KR100385141B1 - 전자제어카드용 다채널 전압 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다채널 레코더와 멀티테스터 기능 및 데이터 홀더 기능을 부가한 다채널 전압 측정장치에 관한 것이다.

이러한 다채널 전압 측정장치는, 복수 개의 단자를 포함한 전자제어카드의 각각의 단자와 접속되어 각 단자의 전압을 입력받는 복수 개의 입력 컨넥터와; 상기 복수 개의 입력 컨넥터를 통해 입력되는 복수 개의 단자전압 중 하나를 선택하는 채널 선택기; 상기 채널 선택기에서 선택된 단자전압을 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터; 사용자에 의해 조작되는 복수 개의 스위치를 구비한 스위치부; 측정된 단자전압을 저장하는 메모리부; 및 상기 채널 선택기를 제어하여 입력 단자전압을 선택하고 상기 AD 컨버터를 통해 입력되는 디지털 데이터를 디스플레이부에 표시하고, 상기 스위치부를 통해 사용자의 의도를 입력받아 상기 입력 단자전압을 상기 메모리부에 저장하거나 상기 메모리부로부터 데이터를 읽어오거나 메모리부에 저장된 데이터를 삭제하는 중앙처리부를 포함한다.

Description

전자제어카드용 다채널 전압 측정장치 { Multi-channel Voltage Measurer }

본 발명은 다채널 전압측정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 다채널 레코더와 멀티테스터 기능 및 데이터 홀더 기능을 부가한 다채널 전압측정기에 관한 것이다.

종래에는 현장회로나 제어정비에서 각종 전자제어카드의 건전성 확인 및 특성변화를 사전에 감지하기 위해 전자제어카드의 출력 데이터를 주기적으로 측정, 관리하고 있다. 현재 전자제어카드의 데이터를 측정하기 위해 제어판넬에 랙인(rack-in)되어있는 전자제어카드의 테스트 포인트마다 테스터의 리드를 삽입하여 측정하며, 측정보조원이 측정 데이터를 기록한다. 따라서 인력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다채널 레코더와 멀티테스터의 기능을 혼합하여 여러 개의 데이터를 간편하게 측정할 수 있는 다채널 전압 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다채널 전압 측정장치의 블록도이고,

도 2는 도 1에 도시된 입력 컨넥터 및 감쇠기의 상세 회로도이고,

도 3은 도 1에 도시된 AD 컨버터와 중앙처리부의 상세 회로도이고,

도 4는 도 1에 도시된 메인 CPU와, 스위치부, 디스플레이부 및 메모리부의 상세 회로도이고,

도 5는 도 1에 도시된 전원 자동 차단회로의 상세 회로도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

110 : 입력 컨넥터 120 : 감쇠기

130 : 채널 선택기 140 : AD 컨버터

150 : 레인지 자동 전환회로 160 : 중앙처리부

170 : 스위치부 180 : 디스플레이부

190 : 메모리 200 : 전원부

210 : 전원 자동 차단회로

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 전압 측정장치는,복수 개의 단자를 포함한 전자제어카드의 각각의 단자와 접속되어 각 단자의 전압을 입력받는 복수 개의 입력 컨넥터와; 상기 복수 개의 입력 컨넥터를 통해 입력되는 복수 개의 단자전압 중 하나를 선택하는 채널 선택기; 상기 채널 선택기에서 선택된 단자전압을 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터; 사용자에 의해 조작되는 복수 개의 스위치를 구비한 스위치부; 측정된 단자전압을 저장하는 메모리부; 및 상기 채널 선택기를 제어하여 입력 단자전압을 선택하고 상기 AD 컨버터를 통해 입력되는 디지털 데이터를 디스플레이부에 표시하고, 상기 스위치부를 통해 사용자의 의도를 입력받아 상기 입력 단자전압을 상기 메모리부에 저장하거나 상기 메모리부로부터 데이터를 읽어오거나 메모리부에 저장된 데이터를 삭제하는 중앙처리부를 포함한 것을 특징으로 한다.

양호하게는, 상기 단자전압의 크기가 일정 크기 이상이면 상기 중앙처리부의 제어를 받아 상기 단자전압을 소정의 크기만큼 전압 강하한 후 상기 AD 컨버터에 제공하는 레인지 자동 전환회로를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다채널 전압 측정장치의 구성 블록도이다. 이는 제어카드의 각 단자와 접속되어 각 단자전압을 입력받는 복수 개의 채널로 이루어진 입력 컨넥터(110)와, 입력 컨넥터의 각 채널을 통해 입력된 단자전압을 전압 강하하는 감쇠기(120), 하나의 채널을 선택하여 후단으로 제공하는 채널선택기(130), 채널선택기를 통해 입력되는 단자전압을 디지털신호로 변환하는 AD 컨버터(140), 그 디지털신호를 인지하여 디스플레이부(180)에 저장하고 다채널 전압 측정장치를 제어하는 중앙처리부(160), 중앙처리부(160)의 제어를 받아서 감쇠기(120)를 조절하는 레인지 자동 전환회로(150), 사용자의 조작상황을 입력받아서 중앙처리부(160)에 전달하는 스위치부(170), 디스플레이부(180), 중앙처리부(160)의 제어를 받아 각 채널로 입력되는 단자전압값을 저장하는 메모리(190), 다채널 전압 측정장치의 각 부에 전원을 공급하는 전원부(200), 및 중앙처리부(160)의 제어를 받아 전원부(200)를 자동 차단하는 전원자동 차단회로(210)를 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 입력컨넥터와 감쇠기 및 교류/직류 선택기의 상세 회로도이다.

입력 컨넥터(110)는 제어카드의 각 단자와 접속되어 각 단자전압을 입력받는 복수 개의 채널로 이루어진다. 각 채널별로 감쇠기(120)와 채널 선택기(130)가 연결되는데, 채널 선택기(130)는 중앙처리부의 제어를 받아 동작하여 복수 개의 채널을 통해 입력되는 단자전압 중 하나를 후단인 AD 컨버터(140)로 제공한다. 감쇠기(120)는 입력되는 단자전압을 전압강하는 저항(R)과, 단자전압이 교류전압이면 직류로 변환하여 출력하고 직류전압이면 바로 출력하는 직류 변환 회로부(121), 직류 변환 회로부(121)를 통해 출력되는 직류 단자전압의 상한치를 한정하는 과전압 보호회로부(122), 및 직류 변환 회로부(121)를 통해 출력되는 직류 단자전압에 포함된 리플(ripple)을 필터링하는 리플 차단부(123)를 포함한다.

채널 선택기(130)는 중앙처리부(160)로부터 제공되는 채널선택신호에 따라온되면 감쇠기(120)를 통과한 신호를 후단의 AD 컨버터(140)로 전달한다. 또한, 채널 선택기(130)를 통과하여 AD 컨버터(140)에 제공되는 직류 단자전압을 전압강하하기 위한 레인지 자동 전환회로(150)가 구비된다. 이 레인지 자동 전환회로(150)는 중앙처리부(160)의 제어를 받아 스위칭되는 바, 채널 선택부(130)를 통해 출력되는 직류 단자전압이 고전압이면 동작하여 저항(R151)에 의해 전압 강하한 다음 AD 컨버터(140)에 제공되도록 한다.

도 3은 도 1에 도시된 AD 컨버터와 중앙처리부의 상세 회로도이다. 채널 선택기(130)에서 선택된 채널의 직류신호가 입력되면 AD 컨버터(140)는 이 직류신호의 레벨에 따른 디지털신호를 출력한다. 전원부(200)는 AD 컨버터(140)와 중앙처리부(160)에 필요한 전원을 공급한다. 중앙처리부(160)는 메인 CPU(161)와 측정 CPU(162)를 포함하는데, 메인 CPU(161)는 메모리(190)와 스위치부(170) 및 디스플레이부(180)를 제어하며, 측정 CPU(162)는 채널 선택기(130)에 채널 선택신호를 제공하고 레인지 자동 전환회로(150)에 레인지 전환신호를 제공한다. 측정 CPU(162)는 AD 컨버터(140)에서 입력받은 디지털신호를 메인 CPU(161)에 전달하고, 메인 CPU(161)는 채널 선택기(130)와 레인지 자동 전환회로(150)를 제어하기 위한 제어신호를 측정 CPU(162)에 전달한다.

도 4는 도 1에 도시된 메인 CPU와, 스위치부, 디스플레이부 및 메모리부의 상세 회로도이다. 스위치부(170)는 시작 스위치(start)와, 홀드 스위치(hold), 메모리 스위치(memory), 콜 스위치(call), 읽기 스위치(read), 쓰기 스위치(write), 지움 스위치(erase), 및 기억 스위치로 이루어진다.

도 5는 도 1에 도시된 전원 자동 차단회로의 상세 회로도이다. 이는 밧데리(BT)로부터 인가되는 전원을 5V로 레귤레이션하여 전원부(200)로 제공하는데, 밧데리와 레귤레이터 사이에는 스위칭회로가 포함된다. 이 스위칭회로는 사용자에 의해 조작되는 전원 스위치(SW) 또는 메인 CPU(160)로부터 인가되는 전원차단신호에 의해 스위칭된다.

이와 같이 구성된 다채널 전압 측정장치의 동작 및 작용은 다음과 같다.

전원 자동 차단회로(210)의 전원 스위치(SW) 켜지면 자체 테스트를 수행하고, 자체 테스트를 마친 후에는 전압을 측정할 대상(제어카드)에 입력 컨넥터(110)를 연결하여 제어카드의 각 단자전압을 측정한다.

단자전압을 측정하는 과정을 설명하면, 사용자가 스위치부(170)의 시작 스위치(start)를 조작하면 메인 CPU(161)가 이를 감지하여 측정 CPU(162)에 제어신호를 출력한다. 그러면 측정 CPU(162)는 제 1 채널 선택신호를 인에이블시키고, 다른 채널 선택신호들은 디스에이블시켜서 채널 1(CH1)로 입력되는 신호가 채널 선택기를 통해 AD 컨버터(140)로 인가되도록 한다. 채널 1로 입력되는 신호가 교류신호이면 직류/교류 절환 스위치(SW121)와 직류 변환 회로부(121)를 통해 직류로 변환된 후 직류/교류 절환 스위치(SW122)로 출력되고, 입력되는 신호가 직류신호이면 직류 변환 회로부(121)를 통하지 않고 바로 직류/교류 절환 스위치(SW122)를 통해 출력된다.

직류/교류 절환 스위치(SW122)에서 출력되는 직류 단자전압은 채널 선택기로 인가되는데, 채널 선택기가 채널 선택신호에 의해 인에이블되면 직류 단자전압이 채널 선택기를 통과하여 AD 컨버터(140)로 제공되고, 채널 선택기가 디스에이블되면 채널 선택기를 통과하지 못하고 차단된다. 직류 변환 회로부(121)를 통과한 직류신호가 일정 전압보다 커지면 과전압 보호회로부(122)가 동작하며, 리플 차단부(123)에 의해 리플(ripple) 전압이 차단된 다음 채널 선택기에 전달된다.

이때, 직류 단자전압이 일정 크기 이상이면 메인 CPU(161)의 제어를 받아 측정 CPU(162)는 레인지 자동 전환신호를 레인지 자동 전환회로(150)에 제공하는 바, 레인지 자동 전환회로(150)의 스위치가 온되면서 채널 선택기에 의해 선택되어 AD 컨버터로 제공되는 직류 단자전압이 저항(R151)에 의해 전압강하된다.

AD 컨버터(140)는 이 직류 단자전압을 디지털신호로 변환하여 측정 CPU(162)에 제공하며 측정 CPU(162)는 이를 메인 CPU(161)에 제공하고, 메인 CPU(161)는 이 측정값을 디스플레이부(180)에 표시한다. 그리고, 사용자가 홀드 스위치(hold)를 누르면 측정된 데이터를 홀딩하며, 사용자가 메모리 스위치(memory)를 누르면 그 측정된 데이터를 메모리부(190)에 저장할 수 있는 상태가 된다. 이렇게 측정값을 메모리부에 저장할 때에는 사용자는 측정값을 저장할 메모리의 스텝 어드레스(step address)를 선택할 수 있으며, 스텝 어드레스를 선택한 상태에서 사용자가 쓰기 스위치(write)를 누르면 해당 스텝 어드레스에 측정값을 저장한다.

그런 다음, 사용자가 화살표 스위치를 누르면 다음 채널을 선택하여 해당 채널의 단자전압을 측정하는데, 이는 위에서 설명한 채널 1의 단자전압을 측정하는 과정과 동일하다. 이렇게 측정된 다음 채널 데이터는 다음 스텝 어드레스에 자동으로 저장한다.

사용자가 메모리부(190)에 저장된 데이터를 보기 위해 메모리 스위치(memory)를 누르면 메인 CPU(161)는 스텝 어드레스를 디스플레이부(180)에 표시한다. 이 상태에서 사용자가 스텝 어드레스를 선택하고, 읽기 스위치(read)를 누르면 메모리부(190)를 제어하여 해당 스텝 어드레스에 저장된 데이터를 읽어와 디스플레이부(180)에 표시한다.

또한, 해당 스텝 어드레스에 저장된 데이터가 표시된 상태에서 사용자가 지움 스위치(erase)를 누르면 메인 CPU(161)는 사용자에게 확인한 후, 사용자가 지우기를 원하면 메모리부를 제어하여 해당 데이터를 삭제한다.

위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이러한 본 발명에 따르면, 전자제어카드 데이터 측정에 소요되는 인력과 시간을 절감할 수 있다.

Claims (3)

1. 복수 개의 단자를 포함한 전자제어카드의 각각의 단자와 접속되어 각 단자로부터 단자전압을 입력받는 복수 개의 입력 컨넥터;

   상기 입력 커넥터를 통해 입력되는 전압의 타입(직류/교류)에 따라 스위칭되는 직류/교류 절환 스위치;

   상기 직류/교류 절환 스위치를 통해 입력되는 교류 단자전압을 직류로 변환하고 전압 강하하는 감쇠기;

   상기 입력 커넥터를 통해 입력되는 직류 단자전압은 상기 직류/교류 절환 스위치를 통해 직접 입력받고, 상기 입력 커넥터를 통해 입력되는 교류 단자전압은 상기 감쇠기를 통해 직류로 변환한 후 입력받으며, 입력되는 복수 개의 단자전압 중 하나를 선택하는 채널 선택기;

   상기 채널 선택기에서 선택된 단자전압의 크기가 일정 크기 이상이면 동작하여 상기 단자전압을 전압 강하하는 레인지 자동 전환회로;

   상기 채널 선택기에서 선택된 단자전압을 디지털 데이터로 변환하는 AD 컨버터;

   사용자에 의해 조작되는 시작 스위치와 홀드 스위치와 메모리 스위치와 콜 스위치와 읽기 스위치와 쓰기 스위치와 지움 스위치와 기억 스위치 및 화살표 스위치를 구비한 스위치부;

   상기 AD컨버터에서 출력되는 단자전압을 저장하는 메모리부;

   상기 채널 선택기를 제어하여 입력 단자를 선택하고, 상기 입력 컨넥터를 통해 입력되는 단자전압의 타입과 크기를 감지하여 상기 직류/교류 절환 스위치와 상기 레인지 자동 전환회로를 제어하며, 상기 시작 스위치가 조작되면 상기 전자제어카드의 첫 번째 단자를 선택하는 신호를 상기 채널 선택기에게 출력하고 상기 AD 컨버터로부터 출력되는 단자전압을 디스플레이부에 표시하고, 상기 홀드 스위치가 조작되면 상기 디스플레이부에 표시된 단자전압을 홀딩하고, 상기 메모리 스위치가 조작되면 사용자에게 어드레스 입력 환경을 제공하고, 상기 쓰기 스위치가 조작되면 사용자가 입력한 어드레스에 홀딩된 단자전압을 저장하고, 상기 읽기 스위치가 조작되면 사용자가 입력한 어드레스에 저장된 단자전압을 디스플레이부에 표시하고, 상기 지움 스위치가 조작되면 사용자가 입력한 어드레스에 저장된 단자전압을 삭제하고, 상기 화살표 스위치가 조작되면 다음번 단자를 선택하는 신호를 상기 채널 선택기에게 출력하는 중앙처리부; 및

   상기 중앙처리부의 제어를 받아 상기 디지털 데이터를 표시하는 디스플레이부를 포함한 것을 특징으로 하는 전자제어카드용 다채널 전압 측정장치.
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