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초음파 도파로로 사용되는 자기변형 와이어;상기 와이어로부터 일정 거리를 유지한 채 이동 가능하며, 상기 와이어 주변에 상기 와이어에 대한 축 방향 제1자기장을 제공하는 마그네틱부;상기 와이어의 일단에 배치되며, 상기 와이어에 펄스 전류를 인가하여 상기 와어어 주변에 상기 와이어에 대한 원주 방향 제2자기장을 제공하는 송신부;상기 와이어의 타측에 배치되어, 상기 와이어를 고정시키는 와이어고정부;상기 와이어를 따라 상기 제2자기장이 이동하여 상기 제1자기장과 만나는 지점에서 나선형 제3자기장이 형성되면, 상기 제3자기장에 의한 변화를 검출하는 제1센싱코일부를 통해 상기 마그네틱부의 위치를 측정하고, 상기 제3자기장에 의한 변화를 검출하는 제2센싱코일부를 통해 상기 와이어의 비틀림 변위를 측정하는 수신유닛;을 포함하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 제1센싱코일부는 솔레노이드 구조의 제1코일 및 1축 헬름홀츠 구조의 제2코일 중 어느 하나를 포함하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제2항에 있어서,상기 제1코일의 길이(L1)와 상기 제2코일의 반경(R) 사이에는 반비례 관계가 형성되는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 제1센싱코일부의 배치 위치에 따라 측정불감대영역이 서로 다른 위치에 형성되며,상기 제2센싱코일부는 상기 측정불감대영역 내에 배치되는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 제2센싱코일부는 2축 헬름홀츠 구조의 제3코일 및 3축 헬름홀츠 구조의 제4코일 중 어느 하나를 포함하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제5항에 있어서,상기 와이어의 직경은 1mm 이하이며,상기 와이어는 상기 제3코일 및 상기 제4코일 중 어느 하나를 관통하거나 또는 나란하게 배치되는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 수신유닛은 상기 제1센싱코일부 및 상기 제2센싱코일부에 의한 각 출력신호를 분석하는 신호처리부;를 더 포함하며,상기 신호처리부는 상기 제1센싱코일부를 통해 상기 제2자기장에 의한 변화가 검출되는 제1시간과 상기 제3자기장에 의한 변화가 검출되는 제2시간을 이용하여 상기 마그네틱부의 위치를 측정하는 위치측정알고리즘을 내장하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치
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제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 장치 중 수신유닛에 내장되는 위치측정알고리즘에 의한 위치 측정 방법으로서,상기 제1센싱코일부의 출력신호에서 윈도우 함수를 이용하여 분석영역을 설정하는 방법으로 출력신호에서 분석영역을 추출하는 제1단계;상기 송신부를 통해 일정 주기의 펄스 전류를 인가하는 제2단계;상기 마그네틱부의 위치에 따라, 상기 분석영역에서 상기 제3자기장에 의한 변화에 의해 발생하는 전압최대값을 추정하는 제3단계;상기 전압최대값을 무차원 값인 1로 설정하고, 상기 분석영역에서 발생하는 모든 전압값을 0과 1 사이의 무차원 값으로 변환하는 제4단계;상기 마그네틱부의 위치에 따라, 상기 전압최대값이 발생하는 평균시간을 산출하는 제5단계; 및상기 제1센싱코일부를 통해 상기 제2자기장에 의한 변화가 검출된 제1시간과 상기 평균시간 사이의 차이를 이용하여 상기 마그네틱부의 위치를 계산하는 1차 선형함수를 도출하는 제6단계;를 포함하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 방법
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제8항에 있어서, 상기 제5단계에서,상기 분석영역에서 1인 전압값의 총개수를 카운팅하고, 1인 전압값이 검출되는 각 시간을 합산하여 총시간을 계산한 이후, 상기 총시간을 상기 총개수로 나누는 방법으로 상기 평균시간을 산출하는 자기변형원리를 이용한 초음파 방식의 위치 측정 방법
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