감싸는 튜브(13)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the multiple sensing coil type cable 10 according to the present invention is electromagnetically induced by an external magnetic field or an electric field and at least two fixed at regular intervals through the mineral insulator 11. Coils 12; The at least two coils have a structure including a tube 13 surrounding the outside of the embedded mineral insulator 11.

여기에서, 상기 미네랄 절연체(11)는 MgO, Al2O3, 그 밖의 고순도 미네랄 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 코일(12)은 구리선 또는 그 밖의 다른 전도체로 이루어질 수 있다.Here, the mineral insulator 11 is preferably made of MgO, Al 2 O 3 , other high purity minerals, and the like. The coil 12 may be made of copper wire or other conductors.

상기 튜브(13)는 스테인레스 스틸, 철 알루미늄 규소 합금, 철 니켈 합금으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속재, 또는 탄소, 보론(boron), 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비금속재로 이루어질 수 있다. 그 밖에도, 상기 튜브(13)는 전술한 바와 같은 금속재와 비금속재의 혼합체로 이루어지는 것도 가능하다.The tube 13 is at least one metal material selected from the group consisting of stainless steel, iron aluminum silicon alloy, iron nickel alloy, or at least one non-metal material selected from the group consisting of carbon, boron, resin. It may be made of. In addition, the tube 13 may be made of a mixture of a metal material and a non-metal material as described above.

상기 튜브(13)의 외형은 설계자의 의도에 따라 원형, 사각형, 또는 그 밖의 다른 다각형 형태로 이루어질 수 있다.The outer shape of the tube 13 may be circular, rectangular, or other polygonal shape according to the designer's intention.

한편, 본 발명에 따른 검출센서(20)는 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이, 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체(11)를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일(12)과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체(11)의 외부를 감싸는 튜브(13)로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블(10)과;Meanwhile, as illustrated in FIGS. 3 and 5, the detection sensor 20 according to the present invention is electromagnetically induced by an external magnetic or electric field and is fixed at a predetermined interval through the mineral insulator 11. A multi-sensing coil type cable 10 comprising at least two coils 12 and a tube 13 surrounding the outside of the mineral insulator 11 in which the at least two coils are embedded;

해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블(10)이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널(21)을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈(22)으로 구성되어 있다.At least a portion of the outer periphery of which the multiple sensing coil type cable 10 is wound by a predetermined number of windings and allows the central tunnel 21 to be formed in the longitudinal direction or the radially inward direction of the main body of the sensor by the multiple sensing coil type cable. It consists of one bobbin 22.

여기에서, 상기 검출센서(20)는 보빈(22)의 케이블 권선부분이 외부로 노출되도록 적어도 일부분이 개구되고 그 보빈의 양단부를 착탈 가능하게 지지하는 몸체부(23)를 더 포함하는 구조로 이루어져 있다. 상기 보빈(22)은 중공 또는 중실 형태로 이루어질 수 있다.Here, the detection sensor 20 is made of a structure further comprising a body portion 23 for opening at least a portion so that the cable winding portion of the bobbin 22 is exposed to the outside and detachably supporting both ends of the bobbin. have. The bobbin 22 may be formed in a hollow or solid form.

상기 보빈(22)의 양단은 각각 브라켓(24)을 매개로 하여 상기 몸체부(23)에 착탈 가능하게 고정되고, 상기 각 브라켓(24)은 일정권수로 감긴 다중 센싱코일형 케이블(10)에 의해 형성된 중앙터널(21)과 연통하도록 대응부분에 오목부(24a)가 형성될 수 있다(도 3과 도 4 참조). 또한, 상기 보빈(22)과 몸체부(23)는 별도로 마련되어 결합되는 형태뿐만 아니라 일체로 제조되는 것도 가능하다.Both ends of the bobbin 22 are detachably fixed to the body portion 23 via a bracket 24, and each bracket 24 is attached to a multi-sensing coil type cable 10 wound by a predetermined number of turns. A recess 24a may be formed in the corresponding portion so as to communicate with the central tunnel 21 formed by the same (see FIGS. 3 and 4). In addition, the bobbin 22 and the body portion 23 may be provided separately as well as the form is provided separately combined.

다른 한편, 본 발명에 따른 측정기(도시되지 않음)는 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체(11)를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일(12)과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체(11)의 외부를 감싸는 튜브(13)로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블(10)과, 해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블(10)이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널(21)을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈(22)으로 구성된 검출센서(20)와;On the other hand, a measuring device (not shown) according to the present invention includes at least two coils 12 which are electromagnetically induced by an external magnetic or electric field and fixed at regular intervals via the mineral insulator 11, The multi-sensing coil type cable 10 comprising a tube 13 surrounding the outside of the mineral insulator 11 in which the at least two coils are embedded, and the multi-sensing coil type cable 10 are fixed to a portion of the outer periphery thereof. A detection sensor 20 composed of at least one bobbin 22 wound by the number of turns and enabling the central tunnel 21 to be formed longitudinally or radially inwardly of the main body of the sensor by the multiple sensing coil type cable;

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상기 다중 센싱코일형 케이블(10)의 중앙터널(21)을 통해 외부 전기선(40)이 통과하고 그 다중 센싱코일형 케이블(10)의 각 코일(12)의 단부가 해당채널의 단자와 접속되는 측정 본체부(도시되지 않음)를 포함하는 구조로 이루어져 있다(도 2 내지 도 5 참조).An external electric wire 40 passes through the central tunnel 21 of the multiple sensing coil cable 10 and an end of each coil 12 of the multiple sensing coil cable 10 is connected to a terminal of a corresponding channel. It consists of a structure including a measuring body portion (not shown) (see FIGS. 2 to 5).

상기 측정 본체부는 상기 보빈(22)에 감긴 다중 센싱코일형 케이블(10)의 각 코일(12)의 단부가 해당채널의 단자와 접속되고 적어도 두 채널중 하나로부터 스위칭부(도시되지 않음)를 통해 유도된 자기 또는 전기를 입력받는 적분기 회로(30)와, 이 적분기 회로의 해당 접속단자와 전기적으로 연결되어 그 적분기 회로를 통해 연산된 자기장 또는 전류의 값을 표시해 주는 표시부(도시되지 않음)로 이루어져 있다(도 6과 도 7 참조).The measuring body portion is connected to the terminal of the corresponding channel of the end of each coil 12 of the multiple sensing coil type cable 10 wound on the bobbin 22 and through a switching unit (not shown) from at least one of the two channels. An integrator circuit 30 for receiving induced magnetic or electricity, and a display unit (not shown) which is electrically connected to the corresponding connection terminal of the integrator circuit and displays the value of the magnetic field or current calculated through the integrator circuit. (See FIGS. 6 and 7).

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 다중 센싱코일형 케이블, 검출센서 및 측정기의 제조 및 작동과정을 차례로 설명하면 다음과 같다.The manufacturing and operation processes of the multiple sensing coil cable, the detection sensor, and the measuring device according to the present invention configured as described above will be described as follows.

상기 다중 센싱코일형 케이블(10)은 적어도 두 개의 코일(12)간의 간격을 일정하게 유지해 주는 상태로 그 코일에 미네랄 절연체 용융물을 투입시켜 코일(12)- 미네랄 절연체(11)를 일체화시키는 코일-미네랄 절연체 일체화 구간과, 이 코일-미네랄 절연체 일체화 구간을 통해 일차적으로 가공된 코일-미네랄 절연체물의 외주변에 튜브 용융물을 투입시켜 최종적으로 코일(12)-미네랄 절연체(11)-튜브(13)로 구성되는 다중 센싱코일형 케이블(10)을 형성하는 코일-미네랄 절연체물-튜브 일체화 구간을 포함하는 다중 센싱코일형 케이블 제조기(도시되지 않음)로 제조될 수 있다(도 2 참조).The multi-sensing coil type cable 10 maintains a constant gap between at least two coils 12 and injects a mineral insulator melt into the coils 12 so as to integrate coils 12 and mineral insulators 11. Through the mineral insulator integration section and the coil-mineral insulator integration section, the tube melt is introduced into the outer periphery of the coil-mineral insulator that is primarily processed, and finally the coil 12, the mineral insulator 11, and the tube 13 It may be manufactured with a multiple sensing coil type cable maker (not shown) including a coil-mineral insulator-tube integration section forming the multiple sensing coil type cable 10 configured (see FIG. 2).

먼저, 자기장 검출센서를 제조하고자 하는 경우, 작업자는 전술한 바와 같이 제조된 다중 센싱코일형 케이블(10)을 직선형태의 보빈(22)의 외주변에 일정권수로 감아 자기장 검출센서(20A)를 제조한다(도 3과 도 4 참조).First, when the magnetic field detection sensor is to be manufactured, the operator winds the magnetic field detection sensor 20A by winding the multi-sensing coil-type cable 10 manufactured as described above around the outer periphery of the linear bobbin 22 with a predetermined number of turns. To manufacture (see FIGS. 3 and 4).

이때, 상기 보빈(22)의 양단부는 직접 몸체부(23)에 또는 브래킷(24)을 매개로 하여 몸체부(23)에 착탈 가능하게 고정된다.At this time, both ends of the bobbin 22 is detachably fixed to the body portion 23 directly to the body portion 23 or via the bracket 24.

그런 다음, 작업자는 튜브(13), 미네랄 절연체(11) 등을 벗겨내는 케이블스트립퍼(Cable Stripper)(도시되지 않음)를 이용하여 상기 자기장 검출센서(20A)의 일부분을 구성하는 다중 센싱코일형 케이블(10)의 각 코일(12)의 단부로부터 튜브(13)와 미네랄 절연체(11)를 벗겨낸다(도 2 참조).Then, the operator uses a cable stripper (not shown) to strip the tube 13, the mineral insulator 11, and the like to form a part of the multi-sensing coil type cable that forms part of the magnetic field detection sensor 20A. The tube 13 and the mineral insulator 11 are peeled off from the end of each coil 12 of 10 (refer FIG. 2).

그런 다음, 상기 각 코일(12)의 노출된 단부를 직접 또는 연결선(도시되지 않음)을 매개로 하여 적분기 회로(30)의 해당채널에 접속시킨다(도 6 참조).The exposed end of each of the coils 12 is then connected directly or via a connecting line (not shown) to the corresponding channel of the integrator circuit 30 (see FIG. 6).

이때, 상기 적분기 회로(30)는 표시부(도시되지 않음)와 전기적으로 연결되어 있어 상기 자기장 검출센서(20A)의 다중 센싱코일형 케이블(10)에 구비된 각 코일(12)로부터 유도되는 자기장의 값을 시각적으로 표시해줄 수 있게 된다. In this case, the integrator circuit 30 is electrically connected to a display unit (not shown), so that the magnetic field induced from each coil 12 provided in the multiple sensing coil type cable 10 of the magnetic field detection sensor 20A can be obtained. The value can be displayed visually.

상기 자기장 검출센서(20A)의 중앙터널(21)에는 작업자의 편의에 따라 상기 자기장 검출센서(20A)의 조립 전이나 후에 해당 장비 또는 설비의 피검출물, 예를 들면 외부 전기선(40)을 통과시켜 조립할 수 있다(도 3과 도 4 참조).The central tunnel 21 of the magnetic field detection sensor 20A passes through the detected object of the equipment or facility, for example, an external electric wire 40, before or after assembling the magnetic field detection sensor 20A according to the operator's convenience. Can be assembled (see FIGS. 3 and 4).

그에 따라, 전술한 바와 같은 자기장 측정기(도시되지 않음)가 해당 장비 또는 설비와 함께 고온 또는 초고진공 등과 같은 극한상황에 설치되더라도 상기 다중 센싱코일형 케이블(10)은 미네랄 절연체(11) 또는 튜브(13)에 의해 안전하게 보호될 수 있어 그 자기장 측정기는 제기능을 발휘할 수 있게 된다.Accordingly, even if the magnetic field measuring device (not shown) as described above is installed in the extreme situation such as high temperature or ultra-high vacuum with the corresponding equipment or equipment, the multiple sensing coil type cable 10 may be made of a mineral insulator 11 or a tube ( 13) it can be safely protected so that the magnetic field meter can function properly.

설령, 상황의 악화로 그 미네랄 절연체(11)와 튜브(13)의 일부분이 손상되어 코일(12)중 일부가 손상되더라도 나머지 코일이 적분기 회로(30)의 해당채널과 계속해서 접속을 유지하고 있기 때문에 해당 장비 또는 설비의 전기선(40)으로부터 자기장을 정확히 측정할 수 있게 된다.Even if the mineral insulator 11 and the part of the tube 13 are damaged due to the deterioration of the situation, and the part of the coil 12 is damaged, the remaining coils remain connected to the corresponding channel of the integrator circuit 30. Therefore, it is possible to accurately measure the magnetic field from the electric line 40 of the equipment or equipment.

도 6은 자기장 측정원리를 설명하기 위한 개념도이며, 패러데이 법칙은 다음과 같다.6 is a conceptual diagram for explaining the principle of magnetic field measurement, Faraday's law is as follows.

〔수학식 1〕[Equation 1]

V = NA(dB/dt)V = NA (dB / dt)

V0 = NAB/RCV 0 = NAB / RC

여기에서, V는 패러데이 기전력, N은 자기장 측정코일의 권선수, A는 자기장 측정코일의 단면적, (dB/dt)는 자기장의 시간적 변화, V0는 적분기에서 출력되는 기전력, RC는 적분기의 시상수(time constant) 값을 나타낸다.Where V is the Faraday electromotive force, N is the number of turns of the magnetic field measurement coil, A is the cross-sectional area of the magnetic field measurement coil, (dB / dt) is the temporal change of the magnetic field, V 0 is the electromotive force output from the integrator, and RC is the time constant of the integrator (time constant) Indicates a value.

한편, 전류 검출센서를 제조하고자 하는 경우, 작업자는 로고스키(Rogowski) 코일 형태로, 즉 다중 센싱코일형 케이블(10)을 환(Ring) 형태의 보빈(22)의 외주변에 일정권수로 감는 형태로 전류 검출센서(20B)를 제조한다(도 5 참조).On the other hand, in the case of manufacturing a current detection sensor, a worker winds a multi-sensing coil-type cable 10 in the form of a Rogowski coil, that is, a certain number of turns around the bobbin 22 having a ring shape. The current detection sensor 20B is manufactured in the form (see FIG. 5).

그런 다음, 작업자는 튜브(13) 또는 미네랄 절연체(11)를 벗겨내는 케이블스트립퍼를 이용하여 상기 전류 검출센서(20B)의 일부분을 구성하는 다중 센싱코일형 케이블(10)의 각 코일(12)의 단부로부터 미네랄 절연체(11)와 튜브(13)를 벗겨낸다(도 2 참조).Then, the operator uses a cable stripper to strip the tube 13 or the mineral insulator 11 of each coil 12 of the multiple sensing coil type cable 10 constituting a part of the current detection sensor 20B. The mineral insulator 11 and the tube 13 are peeled off from the end (see Fig. 2).

그런 다음, 상기 각 코일(12)의 노출단부를 직접 또는 연결선(도시되지 않음)을 매개로 하여 적분기 회로(30)의 해당채널에 접속시킨다(도 7 참조).Then, the exposed end of each of the coils 12 is connected to the corresponding channel of the integrator circuit 30 directly or via a connecting line (not shown) (see FIG. 7).

이때, 상기 적분기 회로(30)는 표시부(도시되지 않음)와 전기적으로 연결되어 있어 상기 전류 검출센서(20B)의 다중 센싱코일형 케이블(10)에 구비된 각 코일(12)로부터 유도되는 전류의 값을 시각적으로 표시해줄 수 있게 된다. In this case, the integrator circuit 30 is electrically connected to a display unit (not shown), so that the inductor circuit 30 is connected to the coil 12 of the multi-sensing coil-type cable 10 of the current detection sensor 20B. The value can be displayed visually.

상기 전류 검출센서(20B)의 중앙터널(21)에는 작업자의 편의에 따라 상기 전류 검출센서(20B)의 조립 전이나 후에 해당 장비 또는 설비의 피검출물, 예를 들면 외부 전기선(40)을 통과시켜 조립할 수 있다(도 7 참조).The central tunnel 21 of the current detection sensor 20B passes through the detected object of the corresponding equipment or facility, for example, an external electric wire 40, before or after assembling the current detection sensor 20B according to the operator's convenience. Can be assembled (see FIG. 7).

그에 따라, 전술한 바와 같은 전류 측정기(도시되지 않음)가 해당 장비 또는 설비와 함께 고온 또는 초고진공 등과 같은 극한상황에 설치되더라도 상기 다중 센싱코일형 케이블(10)은 미네랄 절연체(11) 또는 튜브(13)에 의해 안전하게 보호될 수 있어 그 측정기는 제기능을 발휘할 수 있게 된다.Accordingly, even if the current measuring device (not shown) as described above is installed in the extreme situation such as high temperature or ultra-high vacuum with the corresponding equipment or equipment, the multiple sensing coil type cable 10 may be made of a mineral insulator 11 or a tube ( 13) can be safely protected so that the meter can function properly.

도 7은 전류 측정원리를 설명하기 위한 개념도이며, 암페어 법칙은 다음과 같다.7 is a conceptual diagram illustrating the current measuring principle, and the ampere law is as follows.

〔수학식 2〕[Equation 2]

V = NA(dB/dt)V = NA (dB / dt)

V = NAμ0 /L(dI/dt)V = NAμ 0 / L (dI / dt)

V0 = NAμ0 I/RCV 0 = NAμ 0 I / RC

여기에서, V는 패러데이 기전력, N은 로고스키코일의 권선수, A는 로고스키코일에서의 1회 권선된 코일의 단면적, μ0는 자유공간의 투자율(permeability), L은 로고스키코일의 전체 길이, (dI/dt)는 로고스키코일의 안으로 통과하는 전류의 시간적 변화, V0는 적분기에서 출력되는 기전력, RC는 적분기의 시상수(time constant) 값을 나타낸다.Where V is Faraday's electromotive force, N is the number of turns of Rogowski coil, A is the cross-sectional area of the coil wound once in Rogowski coil, μ 0 is the permeability of free space, and L is the total of Rogsky coil The length, (dI / dt), is the temporal change of the current passing through the Rogowski coil, V 0 is the electromotive force output from the integrator, and RC is the time constant of the integrator.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 검출센서는 다중 센싱코일형 케이블을 안정되게 장착시킬 수 있게 함과 아울러, 자기장 또는 전류의 값을 정확히 측정할 수 있게 한다.As described above, the detection sensor according to the present invention enables to stably mount the multiple sensing coil type cable, and also to accurately measure the value of the magnetic field or the current.

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또한, 본 발명에 따른 측정기는 검출센서를 연결선을 매개로 하여 측정 본체부와 접속시켜 그 검출센서로부터 자기장 또는 전류의 값을 정확히 측정할 수 있게 하고, 아울러 해당 장비에 편리하게 설치할 수 있게 한다.In addition, the measuring device according to the present invention connects the detection sensor with the measurement main body via a connection line, so that the value of the magnetic field or current can be accurately measured from the detection sensor, and also conveniently installed in the corresponding equipment.

Claims (14)

외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체의 외부를 감싸는 튜브로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블과;Multi-sensing coil consisting of at least two coils electromagnetically induced by an external magnetic or electric field and fixed at regular intervals via the mineral insulator and a tube surrounding the outside of the mineral insulator in which the at least two coils are embedded Type cable; 해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈At least one bobbin which allows the multiple sensing coil cable to be wound around a portion of the outer periphery and forms a central tunnel in the longitudinal or radially inner side of the main body of the sensor by the multiple sensing coil cable. 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 검출센서.Detection sensor, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 보빈의 케이블 권선부분이 외부로 노출되도록 적어도 일부분이 개구되고 그 보빈의 양단부를 착탈 가능하게 지지하는 몸체부를 더 포함하는 것인 검출센서.The detection sensor according to claim 1, further comprising a body part at least partially opened so that the cable winding of the bobbin is exposed to the outside and detachably supporting both ends of the bobbin. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보빈은 중공 또는 중실 형태로 이루어진 것인 검출센서.The detection sensor according to claim 1 or 2, wherein the bobbin has a hollow or solid shape. 제1항에 있어서, 상기 보빈의 양단은 각각 브라켓을 매개로 하여 상기 몸체부에 착탈 가능하게 고정된 것인 검출센서.The detection sensor of claim 1, wherein both ends of the bobbin are detachably fixed to the body part via a bracket. 제4항에 있어서, 상기 각 브라켓은 일정권수로 감긴 다중 센싱코일형 케이블에 의해 형성된 중앙터널과 연통하도록 대응부분에 오목부가 형성된 것인 검출센서.5. The detection sensor according to claim 4, wherein each of the brackets has a recess formed in a corresponding portion so as to communicate with a central tunnel formed by a multi-sensor coil cable wound by a predetermined number of turns. 제1항에 있어서, 상기 미네랄 절연체는 MgO 또는 Al2O3로 이루어진 것인 검출센서.The sensor of claim 1, wherein the mineral insulator is made of MgO or Al 2 O 3 . 제1항에 있어서, 상기 코일은 구리선인 것인 검출센서.The detection sensor of claim 1, wherein the coil is a copper wire. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 스테인레스 스틸, 철 알루미늄 규소 합금, 철 니켈 합금으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속재로 이루어진 것인 검출센서.The detection sensor according to claim 1, wherein the tube is made of at least one metal material selected from the group consisting of stainless steel, iron aluminum silicon alloy, and iron nickel alloy. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 탄소, 보론(boron), 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비금속재로 이루어진 것인 검출센서.The sensor of claim 1, wherein the tube is made of at least one nonmetallic material selected from the group consisting of carbon, boron, and resin. 제1항에 있어서, 상기 튜브는 스테인레스 스틸, 철 알루미늄 규소 합금, 철 니켈 합금으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속재와, 탄소, 보론(boron), 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비금속재의 혼합체로 이루어진 것인 검출센서.The method of claim 1, wherein the tube is at least one metal material selected from the group consisting of stainless steel, iron aluminum silicon alloy, iron nickel alloy, and at least one selected from the group consisting of carbon, boron and resin. Sensor consisting of a mixture of non-metallic material of. 제1항에 있어서, 상기 튜브의 외형은 원형, 사각형, 또는 그 밖의 다른 다각형 형태로 이루어진 것인 검출센서.The detection sensor of claim 1, wherein an outer shape of the tube has a circular, rectangular, or other polygonal shape. 외부의 자기장 또는 전기장에 의해 전자기적으로 유도되고 미네랄 절연체를 매개로 하여 일정간격을 두고 고정되는 적어도 두 개의 코일과, 이 적어도 두 개의 코일이 매립된 미네랄 절연체의 외부를 감싸는 튜브로 이루어진 다중 센싱코일형 케이블과, 해당 외주변의 일부분에 상기 다중 센싱코일형 케이블이 일정권수로 감기고 이 다중 센싱코일형 케이블에 의해 센서의 본체의 길이방향 또는 반경방향 내측으로 중앙터널을 형성 가능하게 하는 적어도 하나의 보빈으로 구성된 검출센서와;Multi-sensing coil consisting of at least two coils electromagnetically induced by an external magnetic or electric field and fixed at regular intervals via the mineral insulator and a tube surrounding the outside of the mineral insulator in which the at least two coils are embedded Cable and at least one portion of the outer periphery of which the multiple sensing coil type cable is wound by a predetermined number of windings, and the multiple sensing coil type cable makes it possible to form a central tunnel in the longitudinal or radial direction of the main body of the sensor. A detection sensor composed of a bobbin; 상기 검출센서의 다중 센싱코일형 케이블의 중앙터널을 통해 외부 전기선이 통과하고 그 다중 센싱코일형 케이블의 각 코일의 단부가 해당채널의 단자와 접속되는 측정 본체부Measurement body part through which an external electric wire passes through the central tunnel of the multiple sensing coil type cable of the detection sensor, and the end of each coil of the multiple sensing coil type cable is connected to the terminal of the corresponding channel. 를 포함하는 측정기.Meter comprising a. 제12항에 있어서, 상기 측정 본체부는 상기 보빈에 감긴 다중 센싱코일형 케이블의 각 코일의 단부가 해당채널의 단자와 접속되고 적어도 두 채널중 하나로부터 스위칭부를 통해 유도 자기 또는 전기를 입력받는 적분기 회로와, 이 적분기 회로의 해당 접속단자와 전기적으로 연결되어 그 적분기 회로를 통해 연산된 자기장 또는 전류의 값을 표시해 주는 표시부로 이루어진 것인 측정기.The integrator circuit of claim 12, wherein the measuring main body has an end portion of each coil of the multiple sensing coil cable wound on the bobbin connected to a terminal of a corresponding channel and receives induction magnetic or electricity from one of at least two channels. And a display unit electrically connected to a corresponding connection terminal of the integrator circuit and displaying a value of a magnetic field or a current calculated through the integrator circuit. 삭제delete
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