KR100191631B1 - Sensor connecting circuit - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
방범·방재경보기.Crime prevention and disaster prevention alarm.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명에서는 전압출력형 센서로부터 수신되는 신호에서 정상 및 이상상태 뿐만 아니라 전송선로의 단선상태까지 감지하는 회로를 구현한다.The present invention implements a circuit for detecting not only normal and abnormal states but also a disconnection state of a transmission line in a signal received from a voltage output sensor.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명의 센서접속회로는 센서로부터 전송선로를 통하여 들어오는 신호가 3가지 레벨상태를 나타나게 하고 각 레벨상태에 따라 이상감지부에서는 센서의 이상 유무를 감지하고 단선감지부에서는 전송선로의 단선을 감지한다. 또한 시험 신호입력부를 두어 시험자가 임의로 센서 수신기능 및 전송선로 단선 체크기능을 테스트한다.According to the sensor connection circuit of the present invention, the signal coming from the sensor through the transmission line shows three level states, and according to each level state, the abnormality detection unit detects an abnormality of the sensor and the disconnection detection unit detects disconnection of the transmission line. . In addition, the test signal input unit is provided to enable the tester to test the sensor receiving function and the check of disconnection of the transmission line.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
방범·방재경보기.Crime prevention and disaster prevention alarm.
Description
제1도는 일반적인 방범·방재경보기의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a general crime prevention and disaster prevention alarm.
제2도는 본 발명에 따른 구체 회로 구성도.2 is a detailed circuit diagram of the present invention.
제3도는 종래 기술에 따라 수신장치 20에 인가되는 신호 파형도.3 is a signal waveform diagram applied to a receiving device 20 according to the prior art.
제4도는 본 발명에 따라 수신장치 20에 인가되는 신호 파형도.4 is a signal waveform diagram applied to a receiving device 20 according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 센서 20 : 수신장치10: sensor 20: receiver
22 : 접속부 24 : 경보부22: connection part 24: alarm part
30 : 센서입력부 32 : 이상감지부30: sensor input unit 32: abnormal detection unit
34 : 단선감지부 36 : 시험신호 입력부34: disconnection detecting unit 36: test signal input unit
본 발명은 방법·방재경보기에 관한 것으로, 특히 전압출력형 센서로 부터 수신되는 신호를 감지하여 처리하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a method and disaster prevention alarm, and more particularly, to a circuit for sensing and processing a signal received from a voltage output sensor.
일반적으로 방범·방재경보기는 기본적으로, 센서 및 센서의 신호를 수신하여 처리하는 수신장치를 구비하고 있다. 이때 센서는 본 명세서에서 상에서 전압출력형 센서로 한정하여 설명되어질 것이다.Generally, crime prevention and disaster prevention alarms are basically provided with a sensor and a receiver for receiving and processing a signal from the sensor. At this time, the sensor will be described herein as limited to the voltage output type sensor.
제1도는 이러한 방범·방재경보기를 보여주고 있는 도면이다. 센서 10은 예를 들면, 가스센서와 같은 것이 될 수 있으며, 주위환경의 상태변화를 감지한다. 이때 센서10의 상태는 전송라인 26상에 전압으로 출력된다. 전송라인 26상에 인가된 전압은 수신장치 20의 접속부 22에서 처리된다.1 is a view showing such a crime prevention and disaster prevention alarm. The sensor 10 may be, for example, a gas sensor, and detects a change in the environment. At this time, the state of the sensor 10 is output as a voltage on the transmission line 26. The voltage applied on the transmission line 26 is processed at the connection 22 of the receiver 20.
수신장치 20의 접속부 22에 인가되는 신호상태는 제3도와 같이, 두 가지 전압상태 즉, Vt(V)와 0(V)로 나타나는데, 상기 접속부 22는 Vt(V)상태일 때를 이상상태로, 0(V)상태일 때를 정상상태로 판단한다. 만약 접속부 22가 이상상태로 판단했을 경우 수신장치 20의 경보부 24에서는 경보신호를 출력한다.The signal state applied to the connecting portion 22 of the receiving device 20 is represented by two voltage states, namely, Vt (V) and 0 (V), as shown in FIG. 3, and the connecting portion 22 is in an abnormal state when it is in the Vt (V) state. In case of 0 (V) state, judge as normal state. If it is determined that the connection unit 22 is in an abnormal state, the alarm unit 24 of the receiving device 20 outputs an alarm signal.
상기 수신장치 20이 센서 10의 상태를 구분해 내는 구체적인 방법이 두가지 정도의 예로 설명될 수 있다. 첫 번째 예는 센서 10이 나타내는 전압을 이용하여 전류를 형성시키는 것이고, 두 번째 예는 센서 1이 나타내는 전압과 미리 정해진 기준전압과 비교하는 것이다.A specific method of distinguishing the states of the sensor 10 by the receiving device 20 may be described as two examples. The first example uses the voltage indicated by the sensor 10 to form a current, and the second example compares the voltage indicated by the sensor 1 with a predetermined reference voltage.
그러나 전술한 방범·방재경보기의 동작은 센서 10의 정상상태, 이상 상태만 구분할 뿐이지 전송선로 26이 끊어졌는지 어떤지를 알지 못한다. 만약 전송선로가 끊어졌을 경우에는 수신장치가 전송선로 26으로 전류를 형성하지 못하게 되거나 또는 기준전압보다 낮은 전압을 얻게 되므로 정상상태로 인식하는 경우가 발생한다. 만약 이러한 경우가 발생된다면 방범·방재경보기의 동작에 있어서 이것은 치명적인 문제점이 될 것이다.However, the above-described operation of the crime prevention and disaster prevention alarm distinguishes only the normal state and the abnormal state of the sensor 10, and does not know whether the transmission line 26 is broken. If the transmission line is disconnected, the receiving device may not form a current through the transmission line 26 or may obtain a voltage lower than the reference voltage. If this happens, this will be a fatal problem in the operation of security and disaster prevention alarms.
따라서 본 발명의 목적은 전압출력형 센서로부터 수신되는 신호에서 정상 및 이상상태 뿐만 아니라 전송선로의 단선상태까지 감지하는 회로를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a circuit for detecting not only normal and abnormal states but also a disconnection state of a transmission line in a signal received from a voltage output sensor.
본 발명의 다른 목적은 전압출력형 센서와 연결된 수신장치에서 전송선로의 단선상태를 감지하는 회로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a circuit for detecting a disconnection state of a transmission line in a receiver connected to a voltage output type sensor.
상기한 목적에 따라, 본 발명은 센서로부터 전송선로를 통하여 들어오는 신호가 3가지 레벨상태를 나타내게 하고 각 레벨 상태에 따라 이상감지부에서는 센서의 이상 유무를 감지하고 단선감지부에서는 전송선로의 단선을 감지하게 하고, 또한 시험신호입력부를 두어 시험자가 임의로 센서 신호수신기능 및 전송선로 단선 체크기능을 테스트하는데 이용한다.In accordance with the above object, the present invention allows the signal coming from the sensor through the transmission line to indicate the three levels of state and according to each level state in the abnormality detection unit detects the presence of the sensor and disconnection detection unit in the disconnection of the transmission line In addition, the test signal input unit is used to test the sensor signal receiving function and the transmission line disconnection checking function.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도의 일반적인 방범·방재경보기의 개략적인 블럭 구성을 본 발명에서도 적용한다. 이때 본 발명에 따라 센서 10에서 출력되어 수신장치 20에 인가되는 신호 파형은 종래와는 다른 파형이다. 본 발명에 따라 상기 수신장치 20에 인가되는 전압은 3가지 전압상태를 나타내게 된다. 이를 제3도와 제4도로서 비교하고자 한다.The schematic block configuration of the general crime prevention and disaster prevention alarm of FIG. 1 also applies to this invention. In this case, the signal waveform output from the sensor 10 and applied to the receiving device 20 according to the present invention is a waveform different from the conventional method. According to the present invention, the voltage applied to the receiver 20 represents three voltage states. This is compared with FIG. 3 and FIG.
종래의 센서 출력 파형도는 제3도와 같고, 본 발명에 따른 센서 출력 파형도는 제4도와 같다. 제4도를 참조하여 본 발명에 따른 3가지 전압상태를 살펴보면 다음과 같다. 전압 Vt(V)상태는 센서 10이 이상상태일 때를 나타내는 것이고, 전압상태는 정상상태일 때를 나타내는 것이며, 전압 0(V)상태는 전송선로 26이 단선된 상태를 나타내는 것이다. 여기서, '정상상태'라 함은 센서 10 주위환경의 상태 변화가 없는 상태를 의미한다. 또 '이상형태'라 함은 센서 10 주위환경의 상태변화가 있는 상태를 의미한다.The conventional sensor output waveform diagram is shown in FIG. 3, and the sensor output waveform diagram according to the present invention is shown in FIG. Referring to Figure 4 looks at the three voltage states according to the present invention. The voltage Vt (V) state indicates when the sensor 10 is in an abnormal state. The state indicates when it is in a normal state, and the voltage 0 (V) state indicates that the transmission line 26 is disconnected. Here, the "normal state" means a state in which there is no change in the environment around the sensor 10. In addition, "ideal shape" means a state in which the state of the environment around the sensor 10 changes.
제4도와 제3도의 파형을 비교해 보면, 제4도에서는 전송선로 26의 단선된 상태를 나타내는 전압상태가 더 있음을 알 수 있다. 그에 따라 본 발명에 따른 제1도의 접속부 22는 제4도와 같이 나타나는 3가지 전압상태를 감지할 수 있도록 구현되어야 한다.Comparing the waveforms of FIG. 4 and FIG. 3, it can be seen from FIG. 4 that there is a voltage state indicating a disconnected state of the transmission line 26. Accordingly, the connection part 22 of FIG. 1 according to the present invention should be implemented to detect three voltage states shown in FIG.
제2도는 본 발명에 따른 접속부 22의 구체 회로 구성을 보여주고 있다. 본 발명에 따른 접속부 22는 센서입력부 30, 이상 감지부 32, 단선감지부 34, 및 시험신호 입력부 36으로 구성한다.2 shows a specific circuit configuration of the connecting portion 22 according to the present invention. The connection part 22 according to the present invention includes a sensor input part 30, an abnormality detection part 32, a disconnection detection part 34, and a test signal input part 36.
상기 센서입력부 30은 센서 10과 접속되며 센서 10에서 전송선로 26을 통하여 인가하는 3가지 상태의 센서신호 전압을 입력받는다. 이상감지부 32는 상기 센서신호 전압의 상태에서 이상 유무를 감지하여 후단의 로직 회로에 전달하여 준다. 단선감지부 34는 상기 센서신호 전압의 상태에서 전송선로 26의 단선을 감지하여 출력한다. 그리고 시험신호입력부 36는 상기 이상감지부 32와 단선감지부 34의 기능을 자체적으로 검증하기 위한 동작을 수행한다.The sensor input unit 30 is connected to the sensor 10 and receives the sensor signal voltages of three states applied by the sensor 10 through the transmission line 26. The abnormality detector 32 detects an abnormality in the state of the sensor signal voltage and transfers it to the logic circuit at the rear end. The disconnection detecting unit 34 detects and outputs a disconnection of the transmission line 26 in the state of the sensor signal voltage. The test signal input unit 36 performs an operation for verifying the functions of the abnormality detecting unit 32 and the disconnection detecting unit 34 by itself.
센서입력부 30은, 종단저항 R1과 잡음억제용 커패시터 C1, 그리고 다이오드 D1을 포함하고 있다. 상기 다이오드 D1은 센서 10의 (+)단자에서 바라볼 때 순방향으로 연결되어 있으며 시험신호입력부 36에서 인가한 시험신호가 센서측으로 역류되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.The sensor input unit 30 includes a termination resistor R1, a noise suppression capacitor C1, and a diode D1. The diode D1 is connected in the forward direction when viewed from the positive terminal of the sensor 10, and a test signal applied from the test signal input unit 36 is provided. To prevent backflow to the sensor side.
이하 제1도, 제2도 및 제4도를 참조하여 본 발명의 동작을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1, 2 and 4.
센서 10에서 출력되는 센서신호 전압은 다이오드 D1를 통하여 저항 R1에 걸리게 된다. 이때 상기 저항 R1에 걸리게 된다. 이때 상기 저항 R1에 걸리게 되는 센서신호 전압은 제4도에서 보여주는 바와 같은 3가지 레벨 중 하나가 된다. 하기에서는 3가지 레벨 각각의 동작이 설명될 것이다.The sensor signal voltage output from the sensor 10 is applied to the resistor R1 through the diode D1. At this time, the resistor R1 is caught. At this time, the sensor signal voltage applied to the resistor R1 becomes one of three levels as shown in FIG. The operation of each of the three levels will be described below.
첫번째로, 전송선로 30이 단선될 경우를 설명한다. 전송선로 26이 단선되면 저항 R1에 걸리는 센서신호 전압은 제4도에서 보여주는 바와같이 거의 0(V)이 가깝다. 그러므로 단선감지부 34의 의 제너 다이오드 ZD1을 턴온시킨다. 그에 따라 이상감지부 32의 트랜지스터 Q1이 턴온된다. 이때 이상감지부 32는 액티브 로우상태의 이상감지신호를 출력한다. 트랜지스터 Q2는 턴오프되고 트랜지스터 Q3는 턴온된다. 그에 따라 단선 감지부 34는 로우 상태의 단선감지신호를 출력한다. 한편, 이상감지부 32의 트랜지스터 Q1에는 제너다이오드 ZD1에 의해 충분한 동작전압이 인가되지 않는다. 그러면 이상감지부 32누는 하이상태의 이상감지신호를 출력한다. 이러한 출력들 즉,=L,=H는 전송선로 26이 단선 되었음을 나타내는 것이다.First, the case where the transmission line 30 is disconnected will be described. When the transmission line 26 is disconnected, the sensor signal voltage applied to the resistor R1 is nearly 0 (V) as shown in FIG. Therefore, the zener diode ZD1 of the disconnection detecting unit 34 is turned on. As a result, the transistor Q1 of the abnormality detection unit 32 is turned on. At this time, the abnormal detection unit 32 detects an abnormal low signal in an active low state. Outputs Transistor Q2 is turned off and transistor Q3 is turned on. Accordingly, the disconnection detection unit 34 detects the disconnection detection signal in the low state. Outputs On the other hand, a sufficient operating voltage is not applied to the transistor Q1 of the abnormality detector 32 by the zener diode ZD1. Then, the abnormality detection part 32 presses the abnormality detection signal of the high state Outputs These outputs, = L, = H indicates that transmission line 26 is broken.
두번째로, 센서 10이 정상 상태일 때 동작을 설명한다. 센서 10이 정상상태일 때 저항 R1이 걸리는 센서신호 전압은 제4도에서 보여주는 바와 같이정도이다. 그러므로 단선감지부 34의 트랜지스터 Q2는 턴온되고 트랜지스터 Q3는 턴오프된다. 그에 따라 단선감지기호는 하이상태를 가지게 된다. 한편 이상감지부 32의 트랜지스터 Q1에는 제너다이오드 ZD1에 의해 충분한 동작전압이 인가되지 않는다. 그러면 이상 감지부 32는 하이상태의 이상감지신호를 출력한다. 이러한 출력들은 즉,=H,=H는 센서 10이 정상 상태임을 나타내는 것이다.Secondly, the operation when the sensor 10 is in a normal state will be described. When the sensor 10 is in a steady state, the sensor signal voltage applied by the resistor R1 is shown in FIG. It is enough. Therefore, transistor Q2 of disconnection detecting unit 34 is turned on and transistor Q3 is turned off. Accordingly disconnection detector Has a high state. On the other hand, sufficient operating voltage is not applied to the transistor Q1 of the abnormality detecting unit 32 by the zener diode ZD1. Then, the abnormality detector 32 detects the abnormality detection signal in the high state. Outputs These outputs are = H, = H indicates that sensor 10 is in a normal state.
세번째로, 센서 10이 이상 상태를 표시할 때의 동작을 설명한다. 센서 10이 이상 상태일 때 저항 R1이 걸리는 센서신호 전압은 제4도에서 보여주는 바와 같이 vt(V) 정도이다. 이 전압 vt(V)는 이상감지부 32의 트랜지스터 Q2에 인가되는 센서 신호 전압은 vt(V)이다. 따라서 트랜지스터 Q2는 턴온, 트랜지스터 Q3는 턴오프된다. 그에 따라 단선감지부 34는 하이 상태의 단선감지신호를 출력한다. 이러한 이상감지부 32와 단선감지부 34의 출력들 즉,=H,=H는 센서 10이 이상 상태임을 나타내는 것이다.Third, an operation when the sensor 10 displays an abnormal state will be described. When the sensor 10 is in an abnormal state, the sensor signal voltage applied by the resistor R1 is about vt (V) as shown in FIG. This voltage vt (V) is the sensor signal voltage applied to the transistor Q2 of the abnormality detector 32 is vt (V). Thus, transistor Q2 is turned on and transistor Q3 is turned off. Accordingly, the disconnection detecting unit 34 has a disconnection detection signal in a high state. Outputs The outputs of the abnormality detector 32 and the disconnection detector 34, that is, = H, = H indicates that the sensor 10 is in an abnormal state.
다음으로, 이상감지부 32와 단선감지부 34의 기능을 자체적으로 검증하기 위한 동작을 설명한다. 상기 검증을 수행하는 회로부는 제2도의 시험신호 입력부 36이다. 시험신호 입력부 36에 인가되는 시험신호는 평소에는 논리 하이상태를 유지한다. 그러다가 검증을 위하여 사용자가 소정의 행위를 취하면(예를 들면, 키를 입력하면) 논리 로우상태로 전환된다. 그러면 시험신호 입력부 36의 트랜지스터 Q4가 턴온된다. 그에 따라 이상감지부 32의 저항 R2와 단선감지부 34의 저항 R5에는 센서신호 전압 vt(V)에 해당하는 전압이 인가된다. 상기 전압 v1(V)는 본 발명에서 계속 언급되고 있는 바와 같이 이상상태임을 의미한다.Next, an operation for self-verifying the functions of the abnormality detecting unit 32 and the disconnection detecting unit 34 will be described. The circuit section performing the verification is the test signal input section 36 of FIG. Test signal applied to test signal input 36 Normally remains logic high. Then, for verification, when the user takes a certain action (e.g., presses a key), it goes to a logic low state. The transistor Q4 of the test signal input 36 is then turned on. Accordingly, a voltage corresponding to the sensor signal voltage vt (V) is applied to the resistor R2 of the abnormality detector 32 and the resistor R5 of the disconnection detector 34. The voltage v1 (V) means an abnormal state as mentioned in the present invention.
이상감지부 32 및 단선감지부 34가 만약 정상적으로 동작한다면 단선 감지부 34는 단선감지신호를 하이상태로 출력할 것이다. 그리고 이상감지부 32는 이상감지신호를 로우 상태로 출력할 것이다.If the abnormality detection unit 32 and the disconnection detection unit 34 operate normally, the disconnection detection unit 34 detects the disconnection detection signal. Will output high. And the abnormality detection unit 32 is an abnormality detection signal Will output low.
그러므로 시험자는 시험신호 입력부 36에 시험신호를 인가한후 단선감지부 34에서 단선감지신호가 하이상태, 이상감지부 32에서 이상감지신호가 로우상태로 출력된다면 이상감지부 32와 단선감지부 34는 올바르게 동작하는 것으로 검증된 셈이다.Therefore, the tester should test the test signal input 36 Disconnection detection signal from disconnection detecting unit 34 after applying Is high, abnormal detection signal from abnormal detection unit 32 If the output state is low, the abnormality detection unit 32 and the disconnection detection unit 34 have been verified to work correctly.
상술한 바와 같이 본 발명은 전압출력형 센서로부터 수신되는 신호에서 정상 및 이상상태 뿐만 아니라 전송선로의 단선상태까지 감지하므로 방범·방재경보기의 신뢰성을 더욱 높이는 효과를 가진다.As described above, the present invention detects not only normal and abnormal states but also a disconnection state of a transmission line in a signal received from a voltage output type sensor, thereby increasing the reliability of a crime prevention and disaster prevention alarm.
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