Magnet Position Sensor System using Hall Sensors

홀센서를 이용한 자석의 위치인식 센서 개발

This paper presents a sensor system which recognizes the location of a magnet using cheap hall sensor. The proposed methods measure magnetic field from a magnet using model equation, analyze the property of horizontal and vertical magnetic field, and decide the method of sensor arrangement. And, this paper proposes the algorithm which infers the location of a magnet from the measured magnetic field that relates the position between the magnet and the hall sensor, and calculate theoretical error, which is found to be no more than 0.0025cm. The results actually measured show that the measured error no more than 0.07cm and confirm that proposed systems are highly applicable to the various situations.

저가의 홀센서를 이용하여 자석의 위치를 인식하는 센서 시스템을 제안하였다. 먼저 모델식을 이용하여 자석에 의한 자기장을 측정하고, 수평 자계와 수직 자계의 특성을 분석하여, 센서의 배치방법을 결정하였다. 자석과 홀센서의 위치 관계에 따라서 측정된 자기장 값으로부터 자석의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안하고, 이론적인 오차를 계산하였다. 또한 마이크로 컨트롤러를 사용하여 개발할 때의 단점인 실시간 데이터 확인이 어려운 점을 극복하기 위해서 컴퓨터용 응용 프로그램을 작성하여, 작업의 수월성을 높였다. 계산된 이론적 오차는 0.0025cm 이하로 나타났으며 실제로 개발된 시스템의 오차는 0.07cm 이하로 측정되어 여러 가지 상황에서 제안한 방법들의 우수성을 입증하였다.