KR102151766B1 - Strain gauge, strain sensor including the same, and strain measurement method using the same - Google Patents

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KR102151766B1 KR1020190059812A KR20190059812A KR102151766B1 KR 102151766 B1 KR102151766 B1 KR 102151766B1 KR 1020190059812 A KR1020190059812 A KR 1020190059812A KR 20190059812 A KR20190059812 A KR 20190059812A KR 102151766 B1 KR102151766 B1 KR 102151766B1
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임수만
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전북대학교산학협력단
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Abstract

Disclosed are a strain gauge, a strain sensor including the same, and a strain measurement method using the same. According to an embodiment of the present invention, the strain gauge comprises: a flexible insulating substrate; an electronic unit including first and second electrodes spaced apart from each other on one surface of the substrate; and a sensing unit having one end connected to the first electrode, and the other end connected to the second electrode, and having an electric resistance changed by deformation. The sensing unit includes: a plurality of resistors spaced apart from each other at preset intervals on one surface of the substrate to be formed in a longitudinal direction, and having different electrical resistances against stress applied from the outside; and a plurality of connectors for electrically connecting the resistors. According to the present invention, a position where force is applied can be determined.

Description

스트레인 게이지, 그를 포함하는 스트레인 센서 및 이를 이용한 스트레인 측정 방법{STRAIN GAUGE, STRAIN SENSOR INCLUDING THE SAME, AND STRAIN MEASUREMENT METHOD USING THE SAME}A strain gauge, a strain sensor including the same, and a strain measurement method using the same {STRAIN GAUGE, STRAIN SENSOR INCLUDING THE SAME, AND STRAIN MEASUREMENT METHOD USING THE SAME}

본 발명의 실시예들은 스트레인 게이지, 그를 포함하는 스트레인 센서 및 이를 이용한 스트레인 측정 방법이 된다.Embodiments of the present invention are a strain gauge, a strain sensor including the same, and a strain measurement method using the same.

내부로부터 또는 외부에서 가해지는 물리적인 힘의 변화를 전기적인 신호로 변환하는 물리 센서는 압력 또는 힘의 계측을 위하여 다양한 분야 예를 들어, 건물, 선박, 항공, 자동차, 공업장비, 계측장비 등에 활용되고 있다.Physical sensors that convert changes in physical force applied from the inside or outside into electrical signals are used in various fields, such as buildings, ships, aviation, automobiles, industrial equipment, and measuring equipment, to measure pressure or force. Has become.

스트레인 게이지란 기계적인 미세한 변화를 전기신호로 검출하는 게이지를 의미하는 것으로서, 널리 사용되고 있는 물리 센서에 해당한다. 통상적으로 스트레인 게이지를 기계나 구조물의 표면에 부착시키고, 표면에서 발생하는 미세한 전기적 저항의 변화를 측정함으로써, 응력을 확인할 수 있다.The strain gauge refers to a gauge that detects minute mechanical changes with an electrical signal, and corresponds to a widely used physical sensor. Typically, a strain gauge is attached to the surface of a machine or structure, and the stress can be checked by measuring a change in minute electrical resistance generated on the surface.

종래의 스트레인 게이지의 경우, 단일 선폭으로 제작되어 센서가 감지할 수 없는 미세한 변형(인장 또는 압축)이 가해지거나 강한 힘이 순간적으로 가해졌다 회복될 경우, 센서가 신호전송을 놓치거나 감지하지 못하기 때문에 보다 정밀한 센서로 활용되지 못하는 한계가 있었다.In the case of a conventional strain gauge, it is manufactured with a single line width, so when a minute deformation (tension or compression) that the sensor cannot detect is applied, or when a strong force is applied and recovered, the sensor misses or fails to detect the signal transmission. Therefore, there is a limit that cannot be used as a more precise sensor.

대한민국 등록특허공보 제10-1072436호 (2011.10.05.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1072436 (2011.10.05.)

본 발명의 실시예들은 스트레인 게이지에 압력 또는 힘이 주어졌을 때, 특히 미세한 변형이 가해지거나 강한 힘이 순간적으로 가해지는 경우, 저항 정도가 서로 다른 복수 개의 저항체로 형성된 센서가 효율적으로 인가된 변형을 감지하기 위한 것이다. In the embodiments of the present invention, when pressure or force is applied to the strain gauge, particularly when a small deformation is applied or a strong force is applied instantaneously, a sensor formed of a plurality of resistors having different resistance degrees is effectively applied to the strain gauge. To detect.

또한, 본 발명의 실시예들은 스트레인 게이지에 압력 또는 힘이 주어졌을 때 그에 따른 저항 정도가 서로 다른 복수 개의 저항체를 각각 다르게 배치하여 힘이 가해진 위치를 판별하기 위한 것이다. In addition, embodiments of the present invention are to determine the position where the force is applied by disposing a plurality of resistors having different degrees of resistance according to the pressure or force applied to the strain gauge.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 유연한 절연성 기판; 상기 기판의 일면에 서로 이격 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극부; 및 일단은 상기 제1 전극에 연결되고, 타단은 상기 제2 전극에 연결되며, 변형에 의해 전기적 저항이 변하는 감지부를 포함하며, 상기 감지부는, 상기 기판의 일면에 기 설정된 간격으로 이격되어 길이 방향으로 형성되며, 외부에서 가해지는 스트레스에 대해 서로 다른 저항 정도를 가지는 복수의 저항체; 및 상기 복수의 저항체 사이를 전기적으로 연결하도록 상기 복수의 저항체 사이를 각각 연결하는 복수의 연결체를 포함하는, 스트레인 게이지가 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a flexible insulating substrate; An electrode unit including a first electrode and a second electrode spaced apart from each other on one surface of the substrate; And a sensing unit having one end connected to the first electrode, the other end connected to the second electrode, and changing electrical resistance due to deformation, and the sensing unit is spaced apart from one surface of the substrate at a predetermined interval in the longitudinal direction. A plurality of resistors having different degrees of resistance against stress applied from the outside; And a plurality of connecting bodies respectively connecting the plurality of resistors to electrically connect the plurality of resistors to each other.

상기 감지부는, 용액 공정 기반의 인쇄전자 기술에 의해 상기 기판의 일면에 증착되어 형성되며, 상기 용액은, 탄소나노튜브(CNT)와 메탈 나노 분말를 페이스트(paste)의 형태로 혼합한 혼합물일 수 있다.The sensing unit is formed by being deposited on one surface of the substrate by a solution process-based printed electronics technology, and the solution may be a mixture of carbon nanotubes (CNT) and metal nano powders in the form of a paste. .

상기 감지부는, 상기 스트레스에 대해 제1 저항 정도를 가지는 제1 저항체; 및 상기 스트레스에 대해 상기 제1 저항 정도 보다 낮은 저항 정도인 제2 저항 정도를 가지는 제2 저항체를 포함할 수 있다.The sensing unit may include: a first resistor having a first degree of resistance to the stress; And a second resistor having a second degree of resistance that is a degree of resistance lower than that of the first resistance to the stress.

상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 두께가 동일하게 형성되고, 상기 제1 저항체의 선폭 보다 상기 제2 저항체의 선폭이 좁게 형성될 수 있다.The first resistor and the second resistor may have the same thickness, and a line width of the second resistor may be narrower than that of the first resistor.

상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 선폭이 동일하게 형성되고, 상기 제1 저항체의 두께 보다 상기 제2 저항체의 두께가 얇게 형성될 수 있다.The first resistor and the second resistor may have the same line width, and a thickness of the second resistor may be thinner than that of the first resistor.

상기 감지부는, 상기 제1 저항체가 형성되는 제1 감지영역; 및 상기 제2 저항체가 형성되는 제2 감지영역을 포함하고, 상기 제1 감지 영역은 상기 기판의 중앙부에 형성되고, 상기 제2 감지 영역은, 상기 제1 감지 영역을 기준으로 상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성될 수 있다.The sensing unit may include a first sensing region in which the first resistor is formed; And a second sensing region in which the second resistor is formed, the first sensing region is formed in a central portion of the substrate, and the second sensing region is the first sensing region based on the first sensing region. It can be formed on the left and right sides of

상기 전극부는, 상기 제2 저항체의 변형에 따라 제1 변형 감지 신호를 발생시키고, 상기 제1 변형 감지 신호의 발생 이후에 상기 제1 저항체의 변형에 따라 제2 변형 감지 신호를 발생시킬 수 있다.The electrode unit may generate a first deformation detection signal according to deformation of the second resistor, and may generate a second deformation detection signal according to deformation of the first resistor after the first deformation detection signal is generated.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 유연한 절연성 기판, 상기 기판의 일면에 서로 이격 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극부, 일단은 상기 제1 전극에 연결되고 타단은 상기 제2 전극에 연결되며 변형에 의해 전기적 저항이 변하는 감지부를 포함하는 스트레인 게이지; 및 상기 전극부와 연결되어 상기 감지부로부터 변형 감지신호를 수신하고 상기 변형 감지신호를 외부로 전송하는 통신 유닛을 포함하며, 상기 감지부는, 상기 기판의 일면에 기 설정된 간격으로 이격되어 길이 방향으로 형성되며, 외부에서 가해지는 스트레스에 대해 서로 다른 저항 정도를 가지는 복수의 저항체; 및 상기 복수의 저항체 사이를 전기적으로 연결하도록 상기 복수의 저항체 사이를 각각 연결하는 복수의 연결체를 포함하는, 스트레인 센서가 제공된다.According to another exemplary embodiment of the present invention, a flexible insulating substrate, an electrode unit including a first electrode and a second electrode disposed spaced apart from each other on one surface of the substrate, one end connected to the first electrode and the other end A strain gauge connected to the two electrodes and including a sensing unit whose electrical resistance is changed by deformation; And a communication unit connected to the electrode unit to receive a deformation detection signal from the detection unit and to transmit the deformation detection signal to the outside, wherein the detection unit is spaced apart at a predetermined interval on one surface of the substrate in a longitudinal direction. A plurality of resistors that are formed and have different degrees of resistance to stress applied from the outside; And a plurality of connecting bodies respectively connecting the plurality of resistors to electrically connect the plurality of resistors to each other.

상기 감지부는, 상기 스트레스에 대해 제1 저항 정도를 가지는 제1 저항체; 및 상기 스트레스에 대해 상기 제1 저항 정도 보다 낮은 저항 정도인 제2 저항 정도를 가지는 제2 저항체를 포함하며, 상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 두께가 동일하게 형성되고, 상기 제1 저항체의 선폭 보다 상기 제2 저항체의 선폭이 좁게 형성될 수 있다.The sensing unit may include: a first resistor having a first degree of resistance to the stress; And a second resistor having a second resistance degree lower than the first resistance degree with respect to the stress, wherein the first resistor and the second resistor have the same thickness, and the first resistor The line width of the second resistor may be narrower than that of the line width.

상기 감지부는, 상기 제1 저항체가 형성되는 제1 감지영역; 및 상기 제2 저항체가 형성되는 제2 감지영역을 포함하고, 상기 제1 감지 영역은 상기 기판의 중앙부에 형성되고, 상기 제2 감지 영역은, 상기 제1 감지 영역을 기준으로 상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성되며, 상기 통신 유닛은, 상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성된 제2 감지 영역 중 변형이 발생된 영역에 따라 스트레스의 발생 방향을 판단할 수 있다.The sensing unit may include a first sensing region in which the first resistor is formed; And a second sensing region in which the second resistor is formed, the first sensing region is formed in a central portion of the substrate, and the second sensing region is the first sensing region based on the first sensing region. The communication unit is formed on the left and right sides of the first sensing region, and the communication unit may determine the direction of occurrence of the stress according to the region in which the deformation has occurred among the second sensing regions respectively formed on the left and the right of the first sensing region.

상기 전극부는, 상기 제2 저항체의 변형에 따라 제1 변형 감지 신호를 발생시키고, 상기 제1 변형 감지 신호의 발생 이후에 상기 제1 저항체의 변형에 따라 제2 변형 감지 신호를 발생시킬 수 있다.The electrode unit may generate a first deformation detection signal according to deformation of the second resistor, and may generate a second deformation detection signal according to deformation of the first resistor after the first deformation detection signal is generated.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 청구항 8 내지 청구항 15 중 어느 하나의 항에 기재된 스트레인 센서를 이용한 스트레인 측정 방법으로서, 상기 통신 유닛이 상기 스트레인 게이지로부터 제1 변형 감지 신호를 수신하는 동작; 상기 통신 유닛이 상기 스트레인 게이지로부터 제2 변형 감지 신호를 수신하는 동작을 포함하고, 상기 제1 변형 감지 신호는 상기 제2 변형 감지 신호보다 외부에서 가해지는 스트레스 정도가 낮을 때 발생하는, 스트레인 측정 방법이 제공된다.According to another exemplary embodiment of the present invention, a strain measurement method using the strain sensor according to any one of claims 8 to 15, wherein the communication unit receives a first strain detection signal from the strain gauge. ; An operation of receiving, by the communication unit, a second strain detection signal from the strain gauge, wherein the first strain detection signal is generated when a degree of externally applied stress is lower than that of the second strain detection signal. Is provided.

본 발명의 실시예들에 따르면, 스트레인 게이지에 압력 또는 힘이 주어졌을 때 그에 따른 저항 정도가 서로 다른 복수 개의 저항체를 형성함으로써, 미세한 변형이 가해지거나 강한 힘이 순간적으로 가해지는 경우 순간적인 신호라도 감지할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, when a pressure or force is applied to a strain gauge, a plurality of resistors having different resistance degrees are formed, so that even when a minute deformation is applied or a strong force is applied momentarily, even an instantaneous signal Can be detected.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 스트레인 게이지에 압력 또는 힘이 주어졌을 때 그에 따른 저항 정도가 서로 다른 복수 개의 저항체를 각각 다르게 배치함으로써, 힘이 가해진 위치를 판별할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, when a pressure or force is applied to the strain gauge, a plurality of resistors having different resistance degrees according to the pressure or force are arranged differently, thereby determining a position to which the force is applied.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지를 설명하기 위한 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지의 저항값의 변화를 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레인 게이지를 설명하기 위한 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지를 포함하는 스트레인 센서를 설명하기 위한 평면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 센서의 통신 유닛을 설명하기 위한 블록도
도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도1 is a plan view for explaining a strain gauge according to an embodiment of the present invention
2 is a graph showing a change in resistance value of a strain gauge according to an embodiment of the present invention
3 is a plan view for explaining a strain gauge according to another embodiment of the present invention
4 is a plan view for explaining a strain sensor including a strain gauge according to an embodiment of the present invention
5 is a block diagram for explaining a communication unit of a strain sensor according to an embodiment of the present invention
6 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to aid in a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In this description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지를 설명하기 위한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a strain gauge according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지(200)는 기판(210), 전극부(220) 및 감지부(230)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the strain gauge 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 210, an electrode unit 220, and a sensing unit 230.

여기서, 기판(210)은 외력이 가해져 변형을 일으키는 피측정물에 부착되어 함께 변형되어야 하므로 유연해야 한다. 또한, 그 일면에 전류가 통하는 전극부(220) 및 감지부(230)가 배치되므로, 전류가 피측정물로 흐르지 않도록 절연성이 있어야 한다. 따라서, 기판(210)은 플렉시블 절연 기판(210)으로서, 예를 들어, PET, PI 등의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 기판(210)은 유연성 및 절연성을 가질 수 있다면, 소재에 있어서 다양하게 적용될 수 있다.Here, the substrate 210 must be flexible because it must be deformed together by being attached to an object to be deformed by applying an external force. In addition, since the electrode unit 220 and the sensing unit 230 through which current passes are disposed on one surface thereof, insulating properties are required to prevent current from flowing to the object to be measured. Accordingly, the substrate 210 is a flexible insulating substrate 210 and may be made of a polymer material such as PET or PI. If the substrate 210 can have flexibility and insulation, it can be applied in various ways in terms of materials.

전극부(220)는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)을 포함할 수 있다. 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 박막 형태로 형성되어 기판(210)의 일면에 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 서로 소정의 간격을 두고 이격 배치될 수 있으며, 어느 하나로 전류가 유입되고 다른 하나에서 전류가 유출될 수 있다.The electrode unit 220 may include a first electrode 221 and a second electrode 222. The first electrode 221 and the second electrode 222 may be formed in a thin film shape and may be disposed on one surface of the substrate 210. In addition, the first electrode 221 and the second electrode 222 may be spaced apart from each other at a predetermined distance, and current may flow into one of them and current may flow out of the other.

전극부(220)는 제2 저항체(231b)의 변형에 따라 제1 변형 감지 신호를 발생시킬 수 있다. 또한, 전극부(220)는 제1 변형 감지 신호의 발생 이후에 제1 저항체(231a)의 변형에 따라 제2 변형 감지 신호를 발생시킬 수 있다.The electrode unit 220 may generate a first deformation detection signal according to the deformation of the second resistor 231b. In addition, the electrode unit 220 may generate a second deformation detection signal according to the deformation of the first resistor 231a after the first deformation detection signal is generated.

감지부(230)는 기판(210)의 일면에 박막 형태로 형성되며, 그 일단은 제1 전극(221)에, 타단은 제2 전극(222)에 연결될 수 있다. 이에, 전극을 통해 유입되는 전류는 감지부(230)를 통과할 수 있다. 또한, 감지부(230)는 기계적 변형이 일어나면 전기적 저항이 변하게 되고, 전기적 저항의 변화를 감지하여 변형을 측정할 수 있다. The sensing unit 230 is formed in the form of a thin film on one surface of the substrate 210, and one end thereof may be connected to the first electrode 221 and the other end may be connected to the second electrode 222. Accordingly, the current flowing through the electrode may pass through the sensing unit 230. In addition, when mechanical deformation occurs, the sensing unit 230 changes electrical resistance, and may measure the deformation by sensing a change in electrical resistance.

여기서, 탄소나노튜브(CNT)는 광학 이성질체 특성에 따라 반도체성 및 금속성 성질을 나타내며, 기존의 실리콘 기반 전자 소자보다 뛰어난 전기적 성질을 지니고 있다. 또한, 탄소나노튜브는 뛰어난 기계적 강도, 열전도성 및 화학적 안정성을 지니고 있는 우수한 나노소재이다. 이러한 탄소나노튜브를 페이스트(paste)의 형태로 메탈 나노 분말(예를 들어, 은, 구리, 금, 니켈, 알루미늄, 백금, 마그네슘, 팔라듐, 철 및 이들의 합금) 등과 일정 혼합 비율로 혼합물을 제작하여 용액 공정 기반의 인쇄 전자 기술을 이용하여 증착할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 전자 기술은 그라비어, 스크린, 잉크젯, 플렉소 및 EHD 프린팅 등을 포함할 수 있다.Here, carbon nanotubes (CNTs) exhibit semiconducting and metallic properties according to optical isomer properties, and have superior electrical properties than conventional silicon-based electronic devices. In addition, carbon nanotubes are excellent nanomaterials with excellent mechanical strength, thermal conductivity and chemical stability. A mixture of these carbon nanotubes in the form of a paste is prepared in a certain mixing ratio with metal nano powders (eg, silver, copper, gold, nickel, aluminum, platinum, magnesium, palladium, iron, and alloys thereof). Thus, it can be deposited using a solution process-based printed electronic technology. For example, printed electronics technologies may include gravure, screen, inkjet, flexo and EHD printing, and the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(230)는 탄소나노튜브-금속 복합체 잉크를 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅 방법으로 기판(210)의 상부에 도포함으로써, 저항체(231)를 형성할 수 있다.The sensing unit 230 according to an embodiment of the present invention may form the resistor 231 by applying a carbon nanotube-metal composite ink to the upper portion of the substrate 210 by inkjet printing or screen printing.

감지부(230)는 저항체(231) 및 연결체(232)를 포함할 수 있다.The sensing unit 230 may include a resistor 231 and a connector 232.

저항체(231)는 기판(210)의 일면에 일정 간격으로 이격되어 복수의 긴 띠 형상으로 형성될 수 있다. 저항체(231)는 스트레스에 대한 저항 정도(또는 변형 정도)가 서로 다르도록 형성할 수 있다. 즉, 저항체(231)는 스트레인 게이지에 압력 또는 힘이 주어졌을 때 그에 따른 저항 정도가 서로 다른 복수 개의 저항체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저항 정도는 인장 강도를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 저항체(231)는 스트레스에 대한 저항 정도가 서로 다르도록 각각 선폭, 선두께, 또는 물질을 다르게 형성할 수 있다. The resistor 231 may be spaced apart from one surface of the substrate 210 at regular intervals to form a plurality of long strips. The resistor 231 may be formed to have different degrees of resistance to stress (or degrees of deformation). That is, the resistor 231 may include a plurality of resistors having different degrees of resistance when pressure or force is applied to the strain gauge. For example, the degree of resistance may mean tensile strength, but is not limited thereto. In addition, the resistors 231 may have different line widths, head thicknesses, or materials so that resistance to stress is different from each other.

예시적인 실시예에서, 저항체(231)는 서로 다른 선폭을 가지는 제1 저항체(231a) 및 제2 저항체(231b)를 형성할 수 있다. 이 때, 감지부(230)는 복수의 제1 저항체(231a)를 포함하는 제1 영역(A)을 형성할 수 있으며, 복수의 제2 저항체(231b)를 포함하는 제2 영역(B)을 형성할 수 있다. 제1 저항체(231a)는 제2 저항체(231b)에 비하여 선폭이 클 수 있다. 예를 들어, 제1 저항체(231a)는 1mm의 선폭을 가질 수 있으며, 제2 저항체(231b)는 0.5mm의 선폭을 가질 수 있다. 제1 저항체(231a) 및 제2 저항체(231b)는 동일한 두께로 마련될 수 있다. In an exemplary embodiment, the resistor 231 may form a first resistor 231a and a second resistor 231b having different line widths. In this case, the sensing unit 230 may form a first region A including a plurality of first resistors 231a, and a second region B including a plurality of second resistors 231b. Can be formed. The first resistor 231a may have a larger line width than the second resistor 231b. For example, the first resistor 231a may have a line width of 1 mm, and the second resistor 231b may have a line width of 0.5 mm. The first resistor 231a and the second resistor 231b may have the same thickness.

제1 저항체(231a)와 제2 저항체(231b)가 서로 다른 선폭을 가짐에 따라, 제1 저항체(231a)의 저항 정도와 제2 저항체(231b)의 저항 정도는 서로 다른 값을 가지게 된다. As the first resistor 231a and the second resistor 231b have different line widths, the resistance of the first resistor 231a and the resistance of the second resistor 231b have different values.

이에, 제1 저항체(231a)가 저항 가능한 변형이 수직으로 왔을 경우, 제2 저항체(231b)는 절단됨과 동시에 저항체(231) 전체의 저항값은 제2 저항체(231b)가 절단된 만큼 영구적으로 상승되어 지속적으로 신호를 보내기 때문에 쉽게 가해진 힘을 확인할 수 있다.Accordingly, when the deformation capable of resisting the first resistor 231a comes vertically, the second resistor 231b is cut and the resistance value of the entire resistor 231 is permanently increased as the second resistor 231b is cut. It is easy to check the applied force because it sends a signal continuously.

연결체(232)는 저항체(231) 사이를 전기적으로 연결하도록 복수의 저항체(231) 사이를 각각 연결할 수 있다.The connector 232 may connect the plurality of resistors 231 to each other so as to electrically connect the resistors 231.

한편, 도2에는 서로 다른 선폭을 가지는 저항체를 두가지로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 세가지 이상일 수 있다. 서로 다른 선폭을 가지는 저항체를 세가지로 형성함으로써, 미세한 변형이 왔을 경우, 저항 강도 순으로 절단되어 변형의 크기에 대한 단계적인 신호를 발생할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 2, two resistors having different line widths are illustrated, but the present invention is not limited thereto and may be three or more. By forming three resistors having different line widths, when a fine deformation occurs, it is cut in the order of resistance strength, thereby generating a stepwise signal for the magnitude of the deformation.

또한, 감지부(230)는 서로 다른 선폭을 가지는 저항체(231)로 미세한 변형을 감지하였으나, 서로 다른 선폭을 가지는 저항체(231)와 동일한 역할을 하도록 동일한 선폭으로 마련되되, 서로 다른 두께를 형성할 수 있다. 즉, 서로 다른 두께를 가지는 저항체를 형성하여 저항 강도를 다르게 함으로써, 미세한 변형을 감지할 수 있다.In addition, the sensing unit 230 detects a fine deformation with the resistors 231 having different line widths, but is provided with the same line width so as to play the same role as the resistors 231 having different line widths, but to form different thicknesses. I can. That is, by forming resistors having different thicknesses to have different resistance strengths, it is possible to detect minute deformation.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지의 저항값의 변화를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a change in resistance value of a strain gauge according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지의 전기적 저항은 선폭을 달리하여 배치된 구조에서 미세한 변형이 왔을 경우, 그 충격으로 저항 강도가 보다 작은 저항체가 단선되고 스트레인 게이지의 전기적 저항이 상승하여 Low risk zone에 머무르며 지속적인 신호를 보내게 된다. 또한, 더 큰 변형이 가해지는 경우, 단선되지 않은 저항 강도가 보다 큰 저항체가 변형되어 High risk zone으로 신호가 증폭되고 즉각적인 조취를 취하는 신호로 전달된다. 따라서, 미세한 변형도 감지할 수 있으며, 그로 인해 미세 변형에도 조기 경보를 할 수 있게 된다.As shown in Fig. 2, the electrical resistance of the strain gauge according to an embodiment of the present invention is when a small deformation occurs in a structure arranged with a different line width, the resistance body having a smaller resistance strength due to the impact is disconnected and the strain gauge The electrical resistance of is increased, staying in the low risk zone, and sending a continuous signal. In addition, when a larger strain is applied, a resistor having a greater resistance strength that is not disconnected is deformed, amplifying the signal to a high risk zone, and being transferred to a signal that takes immediate action. Therefore, it is possible to detect even a small deformation, thereby enabling an early warning of even a small deformation.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레인 게이지를 설명하기 위한 평면도이다. 도 1을 참조하여 설명하였던 본 발명의 일 실시예에서의 구성요소와 대응되는 구성요소는, 일 실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.3 is a plan view illustrating a strain gauge according to another embodiment of the present invention. Components corresponding to components in the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1 perform the same or similar functions as described in the embodiment, and thus a more detailed description thereof will be omitted.

저항체(231)는 서로 다른 선폭을 가지는 제1 저항체(231a) 및 제2 저항체(231b)를 형성할 수 있다. 이 때, 감지부(230)는 복수의 제1 저항체(231a)를 포함하는 제1 영역(A)을 형성할 수 있으며, 복수의 제2 저항체(231b)를 포함하는 제2 영역(B)을 형성할 수 있다. 제1 저항체(231a)는 제2 저항체(231b)에 비하여 선폭이 클 수 있다. 제1 저항체(231a)는 저항체(231)의 가운데 배치될 수 있으며, 제2 저항체(231b)는 제1 저항체(231a)의 좌측 및 우측에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 저항체(231a)는 1mm의 선폭을 가질 수 있으며, 제2 저항체(231b)는 0.5mm의 선폭을 가질 수 있다.The resistor 231 may form a first resistor 231a and a second resistor 231b having different line widths. In this case, the sensing unit 230 may form a first region A including a plurality of first resistors 231a, and a second region B including a plurality of second resistors 231b. Can be formed. The first resistor 231a may have a larger line width than the second resistor 231b. The first resistor 231a may be disposed in the middle of the resistor 231, and the second resistor 231b may be formed on the left and right sides of the first resistor 231a, respectively. For example, the first resistor 231a may have a line width of 1 mm, and the second resistor 231b may have a line width of 0.5 mm.

즉, 제1 저항체(231a) 보다 저항 정도가 작은 제2 저항체(231b)를 제1 저항체(231a)를 중심으로 좌측 및 우측에 각각 형성할 수 있다.That is, the second resistor 231b having a lower resistance level than the first resistor 231a may be formed on the left and right sides of the first resistor 231a, respectively.

이에, 변형이 좌측 또는 우측에서 올 경우, 변형에 의하여 좌측 또는 우측에 형성된 제2 저항체(231b)가 단선이 되거나 급격한 저항값의 변화를 확인함으로써, 변형이 가해진 위치를 확인할 수 있다.Accordingly, when the deformation comes from the left or the right, the second resistor 231b formed on the left or the right by the deformation becomes disconnected or a sudden change in the resistance value is confirmed, thereby confirming the position to which the deformation is applied.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지를 포함하는 스트레인 센서를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 센서의 통신 유닛을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a plan view illustrating a strain sensor including a strain gauge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a communication unit of the strain sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 센서(100)는 스트레인 게이지(200) 및 통신 유닛(300)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the strain sensor 100 according to an embodiment of the present invention may include a strain gauge 200 and a communication unit 300.

스트레인 게이지(200)는 도1을 참조하여 설명하였던 본 발명의 일 실시예의 구성요소와 대응되는 구성요소는, 일 실시예에서 설명한 바와 동일 또는 유사한 기능을 수행하므로, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Since the strain gauge 200 is a component corresponding to the component of the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1 performs the same or similar function as described in the embodiment, a more detailed description thereof will be omitted. do.

통신 유닛(300)은 측정 모듈(310) 및 통신 모듈(320)을 포함할 수 있다.The communication unit 300 may include a measurement module 310 and a communication module 320.

측정 모듈(310)은 스트레인 게이지(200)와 연결되어 스트레인 게이지(200)의 전기적 저항의 변화를 수신하여 저장할 수 있다. 측정 모듈(310)은 스트레인 게이지(200)로부터 제1 변형 감지신호 및 제2 변형 감지신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제1 변형 감지신호는 제2 변형 감지신호보다 외부에서 가해지는 스트레스 정도가 낮을 때 발생할 수 있다.The measurement module 310 may be connected to the strain gauge 200 to receive and store a change in electrical resistance of the strain gauge 200. The measurement module 310 may receive a first strain detection signal and a second strain detection signal from the strain gauge 200. In this case, the first deformation detection signal may be generated when the degree of stress applied from the outside is lower than that of the second deformation detection signal.

또한, 측정 모듈(310)은 제1 감지 영역(A)의 좌측 및 우측에 각각 형성된 제2 감지 영역(B) 중에서 변형이 발생된 영역에 따라 스트레스의 발생 방향을 판단할 수 있다.In addition, the measurement module 310 may determine the direction of occurrence of the stress according to the region in which the deformation has occurred among the second sensing regions B respectively formed on the left and right sides of the first sensing region A.

통신 모듈(320)은 측정 모듈(310)에 저장된 변형 감지신호를 외부로 전송할 수 있다. 이 때, 통신 모듈(320)은 무선주파수(RF, Radio Frequency)를 이용하여 대상물을 식별(Identification)할 수 있는 RFID칩을 사용할 수 있다. RFID칩은 구조물의 내부에 삽입되어도 전파통신이 가능하며, 다량의 Tag판독, 냉온, 습기 등 열악한 판독 환경에서도 판독이 가능하다.The communication module 320 may transmit the deformation detection signal stored in the measurement module 310 to the outside. In this case, the communication module 320 may use an RFID chip capable of identifying an object by using a radio frequency (RF). Even if the RFID chip is inserted into the structure, radio wave communication is possible, and it can be read even in poor reading environments such as reading a large amount of tags, cold and hot, and humidity.

본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 센서(100)는 파괴 및 변형을 감지할 수 있는 구조물을 사용하는 과정에서 외력 등에 의해 파괴되거나 변형이 발생되었을 때에 스트레인 게이지(200)를 통해 변형 감지신호가 감지되고, 스트레인 게이지(200)로 감지된 변형 감지신호가 통신 유닛(300)을 통해 외부로 전송될 수 있다.The strain sensor 100 according to an embodiment of the present invention detects the strain detection signal through the strain gauge 200 when it is destroyed or deformed by an external force or the like in the process of using a structure capable of detecting destruction and deformation. Then, the strain detection signal sensed by the strain gauge 200 may be transmitted to the outside through the communication unit 300.

즉, 구조물에 외력이 가해져서 굽힘이 발생되면 구조물에 내장된 스트레인 게이지(200)가 구조물과 함께 굽혀지게 되면서 스트레인 게이지(200)의 내부에 분포하고 있는 전극부(220)의 상태가 변형되고, 그에 따라 전압, 전류, 저항값 등이 변화하게 된다.That is, when bending occurs due to an external force being applied to the structure, the strain gauge 200 built in the structure is bent together with the structure, and the state of the electrode part 220 distributed inside the strain gauge 200 is deformed, Accordingly, voltage, current, resistance values, etc. change.

구조물의 변형에 따라 변화된 스트레인 게이지(200)의 감지값은 스트레인 게이지(200)에 접속된 통신 유닛(300)의 측정 모듈(310)에 저장되고, 측정 모듈(310)에 저장된 변형 감지신호는 통신 모듈(320)을 통해 외부로 전송되거나, 감지센서의 변형 감지신호를 연속적 또는 일정주기로 통신 모듈(320)을 통하여 외부로 전송된다.The detection value of the strain gauge 200 changed according to the deformation of the structure is stored in the measurement module 310 of the communication unit 300 connected to the strain gauge 200, and the deformation detection signal stored in the measurement module 310 communicates It is transmitted to the outside through the module 320, or the deformation detection signal of the detection sensor is transmitted to the outside through the communication module 320 continuously or at a predetermined period.

도 6은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술된 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.6 is a block diagram illustrating and describing a computing environment 10 including a computing device suitable for use in example embodiments. In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities in addition to those described below, and may include additional components in addition to those described below.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 통신 유닛(300)일 수 있다.The illustrated computing environment 10 includes a computing device 12. In one embodiment, computing device 12 may be communication unit 300.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.The computing device 12 includes at least one processor 14, a computer-readable storage medium 16 and a communication bus 18. The processor 14 may cause the computing device 12 to operate according to the exemplary embodiments mentioned above. For example, the processor 14 may execute one or more programs stored in the computer-readable storage medium 16. The one or more programs may include one or more computer-executable instructions, and the computer-executable instructions are configured to cause the computing device 12 to perform operations according to an exemplary embodiment when executed by the processor 14 Can be.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.The computer-readable storage medium 16 is configured to store computer-executable instructions or program code, program data, and/or other suitable form of information. The program 20 stored in the computer-readable storage medium 16 includes a set of instructions executable by the processor 14. In one embodiment, the computer-readable storage medium 16 includes memory (volatile memory such as random access memory, nonvolatile memory, or a suitable combination thereof), one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash It may be memory devices, other types of storage media that can be accessed by computing device 12 and store desired information, or a suitable combination thereof.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.The communication bus 18 interconnects the various other components of the computing device 12, including the processor 14 and computer-readable storage medium 16.

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.Computing device 12 may also include one or more input/output interfaces 22 and one or more network communication interfaces 26 that provide interfaces for one or more input/output devices 24. The input/output interface 22 and the network communication interface 26 are connected to the communication bus 18. The input/output device 24 may be connected to other components of the computing device 12 through the input/output interface 22. The exemplary input/output device 24 includes a pointing device (such as a mouse or trackpad), a keyboard, a touch input device (such as a touch pad or a touch screen), a voice or sound input device, and various types of sensor devices and/or a photographing device. Input devices and/or output devices such as display devices, printers, speakers, and/or network cards. The exemplary input/output device 24 may be included inside the computing device 12 as a component constituting the computing device 12, or be connected to the computing device 12 as a separate device distinct from the computing device 12. May be.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the exemplary embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and should not be determined by the claims to be described later, as well as those equivalent to the claims.

200 : 스트레인 게이지
210 : 기판
220 : 전극부
221 : 제1전극
222 : 제2전극
230 : 감지부
231 : 저항체
232 : 연결체
300 : 통신 유닛
310 : 측정 모듈
320 : 통신 모듈200: strain gauge
210: substrate
220: electrode part
221: first electrode
222: second electrode
230: detection unit
231: resistor
232: connector
300: communication unit
310: measurement module
320: communication module

Claims (12)

유연한 절연성 기판;
상기 기판의 일면에 서로 이격 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극부; 및
일단은 상기 제1 전극에 연결되고, 타단은 상기 제2 전극에 연결되며, 변형에 의해 전기적 저항이 변하는 감지부를 포함하며,
상기 감지부는,
상기 기판의 일면에 기 설정된 간격으로 이격되어 길이 방향으로 형성되며, 외부에서 가해지는 스트레스에 대해 서로 다른 저항 정도를 가지는 복수의 저항체; 및
상기 복수의 저항체 사이를 전기적으로 연결하도록 상기 복수의 저항체 사이를 각각 연결하는 복수의 연결체를 포함하고,
상기 감지부는,
상기 스트레스에 대해 제1 저항 정도를 가지는 제1 저항체가 형성되는 제1 감지영역; 및
상기 스트레스에 대해 상기 제1 저항 정도 보다 낮은 저항 정도인 제2 저항 정도를 가지는 제2 저항체가 형성되는 제2 감지영역을 포함하고,
상기 제1 감지 영역은 상기 기판의 중앙부에 형성되고,
상기 제2 감지 영역은, 상기 제1 감지 영역을 기준으로 상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성되는, 스트레인 게이지.
Flexible insulating substrate;
An electrode unit including a first electrode and a second electrode spaced apart from each other on one surface of the substrate; And
One end is connected to the first electrode, the other end is connected to the second electrode, and includes a sensing unit that changes electrical resistance by deformation,
The sensing unit,
A plurality of resistors spaced apart from one surface of the substrate at predetermined intervals, formed in a longitudinal direction, and having different degrees of resistance against externally applied stress; And
And a plurality of connecting bodies respectively connecting the plurality of resistors to electrically connect the plurality of resistors,
The sensing unit,
A first sensing region in which a first resistor having a first resistance to the stress is formed; And
And a second sensing region in which a second resistor having a second resistance degree lower than the first resistance degree with respect to the stress is formed,
The first sensing region is formed in the central portion of the substrate,
The second sensing region is formed on the left side and the right side of the first sensing region, respectively, based on the first sensing region.
청구항 1에 있어서,
상기 감지부는,
용액 공정 기반의 인쇄 전자 기술에 의해 상기 기판의 일면에 증착되어 형성되며,
상기 용액은,
탄소나노튜브(CNT)와 메탈 나노 분말를 페이스트(paste)의 형태로 혼합한 혼합물인, 스트레인 게이지.
The method according to claim 1,
The sensing unit,
It is formed by depositing on one side of the substrate by a solution process-based printed electronic technology,
The solution is,
Strain gauge, a mixture of carbon nanotubes (CNT) and metal nano powders in the form of a paste.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 두께가 동일하게 형성되고,
상기 제1 저항체의 선폭 보다 상기 제2 저항체의 선폭이 좁게 형성되는, 스트레인 게이지.
The method according to claim 1,
The first resistor and the second resistor are formed to have the same thickness,
The strain gauge, wherein the line width of the second resistor is narrower than that of the first resistor.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 선폭이 동일하게 형성되고,
상기 제1 저항체의 두께 보다 상기 제2 저항체의 두께가 얇게 형성되는, 스트레인 게이지.
The method according to claim 1,
The first resistor and the second resistor have the same line width,
The strain gauge, wherein the thickness of the second resistor is thinner than that of the first resistor.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전극부는,
상기 제2 저항체의 변형에 따라 제1 변형 감지 신호를 발생시키고,
상기 제1 변형 감지 신호의 발생 이후에 상기 제1 저항체의 변형에 따라 제2 변형 감지 신호를 발생시키는, 스트레인 게이지.
The method according to claim 1,
The electrode part,
Generates a first deformation detection signal according to the deformation of the second resistor,
A strain gauge for generating a second strain detection signal according to a strain of the first resistor after the first strain detection signal is generated.
유연한 절연성 기판, 상기 기판의 일면에 서로 이격 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극부, 일단은 상기 제1 전극에 연결되고 타단은 상기 제2 전극에 연결되며 변형에 의해 전기적 저항이 변하는 감지부를 포함하는 스트레인 게이지; 및
상기 전극부와 연결되어 상기 감지부로부터 변형 감지신호를 수신하고 상기 변형 감지신호를 외부로 전송하는 통신 유닛을 포함하며,
상기 감지부는,
상기 기판의 일면에 기 설정된 간격으로 이격되어 길이 방향으로 형성되며, 외부에서 가해지는 스트레스에 대해 서로 다른 저항 정도를 가지는 복수의 저항체; 및
상기 복수의 저항체 사이를 전기적으로 연결하도록 상기 복수의 저항체 사이를 각각 연결하는 복수의 연결체를 포함하고,
상기 감지부는,
상기 스트레스에 대해 제1 저항 정도를 가지는 제1 저항체가 형성되는 제1 감지영역; 및
상기 스트레스에 대해 상기 제1 저항 정도 보다 낮은 저항 정도인 제2 저항 정도를 가지는 제2 저항체가 형성되는 제2 감지영역을 포함하고,
상기 제1 감지 영역은 상기 기판의 중앙부에 형성되고,
상기 제2 감지 영역은, 상기 제1 감지 영역을 기준으로 상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성되는, 스트레인 센서.
A flexible insulating substrate, an electrode portion including a first electrode and a second electrode spaced apart from each other on one surface of the substrate, one end connected to the first electrode, the other end connected to the second electrode, and electrical resistance due to deformation A strain gauge including a changing sensing unit; And
And a communication unit connected to the electrode unit to receive a deformation detection signal from the detection unit and to transmit the deformation detection signal to the outside,
The sensing unit,
A plurality of resistors spaced apart from one surface of the substrate at predetermined intervals, formed in a longitudinal direction, and having different degrees of resistance against externally applied stress; And
And a plurality of connecting bodies respectively connecting the plurality of resistors to electrically connect the plurality of resistors,
The sensing unit,
A first sensing region in which a first resistor having a first resistance to the stress is formed; And
And a second sensing region in which a second resistor having a second resistance degree lower than the first resistance degree with respect to the stress is formed,
The first sensing region is formed in the center of the substrate
The second sensing region is formed on the left side and the right side of the first sensing region, respectively, based on the first sensing region, the strain sensor.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 저항체와 상기 제2 저항체는 두께가 동일하게 형성되고,
상기 제1 저항체의 선폭 보다 상기 제2 저항체의 선폭이 좁게 형성되는, 스트레인 센서.
The method of claim 8,
The first resistor and the second resistor are formed to have the same thickness,
The strain sensor, wherein the line width of the second resistor is narrower than that of the first resistor.
청구항 9에 있어서,
상기 통신 유닛은,
상기 제1 감지 영역의 좌측 및 우측에 각각 형성된 제2 감지 영역 중 변형이 발생된 영역에 따라 스트레스의 발생 방향을 판단하는, 스트레인 센서.
The method of claim 9,
The communication unit,
A strain sensor configured to determine a direction in which stress is generated according to a region in which deformation is generated among second sensing regions respectively formed on the left and right sides of the first sensing region.
청구항 9에 있어서,
상기 전극부는,
상기 제2 저항체의 변형에 따라 제1 변형 감지 신호를 발생시키고,
상기 제1 변형 감지 신호의 발생 이후에 상기 제1 저항체의 변형에 따라 제2 변형 감지 신호를 발생시키는, 스트레인 센서.
The method of claim 9,
The electrode part,
Generates a first deformation detection signal according to the deformation of the second resistor,
A strain sensor for generating a second strain detection signal according to a strain of the first resistor after the first strain detection signal is generated.
청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 기재된 스트레인 센서를 이용한 스트레인 측정 방법으로서,
상기 통신 유닛이 상기 스트레인 게이지로부터 제1 변형 감지 신호를 수신하는 동작;
상기 통신 유닛이 상기 스트레인 게이지로부터 제2 변형 감지 신호를 수신하는 동작을 포함하고,
상기 제1 변형 감지 신호는 상기 제2 변형 감지 신호보다 외부에서 가해지는 스트레스 정도가 낮을 때 발생하는, 스트레인 측정 방법.As a strain measurement method using the strain sensor according to any one of claims 8 to 11,
Receiving, by the communication unit, a first strain detection signal from the strain gauge;
And receiving, by the communication unit, a second strain detection signal from the strain gauge,
The first strain detection signal is generated when a degree of stress applied from the outside is lower than the second strain detection signal.
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