KR102566364B1 - Determination apparatus of conducting fiber linear density and method of determining conducting fiber linear density using the same - Google Patents

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KR102566364B1 KR1020210184050A KR20210184050A KR102566364B1 KR 102566364 B1 KR102566364 B1 KR 102566364B1 KR 1020210184050 A KR1020210184050 A KR 1020210184050A KR 20210184050 A KR20210184050 A KR 20210184050A KR 102566364 B1 KR102566364 B1 KR 102566364B1
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Abstract

전도성 섬유의 선밀도 측정 장치는 제1 추, 제2 추, 및 자석을 포함한다. 상기 제1 추는 상기 전도성 섬유의 제1 단에 연결된다. 상기 제2 추는 상기 전도성 섬유의 제2 단에 연결된다. 상기 자석은 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단 사이에 자계를 인가한다. 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에는 교류 전류가 인가된다. 상기 교류 전류는 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단으로부터 상기 제2 단으로 흐르는 전류 성분 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단으로부터 상기 제1 단으로 흐르는 전류 성분을 포함한다.An apparatus for measuring linear density of conductive fibers includes a first weight, a second weight, and a magnet. The first weight is connected to the first end of the conductive fiber. The second weight is connected to the second end of the conductive fiber. The magnet applies a magnetic field between the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. An alternating current is applied to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. The alternating current includes a current component flowing from the first end to the second end of the conductive fiber and a current component flowing from the second end to the first end of the conductive fiber.

Description

전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 이를 이용한 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법 {DETERMINATION APPARATUS OF CONDUCTING FIBER LINEAR DENSITY AND METHOD OF DETERMINING CONDUCTING FIBER LINEAR DENSITY USING THE SAME}Linear density measuring device of conductive fiber and method of measuring linear density of conductive fiber using the same

본 발명은 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 이를 이용한 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전도성 섬유의 양 단에 교류 전압을 인가하고, 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수를 검출하는 검출 회로부를 포함하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 이를 이용한 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber and a method for measuring the linear density of a conductive fiber using the same, and more particularly, by applying an alternating voltage to both ends of a conductive fiber and detecting a frequency at which the resistance of the conductive fiber is maximized. It relates to a linear density measurement device for conductive fibers including a detection circuit and a method for measuring linear density of conductive fibers using the same.

섬유형 신소재의 전기적, 기계적 물리적 특성 평가를 위해 선밀도(g/km, tex) 단위가 보편적으로 사용되고 있다. 상기 선밀도는 마이크로 저울을 이용하여 바로 측정이 가능하지만 샘플의 길이가 짧고 가벼운 경우에는 직접 측정하는 데에 어려움이 있다. The linear density (g/km, tex) unit is commonly used to evaluate the electrical, mechanical and physical properties of new fibrous materials. The linear density can be directly measured using a microbalance, but it is difficult to measure it directly when the length of the sample is short and light.

일본 공개특허공보 특표2002-536634호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-536634

본 발명이 이루고자 하는 목적은 전도성 섬유의 양 단에 교류 전압을 인가하고, 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수를 검출하는 검출 회로부를 포함하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the linear density of conductive fibers including a detection circuit unit for applying an AC voltage to both ends of the conductive fibers and detecting a frequency at which the resistance of the conductive fibers is maximized.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 상기 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치를 이용한 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for measuring the linear density of a conductive fiber using the linear density measuring device of the conductive fiber.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치는 제1 추, 제2 추, 및 자석을 포함한다. 상기 제1 추는 상기 전도성 섬유의 제1 단에 연결된다. 상기 제2 추는 상기 전도성 섬유의 제2 단에 연결된다. 상기 자석은 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단 사이에 자계를 인가한다. 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에는 교류 전류가 인가된다. 상기 교류 전류는 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단으로부터 상기 제2 단으로 흐르는 전류 성분 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단으로부터 상기 제1 단으로 흐르는 전류 성분을 포함한다. An apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber according to an embodiment for realizing the above object of the present invention includes a first weight, a second weight, and a magnet. The first weight is connected to the first end of the conductive fiber. The second weight is connected to the second end of the conductive fiber. The magnet applies a magnetic field between the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. An alternating current is applied to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. The alternating current includes a current component flowing from the first end to the second end of the conductive fiber and a current component flowing from the second end to the first end of the conductive fiber.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 상기 교류 전류를 인가하는 펑션 제너레이터를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the linear density measuring device of the conductive fiber may further include a function generator for applying the alternating current to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 연결되며, 상기 전도성 섬유의 저항의 변화를 판단하는 검출 회로부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the linear density measuring device of the conductive fiber is connected to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber, and a detection circuit unit for determining a change in resistance of the conductive fiber may further include.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 제1 노드와 제3 노드 사이에 배치되는 제1 저항, 상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 배치되는 제2 저항, 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되는 가변 저항을 포함할 수 있다. 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단은 상기 제3 노드에 연결될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit includes a first resistor disposed between a first node and a third node, a second resistor disposed between the first node and a fourth node, and a second node and the first resistor. A variable resistor disposed between the 4 nodes may be included. The first end of the conductive fiber may be connected to the second node, and the second end of the conductive fiber may be connected to the third node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 전압 소스의 제1 전극과 상기 제3 노드 사이에 배치되는 로드 저항을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit may further include a load resistor disposed between the first electrode of the voltage source and the third node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 감지할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit may detect a voltage difference between the voltage of the first node and the voltage of the second node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결되는 오실로스코프를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit may further include an oscilloscope connected to the first node and the second node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 판단할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the detection circuit unit may determine a frequency at which the voltage difference is maximized.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수에서 상기 전도성 섬유의 저항이 최대일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the resistance of the conductive fiber may be maximum at a frequency at which the voltage difference is maximum.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 f0, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 제2 단 사이의 길이를 L, 상기 전도성 섬유에 인가되는 장력이 F이고, 상기 전도성 섬유의 상기 선밀도가 μ일 때, 를 만족할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the frequency at which the voltage difference is maximum is f0, the length between the first end and the second end of the conductive fiber is L, the tension applied to the conductive fiber is F, When the linear density of the conductive fiber is μ, can be satisfied.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 저항은 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유의 진폭에 비례할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the resistance of the conductive fiber may be proportional to the amplitude of the conductive fiber vibrating by the alternating current.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상부에 배치되며 상기 전도성 섬유의 최대 진폭을 판단하는 카메라를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a camera disposed on the conductive fiber and determining the maximum amplitude of the conductive fiber may be further included.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도가 판단될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear density of the conductive fiber may be determined based on the frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximized.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유의 진폭이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도가 판단될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear density of the conductive fiber may be determined based on the frequency of the alternating current at which the amplitude of the conductive fiber vibrating by the alternating current is maximized.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법은 전도성 섬유에 장력을 인가하는 단계, 상기 전도성 섬유의 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 제2 단 사이에 자계를 인가하는 단계, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 교류 전류를 인가하는 단계, 상기 교류 전류의 주파수에 따른 상기 전도성 섬유의 저항의 변화를 판단하는 단계, 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 판단하는 단계 및 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 상기 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도를 판단하는 단계를 포함한다. A method for measuring the linear density of a conductive fiber according to an embodiment for realizing the above object of the present invention includes the steps of applying tension to the conductive fiber, and a magnetic field between a first end of the conductive fiber and a second end of the conductive fiber. applying an alternating current to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber, determining a change in resistance of the conductive fiber according to the frequency of the alternating current, determining a frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximum, and determining a linear density of the conductive fiber based on the frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximum. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 연결되는 검출 회로부를 이용하여 상기 전도성 섬유의 상기 저항의 변화가 판단될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the change in resistance of the conductive fiber may be determined using a detection circuit connected to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 제1 노드와 제3 노드 사이에 배치되는 제1 저항, 상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 배치되는 제2 저항, 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되는 가변 저항을 포함할 수 있다. 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단은 상기 제3 노드에 연결될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit includes a first resistor disposed between a first node and a third node, a second resistor disposed between the first node and a fourth node, and a second node and the first resistor. A variable resistor disposed between the 4 nodes may be included. The first end of the conductive fiber may be connected to the second node, and the second end of the conductive fiber may be connected to the third node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 감지할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the detection circuit unit may detect a voltage difference between the voltage of the first node and the voltage of the second node.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 판단할 수 있다. 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수에서 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the detection circuit unit may determine a frequency at which the voltage difference is maximized. The resistance of the conductive fiber may be maximum at a frequency at which the voltage difference is maximum.

본 발명에 따른 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 이를 이용한 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법은 전도성 섬유의 양 단에 교류 전압을 인가하고, 검출 회로부를 이용하여 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수를 정밀하게 검출할 수 있다. 따라서, 상기 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수, 상기 전도성 섬유의 길이 및 상기 전도성 섬유에 인가되는 장력을 이용하여 상기 전도성 섬유의 선밀도를 간편하고 정밀하게 얻을 수 있다. An apparatus for measuring the linear density of conductive fibers and a method for measuring the linear density of conductive fibers according to the present invention apply an alternating voltage to both ends of the conductive fibers and precisely detect the frequency at which the resistance of the conductive fibers is maximized using a detection circuit. can do. Accordingly, the linear density of the conductive fiber can be easily and precisely obtained using the frequency at which the resistance of the conductive fiber is maximized, the length of the conductive fiber, and the tension applied to the conductive fiber.

상기 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치는 오실로스코프 및 전하 결합 소자 카메라를 이용하여 상기 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수를 더욱 정확히 검출할 수 있다. The linear density measuring device of the conductive fiber may more accurately detect a frequency at which the resistance of the conductive fiber is maximized using an oscilloscope and a charge-coupled device camera.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 전도성 섬유에 인가되는 힘, 자계 및 전류를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치를 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 1 및 도 3의 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치의 검출 회로부를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 4의 제1 노드의 전압과 제2 노드의 전압이 일치하는 경우의 상기 제1 노드의 전압, 상기 제2 노드의 전압, 및 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4의 제1 노드의 전압과 제2 노드의 전압이 일치하지 않는 경우의 상기 제1 노드의 전압, 상기 제2 노드의 전압, 및 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 나타내는 그래프이다.
도 7은 전도성 섬유의 저항이 최대가 되는 주파수에서 도 4의 제1 노드의 전압, 제2 노드의 전압, 및 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 나타내는 그래프이다. 1 is a conceptual diagram showing an apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating force, magnetic field, and current applied to the conductive fiber of FIG. 1 .
3 is a conceptual diagram showing an apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing a detection circuit of the linear density measuring device of the conductive fiber of FIGS. 1 and 3 .
FIG. 5 shows the voltage of the first node, the voltage of the second node, and the voltage of the first node and the voltage of the second node when the voltage of the first node and the voltage of the second node of FIG. 4 are identical. It is a graph showing the voltage difference of
FIG. 6 shows the voltage of the first node, the voltage of the second node, and the voltage of the first node and the voltage of the second node when the voltage of the first node and the voltage of the second node of FIG. 4 do not match. It is a graph showing the voltage difference between voltages.
FIG. 7 is a graph showing the voltage of the first node and the second node of FIG. 4 at a frequency at which the resistance of the conductive fiber is maximized, and the voltage difference between the voltage of the first node and the voltage of the second node.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described above.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but that one or more other features or numbers, It should be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.Meanwhile, when a certain embodiment can be implemented differently, functions or operations specified in a specific block may occur in a different order from the order specified in the flowchart. For example, two successive blocks may actually be performed substantially concurrently, or the blocks may be performed backwards depending on the function or operation involved.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치를 나타내는 개념도이다. 도 2는 도 1의 전도성 섬유(CF)에 인가되는 힘, 자계 및 전류를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber (CF) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating force, magnetic field, and current applied to the conductive fiber (CF) of FIG. 1 .

상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 전도성 섬유(CF)의 제1 단(X1)에 연결되는 제1 추(W1), 상기 전도성 섬유(CF)의 제2 단(X2)에 연결되는 제2 추(W2), 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2) 사이에 자계를 인가하는 자석(MG)을 포함한다. The linear density measuring device of the conductive fiber (CF) is a first weight (W1) connected to the first end (X1) of the conductive fiber (CF), a second end (X2) connected to the conductive fiber (CF) 2 weights W2, and a magnet MG for applying a magnetic field between the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF.

상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)에는 교류 전류가 인가될 수 있다. 상기 교류 전류는 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1)으로부터 상기 제2 단(X2)으로 흐르는 전류 성분 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)으로부터 상기 제1 단(X1)으로 흐르는 전류 성분을 포함할 수 있다. An alternating current may be applied to the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF. The alternating current is a current component flowing from the first end X1 to the second end X2 of the conductive fiber CF and from the second end X2 to the first end of the conductive fiber CF. It may include a current component flowing to (X1).

상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1)으로부터 상기 제2 단(X2)으로 정의되는 방향은 제1 방향(D1)이라고 할 수 있고, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)으로부터 상기 제1 단(X1)으로 정의되는 방향은 제2 방향(D2)이라고 할 수 있다. 상기 자석으로부터 상기 전도성 섬유(CF)로 자계가 인가되는 방향은 제3 방향(D3)이라고 할 수 있다. A direction defined from the first end X1 to the second end X2 of the conductive fiber CF may be referred to as a first direction D1, and the second end of the conductive fiber CF ( A direction defined from X2 to the first end X1 may be referred to as a second direction D2. A direction in which a magnetic field is applied from the magnet to the conductive fiber CF may be referred to as a third direction D3.

상기 제1 추(W1) 및 상기 제2 추(W2)로 인해 상기 전도성 섬유(CF)에는 장력이 형성될 수 있다. 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1)과 상기 제1 추(W1)가 연결되는 제1 연결부를 지지하는 제1 지지부(S1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)과 상기 제2 추(W2)가 연결되는 제2 연결부를 지지하는 제2 지지부(S2)를 더 포함할 수 있다. Tension may be formed in the conductive fiber CF due to the first weight W1 and the second weight W2. The linear density measuring device of the conductive fiber CF includes a first support part S1 supporting a first connection part connecting the first end X1 of the conductive fiber CF and the first weight W1, and the A second support part S2 supporting a second connection part to which the second end X2 of the conductive fiber CF is connected to the second weight W2 may be further included.

도 2에 도시된 플레밍 왼손 법칙을 참조하면, 상기 자계가 상기 제3 방향(D3)으로 형성되고, 상기 교류 전류가 상기 제1 방향(D1)으로 흐를 때, 상기 전도성 섬유(CF)는 도 1에서 정면 방향으로 힘을 받게 된다. 반대로, 상기 자계가 상기 제3 방향(D3)으로 형성되고, 상기 교류 전류가 상기 제2 방향(D2)으로 흐를 때, 상기 전도성 섬유(CF)는 도 1에서 후면 방향으로 힘을 받게 된다.Referring to Fleming's left-hand rule shown in FIG. 2, when the magnetic field is formed in the third direction D3 and the AC current flows in the first direction D1, the conductive fiber CF is will receive a force in the front direction. Conversely, when the magnetic field is formed in the third direction D3 and the alternating current flows in the second direction D2, the conductive fiber CF receives force in the rear direction in FIG. 1 .

따라서, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)에 교류 전류가 인가되는 경우, 상기 전도성 섬유(CF)는 도 1에서 수평 방향(전후 방향)으로 진동하게 된다. Therefore, when an alternating current is applied to the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF, the conductive fiber CF is horizontal in FIG. It vibrates in the forward and backward directions.

예를 들어, 상기 전도성 섬유(CF)는 마이크로 저울로 측정이 어려운 매우 가벼운 전도성 섬유일 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 섬유(CF)는 카본 나노튜브 섬유일 수 있다.For example, the conductive fiber CF may be a very light conductive fiber that is difficult to measure with a micro balance. For example, the conductive fibers CF may be carbon nanotube fibers.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치를 나타내는 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing an apparatus for measuring the linear density of a conductive fiber (CF) according to an embodiment of the present invention.

도 3의 실시예는 도 1의 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치에 펑션 제너레이터와 카메라를 추가로 도시하였다. In the embodiment of FIG. 3 , a function generator and a camera are additionally shown in the device for measuring the linear density of the conductive fiber (CF) of FIG. 1 .

예를 들어, 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)에 상기 교류 전류를 인가하는 펑션 제너레이터(FUNCTION GENERATOR)를 더 포함할 수 있다. For example, the linear density measuring device of the conductive fiber CF applies the alternating current to the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF. It may further include a function generator (FUNCTION GENERATOR) that does.

상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유(CF)의 상부에 배치되며 상기 전도성 섬유(CF)를 촬상하는 카메라(CM)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라(CM)는 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유(CF)의 진폭을 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라(CM)는 전하 결합 소자 카메라일 수 있다. The linear density measurement device of the conductive fiber CF may further include a camera CM disposed on the conductive fiber CF and capturing an image of the conductive fiber CF. For example, the camera CM may determine the amplitude of the conductive fiber CF vibrating by the alternating current. For example, the camera CM may be a charge-coupled device camera.

도 4는 도 1 및 도 3의 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치의 검출 회로부를 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram showing a detection circuit of the linear density measuring device of the conductive fiber (CF) of FIGS. 1 and 3 .

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)에 연결되며, 상기 전도성 섬유(CF)의 저항의 변화를 판단하는 검출 회로부를 더 포함할 수 있다. 1 to 4, the linear density measuring device of the conductive fiber (CF) is the first end (X1) of the conductive fiber (CF) and the second end (X2) of the conductive fiber (CF) It is connected and may further include a detection circuit unit for determining a change in resistance of the conductive fiber CF.

상기 검출 회로부는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 배치되는 제1 저항(R1), 상기 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 배치되는 제2 저항(R2), 제2 노드(N2)와 상기 제4 노드(N4) 사이에 배치되는 가변 저항(RV)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 저항(R1)의 저항값 및 상기 제2 저항의 저항값은 동일할 수 있다.The detection circuit unit includes a first resistor R1 disposed between the first node N1 and the third node N3 and a second resistor disposed between the first node N1 and the fourth node N4 ( R2), and a variable resistor RV disposed between the second node N2 and the fourth node N4. For example, the resistance value of the first resistor R1 and the resistance value of the second resistor may be the same.

상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1)은 상기 제2 노드(N2)에 연결되고, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)은 상기 제3 노드(N3)에 연결될 수 있다. The first end X1 of the conductive fiber CF is connected to the second node N2, and the second end X2 of the conductive fiber CF is connected to the third node N3. can

상기 검출 회로부는 전압 소스(VS)의 제1 전극과 상기 제3 노드(N3) 사이에 배치되는 로드 저항(RL)을 더 포함할 수 있다. 상기 로드 저항(RL)은 상기 전압 소스(VS)에서 생성되는 교류 전압이 상기 검출 회로부의 상기 제3 노드(N3) 및 상기 제4 노드(N4)로 안정적으로 인가되게 할 수 있다. 상기 전압 소스(VS)에서 생성되는 교류 전압은 상기 로드 저항(RL)과 상기 로드 저항(RL) 이하의 회로부(상기 제3 노드(N3) 및 상기 제4 노드(N4)의 사이)에 전압 분배될 수 있다. 예를 들어, 상기 로드 저항(RL)의 저항값은 상기 제1 저항(R1)의 저항값 및 상기 제2 저항의 저항값보다 클 수 있다.The detection circuit unit may further include a load resistor RL disposed between the first electrode of the voltage source VS and the third node N3. The load resistor RL may allow the AC voltage generated by the voltage source VS to be stably applied to the third node N3 and the fourth node N4 of the detection circuit unit. The AC voltage generated by the voltage source VS is voltage-divided between the load resistance RL and a circuit portion below the load resistance RL (between the third node N3 and the fourth node N4). It can be. For example, a resistance value of the load resistor RL may be greater than a resistance value of the first resistor R1 and a resistance value of the second resistor.

예를 들어, 상기 전압 소스(VS)는 도 3에서 도시한 펑션 제너레이터를 의미할 수 있다. For example, the voltage source VS may mean the function generator shown in FIG. 3 .

상기 검출 회로부는 상기 제1 노드(N1)의 전압 및 상기 제2 노드(N2)의 전압의 전압 차이를 감지할 수 있다. The detection circuit unit may sense a voltage difference between the voltage of the first node N1 and the voltage of the second node N2.

예를 들어, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드(N1) 및 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 오실로스코프(OSCILLOSCOPE)를 더 포함할 수 있다. For example, the detection circuit unit may further include an oscilloscope connected to the first node N1 and the second node N2.

도 5는 도 4의 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하는 경우의 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1), 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2), 및 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 나타내는 그래프이다. 도 6은 도 4의 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하지 않는 경우의 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1), 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2), 및 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 나타내는 그래프이다. 도 7은 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수에서 도 4의 제1 노드(N1)의 전압(VN1), 제2 노드(N2)의 전압(VN2), 및 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 나타내는 그래프이다. FIG. 5 shows the voltage VN1 of the first node N1 when the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 of FIG. It is a graph showing the voltage VN2 of the node N2 and the voltage difference VD between the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2. FIG. 6 shows the voltage VN1 of the first node N1 when the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 of FIG. 2 This is a graph showing the voltage VN2 of the node N2 and the voltage difference VD between the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2. FIG. 7 shows the voltage VN1 of the first node N1, the voltage VN2 of the second node N2, and the first node N1 of FIG. 4 at a frequency at which the resistance of the conductive fiber CF is maximized. ) is a graph showing a voltage difference (VD) between the voltage (VN1) of the second node (N2) and the voltage (VN2) of the second node (N2).

도 5, 도 6 및 도 7에서 보라색 파형은 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)을 나타내고, 연두색 파형은 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)을 나타내며, 분홍색 파형은 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 나타낸다. 5, 6 and 7, the purple waveform represents the voltage VN1 of the first node N1, the yellow green waveform represents the voltage VN2 of the second node N2, and the pink waveform represents the voltage VN1 of the second node N2. 1 represents the voltage difference (VD) between the voltage (VN1) of the node (N1) and the voltage (VN2) of the second node (N2).

도 5를 보면, 상기 교류 전류의 주파수가 10Hz이고, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하도록 상기 가변 저항(RV)이 조정된 경우를 나타낸다. 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하도록 상기 가변 저항(RV)이 조정되었으므로, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)는 0을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 5 , the frequency of the AC current is 10 Hz, and the variable resistor RV is adjusted so that the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 are identical. indicates a case in which Since the variable resistor RV is adjusted so that the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 are identical, the voltage VN1 of the first node N1 A voltage difference (VD) between the voltage VN2 of the second node N2 and the voltage VN2 may represent zero.

도 6을 보면, 상기 교류 전류의 주파수가 10Hz이고, 상기 가변 저항(RV)이 조정되지 않아, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하지 않는 경우를 나타낸다. 이와 같이, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 상이하여 상기 검출 회로부의 상기 제1 노드(N1)와 상기 제2 노드(N2)의 밸런스가 맞지 않는 경우, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)은 서로 다른 파형을 나타내며, 상기 전압 차이(VD)는 0이 아닌 교류 파형을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 6 , when the frequency of the AC current is 10 Hz and the variable resistor RV is not adjusted, the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 Indicates cases where this does not match. As such, since the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 are different, the first node N1 and the second node N2 of the detection circuit unit is not balanced, the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 show different waveforms, and the voltage difference VD is a non-zero alternating current. waveforms can be displayed.

도 5는 상기 검출 회로부를 이용하여 상기 전도성 섬유(CF)의 저항의 변화를 판단하기 위한 초기화 단계를 나타낸다. 반면, 도 6은 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1)과 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)이 일치하지 않는 경우에 상기 전압 차이(VD)가 어떻게 도시되는지에 대한 단순 예시일 뿐이며, 본 발명의 선밀도 측정 방법의 프로세스에 해당하지 않는다.5 shows an initialization step for determining a change in resistance of the conductive fiber CF using the detection circuit unit. On the other hand, FIG. 6 is a simple example of how the voltage difference VD is shown when the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 do not match. , and does not correspond to the process of the linear density measurement method of the present invention.

상기 검출 회로부는 상기 교류 전류의 주파수를 가변하면서, 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 감지할 수 있다. 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수를 판단할 수 있다. 도 7은 상기 교류 전류의 주파수가 60Hz에서 상기 전압 차이(VD)가 최대가 된 경우를 예시한다. The detection circuit may detect a voltage difference (VD) between the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2 while varying the frequency of the AC current. The detection circuit unit may determine a frequency at which the voltage difference VD is maximized. 7 illustrates a case in which the voltage difference VD is maximized at a frequency of the AC current of 60 Hz.

상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수에서는 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2) 사이의 저항이 최대인 것을 의미한다. 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수에서는 상기 전도성 섬유(CF)가 최대의 진폭으로 진동하는 것을 의미할 수 있다. 상기 전도성 섬유(CF)가 최대의 진폭으로 진동하게 되면, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2) 사이의 경로(path)의 길이가 최대로 형성된다고 볼 수 있다. 저항은 경로의 단면적에 반비례하고, 경로의 길이에 비례하므로, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2) 사이의 경로(path)의 길이가 최대로 형성되면, 상기 전도성 섬유(CF)의 저항은 최대일 수 있다. It means that the resistance between the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF is maximum at a frequency at which the voltage difference VD is maximized. . It may mean that the conductive fiber CF vibrates with the maximum amplitude at a frequency at which the voltage difference VD is maximized. When the conductive fiber CF vibrates with the maximum amplitude, the path between the first end X1 of the conductive fiber CF and the second end X2 of the conductive fiber CF It can be seen that the length of is formed at the maximum. Since the resistance is inversely proportional to the cross-sectional area of the path and proportional to the length of the path, the path between the first end (X1) of the conductive fiber (CF) and the second end (X2) of the conductive fiber (CF) ), the resistance of the conductive fiber CF may be maximized.

상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수를 f0, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 제2 단(X2) 사이의 길이를 L, 상기 전도성 섬유(CF)에 인가되는 장력이 F이고, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 선밀도가 μ일 때, 아래 수식 1을 만족할 수 있다.The frequency at which the voltage difference (VD) is maximized is f0, the length between the first end (X1) and the second end (X2) of the conductive fiber (CF) is L, and applied to the conductive fiber (CF) When the tension is F and the linear density of the conductive fiber (CF) is μ, Equation 1 below may be satisfied.

[수식 1][Formula 1]

따라서, 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수(또는 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수)를 얻으면, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 선밀도(μ)를 계산할 수 있다.Therefore, if the frequency at which the voltage difference (VD) is maximized (or the frequency at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximized) is obtained, the linear density (μ) of the conductive fiber (CF) can be calculated.

상기 검출 회로부를 이용하여, 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수를 얻을 수 있다. 또한, 상기 전도성 섬유(CF)의 상부에 배치되는 상기 카메라(CM)를 이용하여 상기 전도성 섬유(CF)의 진폭이 최대가 되는 주파수를 얻을 수 있으며, 상기 전도성 섬유(CF)의 진폭이 최대가 되는 주파수는 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수를 의미할 수 있다. 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유(CF)의 진폭이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도가 판단될 수 있다. A frequency at which the voltage difference VD is maximized may be obtained by using the detection circuit unit. In addition, a frequency at which the amplitude of the conductive fiber (CF) is maximized can be obtained using the camera (CM) disposed above the conductive fiber (CF), and the amplitude of the conductive fiber (CF) is the maximum. The frequency at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum may mean a frequency. The linear density of the conductive fiber CF may be determined based on the frequency of the AC current at which the amplitude of the conductive fiber CF vibrating by the AC current is maximized.

이와 같이, 상기 검출 회로부를 이용하면, 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수를 정밀하게 검출할 수 있으며, 상기 카메라(CM)를 이용하면, 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수를 더욱 정확히 검출할 수 있다. In this way, when the detection circuit unit is used, it is possible to accurately detect a frequency at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum, and when the camera (CM) is used, the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum. It is possible to more accurately detect the frequency of

본 실시예에 따른 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 방법을 정리하면, 아래와 같은 단계들을 포함한다. 상기 선밀도 측정 방법은 전도성 섬유(CF)에 장력을 인가하는 단계, 상기 전도성 섬유(CF)의 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 제2 단(X2) 사이에 자계를 인가하는 단계, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제2 단(X2)에 교류 전류를 인가하는 단계, 상기 교류 전류의 주파수에 따른 상기 전도성 섬유(CF)의 저항의 변화를 판단하는 단계, 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 판단하는 단계 및 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 상기 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Summarizing the method for measuring the linear density of the conductive fiber (CF) according to the present embodiment, the following steps are included. The linear density measurement method includes applying a tension to a conductive fiber (CF), applying a magnetic field between a first end (X1) of the conductive fiber (CF) and a second end (X2) of the conductive fiber (CF) Step, applying an alternating current to the first end (X1) of the conductive fiber (CF) and the second end (X2) of the conductive fiber (CF), the conductive fiber ( Determining the change in resistance of the conductive fiber (CF), determining the frequency of the AC current at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum, and the AC current at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum It may include determining the linear density of the conductive fiber (CF) based on the frequency of .

상기 검출 회로부는 상기 제1 노드(N1)의 전압(VN1) 및 상기 제2 노드(N2)의 전압(VN2)의 전압 차이(VD)를 감지할 수 있다. 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수를 판단하고, 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수에서 상기 전도성 섬유(CM)의 상기 저항이 최대가 될 수 있다. 상기 전압 차이(VD)가 최대가 되는 주파수(f0), 상기 전도성 섬유(CF)의 상기 제1 단(X1) 및 상기 제2 단(X2) 사이의 길이(L), 상기 전도성 섬유(CF)에 인가되는 장력(F)을 수식 1에 대입하여, 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도(μ)를 얻을 수 있다. The detection circuit unit may sense a voltage difference (VD) between the voltage VN1 of the first node N1 and the voltage VN2 of the second node N2. The detection circuit unit may determine a frequency at which the voltage difference VD is maximum, and the resistance of the conductive fiber CM may be maximum at a frequency at which the voltage difference VD is maximum. The frequency f0 at which the voltage difference VD is maximized, the length L between the first end X1 and the second end X2 of the conductive fiber CF, the conductive fiber CF By substituting the tension (F) applied to Equation 1 into Equation 1, the linear density (μ) of the conductive fiber (CF) can be obtained.

본 실시예에 따르면, 상기 전도성 섬유(CF)의 양 단(X1, X2)에 교류 전압을 인가하고, 검출 회로부를 이용하여 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수(f0)를 정밀하게 검출할 수 있다. 따라서, 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수(f0), 상기 전도성 섬유(CF)의 길이(L) 및 상기 전도성 섬유(CF)에 인가되는 장력(T)을 이용하여 상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도(μ)를 간편하고 정밀하게 얻을 수 있다. According to this embodiment, an alternating voltage is applied to both ends X1 and X2 of the conductive fiber CF, and the frequency f0 at which the resistance of the conductive fiber CF is maximized is precisely determined using a detection circuit. can be detected. Therefore, the conductive fiber (CF) using the frequency (f0) at which the resistance of the conductive fiber (CF) is maximum, the length (L) of the conductive fiber (CF), and the tension (T) applied to the conductive fiber (CF) The linear density (μ) of (CF) can be easily and precisely obtained.

상기 전도성 섬유(CF)의 선밀도 측정 장치는 오실로스코프 및 전하 결합 소자 카메라를 이용하여 상기 전도성 섬유(CF)의 저항이 최대가 되는 주파수를 더욱 정확히 검출할 수 있다. The linear density measuring device of the conductive fiber CF may more accurately detect a frequency at which the resistance of the conductive fiber CF is maximized using an oscilloscope and a charge-coupled device camera.

본 발명은 전도성 섬유의 선밀도를 간편하고 정밀하게 얻을 수 있는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치 및 방법은 다양한 미래 산업에 적용이 기대되는 카본 나노튜브 섬유와 같은 전도성 섬유형 신소재에 적용이 가능하며, 관련 기초 연구와 응용 연구에 널리 활용될 수 있다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring the linear density of conductive fibers, which can easily and precisely obtain the linear density of conductive fibers. The apparatus and method for measuring the linear density of conductive fibers of the present invention are expected to be applied to various future industries. It can be applied to new conductive fiber-type materials such as fibers, and can be widely used in related basic and applied research.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. you will understand that you can

CF: 전도성 섬유 MG: 자석
W1: 제1 추 W2: 제2 추
S1: 제1 지지부 S2: 제2 지지부
CM: 카메라 CF: conductive fiber MG: magnet
W1: first weight W2: second weight
S1: first support part S2: second support part
CM: camera

Claims (19)

전도성 섬유의 제1 단에 연결되는 제1 추;
상기 전도성 섬유의 제2 단에 연결되는 제2 추; 및
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단 사이에 자계를 인가하는 자석을 포함하고,
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에는 교류 전류가 인가되며,
상기 교류 전류는 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단으로부터 상기 제2 단으로 흐르는 전류 성분 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단으로부터 상기 제1 단으로 흐르는 전류 성분을 포함하고,
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 연결되며, 상기 전도성 섬유의 저항의 변화를 판단하는 검출 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.a first weight connected to a first end of the conductive fiber;
a second weight connected to a second end of the conductive fiber; and
A magnet for applying a magnetic field between the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber,
An alternating current is applied to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber,
the alternating current includes a current component flowing from the first end to the second end of the conductive fiber and a current component flowing from the second end to the first end of the conductive fiber;
The linear density measurement device of the conductive fiber, characterized in that it further comprises a detection circuit connected to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber, and determining a change in resistance of the conductive fiber. 제1항에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 상기 교류 전류를 인가하는 펑션 제너레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The linear density measuring device of claim 1, further comprising a function generator for applying the alternating current to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 검출 회로부는 제1 노드와 제3 노드 사이에 배치되는 제1 저항, 상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 배치되는 제2 저항, 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되는 가변 저항을 포함하고,
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단은 상기 제3 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The method of claim 1 , wherein the detection circuit unit includes a first resistor disposed between a first node and a third node, a second resistor disposed between the first node and a fourth node, and between a second node and the fourth node. Including a variable resistor disposed in,
Wherein the first end of the conductive fiber is connected to the second node, and the second end of the conductive fiber is connected to the third node. 제4항에 있어서, 상기 검출 회로부는 전압 소스의 제1 전극과 상기 제3 노드 사이에 배치되는 로드 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.[5] The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 4, wherein the detection circuit unit further comprises a load resistor disposed between the first electrode of the voltage source and the third node. 제4항에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 감지하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The linear density measuring device of claim 4, wherein the detection circuit unit senses a voltage difference between the voltage of the first node and the voltage of the second node. 제6항에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결되는 오실로스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.[7] The apparatus of claim 6, wherein the detection circuit unit further comprises an oscilloscope connected to the first node and the second node. 제6항에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 판단하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.[7] The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 6, wherein the detection circuit unit determines a frequency at which the voltage difference is maximized. 제6항에 있어서, 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수에서 상기 전도성 섬유의 저항이 최대인 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.[Claim 7] The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 6, wherein the resistance of the conductive fiber is maximized at a frequency at which the voltage difference is maximized. 제9항에 있어서, 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 f0, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 제2 단 사이의 길이를 L, 상기 전도성 섬유에 인가되는 장력이 F이고, 상기 전도성 섬유의 상기 선밀도가 μ일 때,
를 만족하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The method of claim 9, wherein the frequency at which the voltage difference is maximized is f0, the length between the first end and the second end of the conductive fiber is L, the tension applied to the conductive fiber is F, and the conductive fiber is When the linear density of is μ,
A linear density measurement device for conductive fibers, characterized in that satisfies. 제9항에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 저항은 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유의 진폭에 비례하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.10. The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 9, wherein the resistance of the conductive fiber is proportional to an amplitude of the conductive fiber vibrating by the alternating current. 제9항에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상부에 배치되며 상기 전도성 섬유의 최대 진폭을 판단하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.[Claim 10] The linear density measuring device of the conductive fiber according to claim 9, further comprising a camera disposed above the conductive fiber and determining a maximum amplitude of the conductive fiber. 제1항에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도가 판단되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 1, wherein the linear density of the conductive fiber is determined based on the frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximized. 제1항에 있어서, 상기 교류 전류에 의해 진동하는 상기 전도성 섬유의 진폭이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도가 판단되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 장치.The linear density measuring device of a conductive fiber according to claim 1, wherein the linear density of the conductive fiber is determined based on the frequency of the alternating current at which the amplitude of the conductive fiber vibrating by the alternating current is maximized. 전도성 섬유에 장력을 인가하는 단계;
상기 전도성 섬유의 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 제2 단 사이에 자계를 인가하는 단계;
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 교류 전류를 인가하는 단계;
상기 교류 전류의 주파수에 따른 상기 전도성 섬유의 저항의 변화를 판단하는 단계;
상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 주파수를 판단하는 단계; 및
상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대가 되는 상기 교류 전류의 상기 주파수를 기초로 상기 전도성 섬유의 선밀도를 판단하는 단계를 포함하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법.applying tension to the conductive fibers;
applying a magnetic field between the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber;
applying an alternating current to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber;
determining a change in resistance of the conductive fiber according to the frequency of the alternating current;
determining a frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximized; and
and determining the linear density of the conductive fiber based on the frequency of the alternating current at which the resistance of the conductive fiber is maximized. 제15항에 있어서, 상기 전도성 섬유의 상기 제1 단 및 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단에 연결되는 검출 회로부를 이용하여 상기 전도성 섬유의 상기 저항의 변화가 판단되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법.The linear density of the conductive fiber according to claim 15, wherein the change in resistance of the conductive fiber is determined using a detection circuit connected to the first end of the conductive fiber and the second end of the conductive fiber. measurement method. 제16항에 있어서, 상기 검출 회로부는 제1 노드와 제3 노드 사이에 배치되는 제1 저항, 상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 배치되는 제2 저항, 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 배치되는 가변 저항을 포함하고,
상기 전도성 섬유의 상기 제1 단은 상기 제2 노드에 연결되고, 상기 전도성 섬유의 상기 제2 단은 상기 제3 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법.17. The method of claim 16, wherein the detection circuit unit includes a first resistor disposed between a first node and a third node, a second resistor disposed between the first node and a fourth node, and between a second node and the fourth node. Including a variable resistor disposed in,
Wherein the first end of the conductive fiber is connected to the second node, and the second end of the conductive fiber is connected to the third node. 제17항에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 제1 노드의 전압 및 상기 제2 노드의 전압의 전압 차이를 감지하는 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법.18. The method of claim 17, wherein the detection circuit unit detects a voltage difference between the voltage of the first node and the voltage of the second node. 제18항에 있어서, 상기 검출 회로부는 상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수를 판단하고,
상기 전압 차이가 최대가 되는 주파수에서 상기 전도성 섬유의 상기 저항이 최대인 것을 특징으로 하는 전도성 섬유의 선밀도 측정 방법.The method of claim 18, wherein the detection circuit unit determines a frequency at which the voltage difference is maximum,
The linear density measurement method of the conductive fiber, characterized in that the resistance of the conductive fiber is maximum at a frequency at which the voltage difference is maximum.
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