KR20210128239A - Diagnostic appratus for lvdt - Google Patents

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KR20210128239A
KR20210128239A KR1020200046183A KR20200046183A KR20210128239A KR 20210128239 A KR20210128239 A KR 20210128239A KR 1020200046183 A KR1020200046183 A KR 1020200046183A KR 20200046183 A KR20200046183 A KR 20200046183A KR 20210128239 A KR20210128239 A KR 20210128239A
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excitation signal
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linear variable
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KR1020200046183A
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정찬준
임수영
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한국수력원자력 주식회사
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Abstract

An embodiment of the present invention relates to a portable diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer (LVDT). The diagnostic apparatus for the LVDT is connected to the LVDT through a sensor connection connector, generates an excitation signal to be applied to the LVDT, and may include a signal processing board converting a sensing signal received from the LVDT into a displacement signal, which is a digital signal, a power supplying apparatus supplying operation power of the signal processing board, and a monitoring terminal unit sending the excitation signal or the displacement signal to measurement equipment. The signal processing board may be designed to enable changes of a frequency or a voltage level of the excitation signal.

Description

선형가변차동변압기용 진단장치{DIAGNOSTIC APPRATUS FOR LVDT}Diagnostic device for linear variable differential transformer {DIAGNOSTIC APPRATUS FOR LVDT}

본 발명은 선형가변차동변압기용 진단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대용 선형가변차동변압기용 진단장치에 관한 것이다. The present invention relates to a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer, and more particularly, to a portable diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer.

선형 변위센서로 사용되는 선형가변차동변압기(linear variable differential transformer, LVDT)는, 1차측 코일에 정현파 여자(Excitation) 전압을 인가하면, 2차측 코일에서 변위에 비례하는 정현파 전압을 발생시킨다. 이러한 LVDT는 산업계 전반에 걸쳐 사용되고 있다. 예를 들어, 원자력 발전소의 경우 LDVT는 주 터빈 밸브의 개도 제어를 위해 주로 사용된다. A linear variable differential transformer (LVDT) used as a linear displacement sensor generates a sinusoidal voltage proportional to the displacement in the secondary coil when a sinusoidal excitation voltage is applied to the primary coil. These LVDTs are being used throughout the industry. For example, in a nuclear power plant, LDVT is mainly used to control the opening of the main turbine valve.

한편, LVDT가 원자력 발전소의 터빈 제어 계통과 같이 주요 밸브의 개도 제어를 위해 사용되는 경우, LVDT의 성능저하는 잘못된 증기밸브 개도 명령을 발생시켜 터빈에 원치 않는 스팀 유량이 공급됨으로써, 설비의 과부하 운전이 발생되거나 설비가 정지되는 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 현장에 설치된 LVDT의 상태를 주기적으로 확인하여 관리함으로써 LVDT의 성능 저하로 인해 발생되는 문제를 미연에 방지할 필요가 있다. On the other hand, when the LVDT is used to control the opening degree of a main valve such as a turbine control system of a nuclear power plant, the performance degradation of the LVDT generates an erroneous steam valve opening command, and unwanted steam flow is supplied to the turbine, thereby overloading the facility. This may cause serious problems such as the occurrence or shutdown of the equipment. Therefore, it is necessary to prevent problems caused by deterioration of LVDT performance by periodically checking and managing the status of the LVDT installed in the field.

실시 예를 통해 해결하려는 과제는 현장에서 선형가변차동변압기(LVDT)의 건전성을 진단할 수 있도록 지원하는 선형가변차동변압기용 진단장치를 제공하는 것이다. The task to be solved through the embodiment is to provide a diagnostic device for a linear variable differential transformer that supports to diagnose the health of a linear variable differential transformer (LVDT) in the field.

상기 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따른 선형가변차동변압기(linear variable differential transformer, LVDT)용 진단장치는, 센서 연결 커넥터를 통해 선형가변차동변압기와 연결되고, 상기 선형가변차동변압기로 인가할 여자신호를 발생시키며, 상기 선형가변차동변압기로부터 수신되는 감지신호를 디지털 신호인 변위신호로 변환하는 신호 처리 보드, 상기 신호 처리 보드의 동작 전원을 공급하는 전원 공급 장치, 및 상기 여자신호 또는 상기 변위신호를 계측 장비로 전달하는 모니터링 단자부를 포함하며, 상기 신호 처리 보드는, 상기 여자신호의 주파수 또는 전압 레벨의 가변이 가능하다. A diagnostic device for a linear variable differential transformer (LVDT) according to an embodiment for solving the above problems is connected to a linear variable differential transformer through a sensor connection connector, and an excitation signal to be applied to the linear variable differential transformer A signal processing board that converts the detection signal received from the linear variable differential transformer into a displacement signal that is a digital signal, a power supply supplying operating power of the signal processing board, and the excitation signal or the displacement signal It includes a monitoring terminal unit for transmitting to the measurement equipment, the signal processing board, it is possible to change the frequency or voltage level of the excitation signal.

상기 신호 처리 보드는, 회로 캐리어, 상기 회로 캐리어 상에 탑재되며, 상기 여자신호를 발생시키는 여자신호 발생부, 및 상기 회로 캐리어 상에 탑재되며, 상기 감지신호를 신호 처리하여 상기 변위신호를 출력하는 감지신호 처리부를 포함할 수 있다. The signal processing board is mounted on a circuit carrier, an excitation signal generator for generating the excitation signal, and mounted on the circuit carrier, which is mounted on the circuit carrier, and processes the sensing signal to output the displacement signal It may include a detection signal processing unit.

상기 여자신호 발생부는, 상기 여자신호를 발생시키는 빈-브리지(Wein-Bridge) 발진회로를 포함하며, 상기 빈-브리지 발진회로는, 연산 증폭기를 포함하며 상기 여자신호의 전압 레벨을 결정하는 비반전 증폭 회로와, RC 회로로 구성되는 저역 필터 스테이지 및 고역 필터 스테이지를 포함하며 상기 여자신호의 주파수를 결정하는 발진회로를 포함할 수 있다. The excitation signal generator includes a Wein-Bridge oscillation circuit that generates the excitation signal, wherein the Wein-Bridge oscillation circuit includes an operational amplifier and non-inverting for determining the voltage level of the excitation signal. It may include an oscillation circuit that includes an amplifier circuit, a low-pass filter stage and a high-pass filter stage composed of an RC circuit, and determines the frequency of the excitation signal.

상기 저역 필터 스테이지 및 상기 고역 필터 스테이지는 각각, 가변 저항을 포함하며, 상기 여자신호의 주파수는, 상기 가변 저항을 조정하여 가변될 수 있다. Each of the low-pass filter stage and the high-pass filter stage includes a variable resistor, and the frequency of the excitation signal may be varied by adjusting the variable resistor.

상기 여자신호의 전압 레벨은, 상기 비반전 증폭기의 증폭도를 조정하여 가변될 수 있다. The voltage level of the excitation signal may be varied by adjusting the amplification degree of the non-inverting amplifier.

상기 빈-브리지 발진회로는, 상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결되어 상기 여자신호의 파형왜곡을 보상하며, 서로 역방향으로 병렬 연결되는 복수의 다이오드를 포함하는 보상회로를 더 포함할 수 있다. The empty-bridge oscillation circuit may further include a compensation circuit connected between an inverting input terminal and an output terminal of the operational amplifier to compensate for waveform distortion of the excitation signal, and comprising a plurality of diodes connected in parallel in opposite directions. .

상기 선형가변차동변압기용 진단장치는, 상기 신호 처리 보드, 및 상기 전원 공급 장치를 내부에 수용하며, 휴대 가능한 박스 형상인 하우징을 더 포함할 수 있다. The diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer may further include a housing having a portable box shape for accommodating the signal processing board and the power supply device therein.

상기 하우징은 내부에 배터리를 수용하며, 상기 전원 공급 장치는, 상기 배터리로부터 전원을 인가 받아 상기 신호 처리 보드의 동작 전압으로 공급할 수 있다. The housing accommodates a battery therein, and the power supply may receive power from the battery and supply it as an operating voltage of the signal processing board.

실시 예에 따르면, 선형가변차동변압기(LVDT)의 건전성을 현장에서 바로 검증할 수 있다. According to the embodiment, the soundness of the linear variable differential transformer (LVDT) can be directly verified in the field.

도 1은 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치의 개략적인 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 여자신호 발생부의 일 예를 도시한 회로도이다. 1 is a schematic perspective view of a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer according to an embodiment.
2 is a configuration diagram schematically illustrating a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer according to an embodiment.
3 is a circuit diagram illustrating an example of the excitation signal generator of FIG. 2 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the embodiment of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. .

이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 선형가변차동변압기 (linear variable differential transformer, LVDT)용 진단장치에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer (LVDT) according to an embodiment will be described with reference to the necessary drawings.

도 1은 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치의 개략적인 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도(block diagram)이다. 1 is a schematic perspective view of a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer according to an embodiment, and FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치(1)는 하우징(10), 하우징(10), 신호 처리 보드(20), 전원 공급 장치(30), 센서 연결 커넥터(40), 모니터링 단자부(50), 및 전원 연결 커넥터(60)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a diagnostic device 1 for a linear variable differential transformer according to an embodiment includes a housing 10 , a housing 10 , a signal processing board 20 , a power supply device 30 , and a sensor connection connector 40 . ), a monitoring terminal unit 50 , and a power connection connector 60 .

하우징(10)은 휴대가 용이한 박스 형상으로, 내부에 신호 처리 보드(20) 및 전원 공급 장치(30)를 수용하기 위한 내부 공간부가 형성될 수 있다. The housing 10 has a portable box shape, and an internal space for accommodating the signal processing board 20 and the power supply device 30 may be formed therein.

신호 처리 보드(20)는, 회로 캐리어(예를 들어, 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 및 회로 캐리어 상에 탑재되어 LVDT 센서(2)로 인가할 테스트 신호 즉, 여자신호(excitation signal)를 발생시키고, LVDT 센서(2)로부터 입력되는 감지 신호에 대한 신호 처리를 수행하는 회로 모듈을 포함할 수 있다. The signal processing board 20 is mounted on a circuit carrier (eg, a printed circuit board, PCB) and a circuit carrier and a test signal to be applied to the LVDT sensor 2 , that is, an excitation signal ) and may include a circuit module for performing signal processing on the detection signal input from the LVDT sensor (2).

도 2를 참조하면, 신호 처리 보드(20)를 구성하는 회로 처리 모듈은, 여자신호 발생부(21), 및 감지신호 처리부(22)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the circuit processing module constituting the signal processing board 20 may include an excitation signal generating unit 21 and a sensing signal processing unit 22 .

여자신호 발생부(21)는 LVDT 센서(2)의 1차측 코일로 인가할 여자신호를 발생시키고, 센서 연결 커넥터(40)를 통해 연결된 검사 대상 LVDT 센서(2)로 발생된 여자신호를 출력한다. 여자신호 발생부(21)에 의해 발생되는 여자신호는 소정의 주파수를 가지는 정현파 전압신호이다. The excitation signal generator 21 generates an excitation signal to be applied to the primary side coil of the LVDT sensor 2 and outputs the generated excitation signal to the LVDT sensor 2 to be inspected connected through the sensor connection connector 40 . . The excitation signal generated by the excitation signal generator 21 is a sinusoidal voltage signal having a predetermined frequency.

도 3은 도 2의 여자신호 발생부의 일 예를 도시한 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating an example of the excitation signal generator of FIG. 2 .

도 3을 참조하면, 여자신호 발생부(21)는 여자신호(VE)의 안전성을 확보하기 위해 빈-브리지(Wein-Bridge) 발진회로를 포함하며, 빈-브리지 발진회로는 발진 회로부(211), 및 증폭 회로부(212)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the excitation signal generator 21 includes a Wein-Bridge oscillation circuit to ensure safety of the excitation signal V E , and the Wein-Bridge oscillation circuit includes the oscillation circuit unit 211 . ), and an amplification circuit unit 212 .

발진 회로부(211)는 RC 회로로 구성되는 저역(low pass) 및 고역(high pass) 필터 스테이지(LF, HF)를 포함할 수 있다. 즉, 발진 회로부(211)는 후술하는 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단과 접지 사이에 연결되며 저항(R1, VR1) 및 커패시터(C1)가 서로 병렬 연결되어 구성된 저역 필터 스테이지(LF)와, 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단과 출력단 사이에 연결되며 저항(R2, VR2) 및 커패시터(C2)가 서로 직렬 연결된 고역 필터 스테이지(HF)를 포함할 수 있다. 이러한 발진 회로부(211)는 빈-브리지 발진회로에 의해 출력되는 여자신호(VE)의 주파수를 결정할 수 있다. The oscillation circuit unit 211 may include low pass and high pass filter stages LF and HF configured as an RC circuit. That is, the oscillation circuit unit 211 is connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 to be described later and the ground, and the resistors R1 and VR1 and the capacitor C1 are connected in parallel to each other to form a low-pass filter stage LF, It may include a high-pass filter stage HF connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP1 and having resistors R2 and VR2 and a capacitor C2 connected in series with each other. The oscillation circuit unit 211 may determine the frequency of the excitation signal V E output by the empty-bridge oscillation circuit.

증폭 회로부(212)는 연산 증폭기(operational amplifier, OP-AMP)(OP1), 연산 증폭기(OP1)의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결된 적어도 하나의 저항(R3, R5, R6), 및 연산 증폭기(OP1)의 반전 입력단과 접지 사이에 연결된 저항(R4)으로 구성된 비반전 증폭기 회로일 수 있다. 이 비반전 증폭기 회로는, 빈-브리지 발진회로에서 출력되는 여자신호(VE)의 전압 레벨을 결정할 수 있다. The amplifier circuit unit 212 includes an operational amplifier (OP-AMP) (OP1), at least one resistor (R3, R5, R6) connected between an inverting input terminal and an output terminal of the operational amplifier (OP1), and an operational amplifier (OP1). ) may be a non-inverting amplifier circuit consisting of a resistor R4 connected between the inverting input terminal and ground. The non-inverting amplifier circuit may determine the voltage level of the excitation signal V E output from the bin-bridge oscillation circuit.

빈-브리지 발진회로는 여자신호(VE)가 정현파에 가까워지도록 파형 왜곡을 보상하는 보상회로(CC)를 더 포함할 수 있다. 보상회로(CC)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연산 증폭기(OP1)의 출력단과 반전 입력단 사이 즉, 연산 증폭기(OP1)의 출력단과 비반전 증폭기 회로의 증폭도를 결정하는 저항(R3) 사이에 연결되며, 서로 역방향으로 병렬 연결되는 복수의 다이오드(D1, D2)를 포함할 수 있다. The bin-bridge oscillation circuit may further include a compensation circuit CC for compensating for waveform distortion such that the excitation signal V E approaches a sine wave. As shown in FIG. 2, the compensation circuit CC is between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal, that is, between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the resistor R3 that determines the amplification degree of the non-inverting amplifier circuit. It may include a plurality of diodes (D1, D2) connected to each other in parallel in the opposite direction.

한편, LVDT로 인가되는 여자신호는 그 전압 또는 주파수가 설치되는 발전소에 따라 다를 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 여자신호 발생부(21)는 여자신호의 주파수 또는 전압이 가변될 수 있도록 구성될 수 있다. 도 2를 예로 들면, 여자신호 발생부(21)는 빈-브리지 발진회로의 저역 필터 스테이지(LF) 및 고역 필터 스테이지(HF)가 가변저항(VR1, VR2)을 각각 포함하도록 구성되며, 가변저항들(VR1, VR2)을 조정하여 여자신호(VE)의 주파수를 조정할 수 있다. 또한, 도 2에는 도시되지 않았으나, 여자신호 발생부(21)는 빈-브리지 발진회로의 증폭 회로부(212)의 증폭도를 결정하는 저항들 중 하나를 가변 저항으로 구성함으로써, 여자신호(VE)의 전압 레벨을 조정하도록 설계될 수도 있다. On the other hand, the excitation signal applied to the LVDT may be different depending on the power plant in which the voltage or frequency is installed. Therefore, the excitation signal generating unit 21 according to the embodiment may be configured so that the frequency or voltage of the excitation signal can be varied. 2 as an example, the excitation signal generator 21 is configured such that the low-pass filter stage LF and the high-pass filter stage HF of the bin-bridge oscillation circuit include variable resistors VR1 and VR2, respectively, and the variable resistors The frequency of the excitation signal V E can be adjusted by adjusting the VR1 and VR2. In addition, although not shown in FIG. 2 , the excitation signal generator 21 constitutes one of the resistors determining the amplification degree of the amplification circuit unit 212 of the bin-bridge oscillation circuit as a variable resistor, so that the excitation signal V E ) It may be designed to adjust the voltage level of

다시, 도 2를 보면, 감지신호 처리부(22)는 센서 연결 커넥터(40)를 통해 LVDT 센서(2)와 연결되고, LVDT 센서(2)의 2차측 코일로부터 출력되는 출력신호를 신호 처리하여 LVDT 센서(2)를 통해 감지된 변위에 대응하는 DC 전압 신호(이하, '변위 신호'라 명명하여 사용함)를 출력한다. 여기서, AC 전압 신호인 LVDT 센서(2)의 출력신호를 신호 처리하여 LVDT 센서(2)에 의해 감지된 변위에 대응하는 DC 전압 신호를 출력하는 신호 처리 방식은, 검사 대상인 LVDT 센서(2)의 구동 방식(예를 들어, 하프-브리지(half-bridge) 타입, 4단자 타입, 6단자 타입 등)에 따라 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 이러한 신호 처리 기술은 주지 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. 예를 들어, 감지신호 처리부(22)는, LVDT 센서(2)의 1차측 입력신호와, 2차측 출력신호의 진폭을 각각 복조(demodulation)하는 복조회로를 포함하며, 복조된 두 진폭의 비(예를 들어, 2차측 출력신호의 진폭을 1차측 입력신호의 진폭으로 나눈 값)에 비례하는 변위신호를 출력하기 위한 필터회로 및 증폭기 회로를 더 포함할 수 있다. Again, referring to FIG. 2 , the detection signal processing unit 22 is connected to the LVDT sensor 2 through the sensor connection connector 40 , and processes the output signal output from the secondary coil of the LVDT sensor 2 to signal the LVDT A DC voltage signal (hereinafter, referred to as a 'displacement signal') corresponding to the detected displacement is output through the sensor 2 . Here, the signal processing method of outputting a DC voltage signal corresponding to the displacement sensed by the LVDT sensor 2 by signal processing the output signal of the LVDT sensor 2 which is an AC voltage signal is the Various methods may be used according to a driving method (eg, a half-bridge type, a four-terminal type, a six-terminal type, etc.), and since such a signal processing technology is a well-known technology, a detailed description thereof will be omitted. For example, the detection signal processing unit 22 includes a demodulation circuit for demodulating the amplitudes of the primary input signal and the secondary output signal of the LVDT sensor 2, respectively, and the ratio of the two demodulated amplitudes is It may further include a filter circuit and an amplifier circuit for outputting a displacement signal proportional to (eg, a value obtained by dividing the amplitude of the secondary-side output signal by the amplitude of the primary-side input signal).

이러한 감지신호 처리부(22)는 예를 들어, 아날로그 디바이스(Analog devices) 사의 AD698 등 LVDT 센서(2)의 신호 처리를 담당하는 전용 칩셋(chipset)이 사용될 수도 있다. 통상적으로, LVDT의 신호 처리를 담당하는 전용 칩셋들은 발진 회로를 구비하여, 통해 여자신호의 발생이 가능하다. 그러나, 실시 예에서는, 전술한 바와 같이 여자신호의 발생을 위해 회로 캐리어 상에 별도의 발진회로(여자신호 발생부(21))를 설계함으로써, 감지신호 처리부(22)로 동작하는 신호 처리용 전용 칩셋의 발열을 크게 줄이고 신호 처리 회로의 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있다. The detection signal processing unit 22 may be, for example, an analog device (Analog devices), such as AD698, a dedicated chipset responsible for signal processing of the LVDT sensor 2 may be used. In general, dedicated chipsets in charge of signal processing of the LVDT have an oscillation circuit, so that an excitation signal can be generated. However, in the embodiment, as described above, by designing a separate oscillation circuit (excitation signal generating unit 21) on a circuit carrier for generating an excitation signal, it is dedicated to signal processing operating as the sensing signal processing unit 22 It is possible to significantly reduce the heat generation of the chipset and secure the safety and reliability of the signal processing circuit.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 공급 장치(30)는 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 여자신호 발생부(21) 및 감지신호 처리부(22)의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 전원 공급 장치(30)는 전원 공급부(31) 및 배터리(32)를 포함할 수 있다. Again, referring to FIGS. 1 and 2 , the power supply device 30 receives external power and internal power to supply power necessary for the operation of the excitation signal generator 21 and the detection signal processor 22 . have. To this end, the power supply 30 may include a power supply 31 and a battery 32 .

전원 공급부(31)는 DC-DC 변환기(DC-DC converter, 미도시) 등을 포함하며, 전원 연결 커넥터(60)를 통해 연결되는 상용 전원(4) 또는 배터리(32)로부터 전원을 인가 받고, 이를 여자신호 발생부(21) 및 감지신호 처리부(22)에 필요한 전원으로 변환할 수 있다. 또한, 전원 공급부(31)는 상용 전원(4)으로부터 전원을 인가 받아, 배터리(32)를 충전할 수도 있다. The power supply 31 includes a DC-DC converter (DC-DC converter, not shown) and the like, and receives power from the commercial power source 4 or the battery 32 connected through the power connection connector 60, This can be converted into power required for the excitation signal generator 21 and the detection signal processor 22 . Also, the power supply unit 31 may receive power from the commercial power source 4 to charge the battery 32 .

이러한 전원 공급부(31)는 배터리(32)로부터 공급되는 전원을 사용하여 여자신호 발생부(21) 및 김지신호 처리부(22)의 동작 전원을 공급함으로써, 선형가변차동변압기용 진단장치(1)의 휴대성을 증대시킬 수 있다. The power supply unit 31 supplies operating power to the excitation signal generator 21 and the gimji signal processing unit 22 using power supplied from the battery 32, so that the diagnostic device for a linear variable differential transformer (1). It can increase portability.

모니터링 단자부(50)는 여자신호 발생부(21)의 출력단 또는 감지신호 처리부(22)의 출력단에 연결되는 복수의 단자를 포함하며, 이러한 단자들은 디지털 멀티미터, 오실로스코프 등의 계측 장비(3)와 연결될 수 있다. 따라서, 선형가변차동변압기용 진단장치(1)에 의해 발생된 여자신호, 또는 LVDT 센서(2)의 감지신호에 대응하는 변위신호가 계측 장비(3)로 전달되어, 계측 장비(3)에 의해 파형 형태로 출력될 수 있다. The monitoring terminal unit 50 includes a plurality of terminals connected to the output terminal of the excitation signal generator 21 or the output terminal of the detection signal processing unit 22, and these terminals are a digital multimeter, an oscilloscope, etc. measuring equipment 3 and can be connected Accordingly, the excitation signal generated by the diagnostic device 1 for a linear variable differential transformer or the displacement signal corresponding to the detection signal of the LVDT sensor 2 is transmitted to the measurement equipment 3, and is performed by the measurement equipment 3 It can be output in the form of a waveform.

전술한 실시 예에 따르면, 선형가변차동변압기용 진단장치(1)는 휴대가 용이하고, 상용 전원의 공급 없이도 동작이 가능하여 현장에서 LVDT 센서(2)의 건전성 진단이 가능하도록 지원한다. 또한, AC 신호로 출력되는 LVDT 센서(2)의 출력신호를 식별이 용이한 디지털 신호(변위신호)로 변환하여 계측 장비(3)로 전달함으로써, LVDT 센서(2)의 건전성 진단이 더욱 용이하도록 지원한다. According to the above-described embodiment, the diagnostic apparatus 1 for a linear variable differential transformer is portable and can be operated without supply of commercial power, so that the health diagnosis of the LVDT sensor 2 is possible in the field. In addition, by converting the output signal of the LVDT sensor 2 output as an AC signal into an easy-to-identify digital signal (displacement signal) and transmitting it to the measurement equipment 3, so that the health diagnosis of the LVDT sensor 2 is easier. Support.

또한, 실시 예에 따른 선형가변차동변압기용 진단장치(1)는 LVDT 센서(2)로 인가되는 여자신호의 주파수 또는 전압의 가변이 가능하도록 설계되어, LVDT 센서(2)의 구동을 위해 서로 다른 주파수 또는 전압 레벨의 여자신호가 사용되는 발전소들에서 범용적으로 사용될 수 있다.In addition, the diagnostic apparatus 1 for a linear variable differential transformer according to the embodiment is designed to allow the frequency or voltage of the excitation signal applied to the LVDT sensor 2 to be varied, so that different It can be used universally in power plants where frequency or voltage level excitation signals are used.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.The drawings and the detailed description of the described invention referenced so far are merely exemplary of the present invention, which are only used for the purpose of describing the present invention, and are used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. it is not Therefore, those of ordinary skill in the art can easily select from it and replace it. In addition, those skilled in the art may omit some of the components described herein without degrading performance or add components to improve performance. In addition, those skilled in the art may change the order of the method steps described herein according to the process environment or equipment. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the claims and their equivalents rather than the described embodiments.

1: 선형가변차동변압기용 진단장치
2: LVDT 센서
3: 계측 장비
4: 상용 전원
10: 하우징
20: 신호 처리 보드
21: 여자신호 발생부
211: 발진 회로부
212: 증폭 회로부
22: 감지신호 처리부
30: 전원 공급 장치
31: 전원 공급부
32: 배터리
40: 센서 연결 커넥터
50: 모니터링 단자부
60: 전원 연결 커넥터1: Diagnostic device for linear variable differential transformer
2: LVDT sensor
3: Measuring equipment
4: Commercial power
10: housing
20: signal processing board
21: excitation signal generator
211: oscillation circuit unit
212: amplification circuit unit
22: detection signal processing unit
30: power supply
31: power supply
32: battery
40: sensor connection connector
50: monitoring terminal unit
60: power connection connector

Claims (8)

선형가변차동변압기(linear variable differential transformer, LVDT)용 진단장치로서,
센서 연결 커넥터를 통해 선형가변차동변압기와 연결되고, 상기 선형가변차동변압기로 인가할 여자신호를 발생시키며, 상기 선형가변차동변압기로부터 수신되는 감지신호를 디지털 신호인 변위신호로 변환하는 신호 처리 보드,
상기 신호 처리 보드의 동작 전원을 공급하는 전원 공급 장치, 및
상기 여자신호 또는 상기 변위신호를 계측 장비로 전달하는 모니터링 단자부를 포함하며,
상기 신호 처리 보드는, 상기 여자신호의 주파수 또는 전압 레벨의 가변이 가능한, 선형가변차동변압기용 진단장치. A diagnostic device for a linear variable differential transformer (LVDT), comprising:
A signal processing board that is connected to a linear variable differential transformer through a sensor connection connector, generates an excitation signal to be applied to the linear variable differential transformer, and converts a sensing signal received from the linear variable differential transformer into a digital signal, a displacement signal,
a power supply for supplying operating power to the signal processing board; and
and a monitoring terminal for transmitting the excitation signal or the displacement signal to measurement equipment,
The signal processing board, a variable frequency or voltage level of the excitation signal is possible, a diagnostic device for a linear variable differential transformer. 제1항에 있어서,
상기 신호 처리 보드는,
회로 캐리어,
상기 회로 캐리어 상에 탑재되며, 상기 여자신호를 발생시키는 여자신호 발생부, 및
상기 회로 캐리어 상에 탑재되며, 상기 감지신호를 신호 처리하여 상기 변위신호를 출력하는 감지신호 처리부를 포함하는, 선형가변차동변압기용 진단장치. According to claim 1,
The signal processing board,
circuit carrier,
an excitation signal generating unit mounted on the circuit carrier and generating the excitation signal; and
and a detection signal processing unit mounted on the circuit carrier and outputting the displacement signal by signal processing the detection signal. 제2항에 있어서,
상기 여자신호 발생부는, 상기 여자신호를 발생시키는 빈-브리지(Wein-Bridge) 발진회로를 포함하며,
상기 빈-브리지 발진회로는,
연산 증폭기를 포함하며, 상기 여자신호의 전압 레벨을 결정하는 비반전 증폭 회로, 및
RC 회로로 구성되는 저역 필터 스테이지 및 고역 필터 스테이지를 포함하며, 상기 여자신호의 주파수를 결정하는 발진회로를 포함하는, 선형가변차동변압기용 진단장치. 3. The method of claim 2,
The excitation signal generator includes a Wein-Bridge oscillation circuit that generates the excitation signal,
The empty-bridge oscillator circuit comprises:
a non-inverting amplifier circuit comprising an operational amplifier, the non-inverting amplifier circuit determining a voltage level of the excitation signal; and
A diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer comprising a low-pass filter stage and a high-pass filter stage composed of an RC circuit, and an oscillation circuit for determining the frequency of the excitation signal. 제3항에 있어서,
상기 저역 필터 스테이지 및 상기 고역 필터 스테이지는 각각, 가변 저항을 포함하며,
상기 여자신호의 주파수는, 상기 가변 저항을 조정하여 가변되는, 선형가변차동변압기용 진단장치. 4. The method of claim 3,
Each of the low-pass filter stage and the high-pass filter stage includes a variable resistor,
The frequency of the excitation signal is variable by adjusting the variable resistor, a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer. 제3항에 있어서,
상기 여자신호의 전압 레벨은, 상기 비반전 증폭기의 증폭도를 조정하여 가변되는, 선형가변차동변압기용 진단장치. 4. The method of claim 3,
The voltage level of the excitation signal is variable by adjusting the amplification degree of the non-inverting amplifier, a diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer. 제3항에 있어서,
상기 빈-브리지 발진회로는,
상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결되어 상기 여자신호의 파형왜곡을 보상하며, 서로 역방향으로 병렬 연결되는 복수의 다이오드를 포함하는 보상회로를 더 포함하는, 선형가변차동변압기용 진단장치.4. The method of claim 3,
The empty-bridge oscillator circuit comprises:
and a compensation circuit connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier to compensate for waveform distortion of the excitation signal, and further comprising a compensation circuit including a plurality of diodes connected in parallel in opposite directions. 제1항에 있어서,
상기 신호 처리 보드, 및 상기 전원 공급 장치를 내부에 수용하며, 휴대 가능한 박스 형상인 하우징을 더 포함하는, 선형가변차동변압기용 진단장치. According to claim 1,
The diagnostic apparatus for a linear variable differential transformer, further comprising a housing having the shape of a portable box accommodating the signal processing board and the power supply device therein. 제7항에 있어서,
상기 하우징은 내부에 배터리를 수용하며,
상기 전원 공급 장치는, 상기 배터리로부터 전원을 인가 받아 상기 신호 처리 보드의 동작 전압으로 공급하는, 선형가변차동변압기용 진단장치. 8. The method of claim 7,
The housing accommodates the battery therein,
The power supply device receives power from the battery and supplies it as an operating voltage of the signal processing board, a diagnostic device for a linear variable differential transformer.
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