KR100637805B1 - Power status analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the overall configuration of the present invention.
도 2는 도 1의 디지털 전력메터의 일 실시 예 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing an embodiment configuration of the digital power meter of Figure 1;
도 3은 도 1의 전력상태 분석단말기의 일 실시 예 구성을 보인 블록도.3 is a block diagram showing an embodiment configuration of the power state analysis terminal of FIG.
도 4는 본 발명에서 전력상태 분석을 위한 메뉴 예시도.Figure 4 is an exemplary menu for power state analysis in the present invention.
도 5는 본 발명에서 기본측정 화면 예시도.5 is a basic measurement screen example in the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에서 전압 측정시 분석 화면 예시도.Figure 6a and Figure 6b is an exemplary view of the analysis screen when measuring voltage in the present invention.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에서 진단시 분석 화면 예시도.7a to 7d is a diagram illustrating an analysis screen at diagnosis in the present invention.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에서 디멘드시 화면 예시도.8A and 8B illustrate screens when demanded in the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100… 디지털 전력메터100... Digital power meter
105… 제어부105... Control
109… 유선 통신부109... Wired communication unit
110… 적외선 통신부110... Infrared communication unit
200… 전력상태 분석단말기200... Power Status Analysis Terminal
201… 모드 설정부201... Mode setting part
204… 제어부204... Control
205… 적외선 통신부205... Infrared communication unit
212… 진단부212... Diagnostic department
본 발명은 전력상태 분석단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장에서 실시간으로 전압/전류 실시간 파형, 디멘드 트랜드, 고조파분석, 벡터다이어그램 등의 다양한 정보를 무선으로 확인할 수 있도록 한 전력상태 분석단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a power state analysis terminal, and more particularly, to a power state analysis terminal for wirelessly checking various information such as voltage / current real-time waveform, demand trend, harmonic analysis, vector diagram, etc. in the field in real time. will be.
일반적으로 전력메터는 각 수용가에 설치되어 전력 사용량을 아날로그 방식에 의해서 표시해줄 수 있도록 하는 장치로서, 근래에는 디지털 방식에 의하여 그 사용량을 계측하여 표시해줄 수 있도록 되어 있다.In general, the power meter is installed in each customer to display the power consumption by analog method, and in recent years has been able to measure and display the usage by the digital method.
통상적으로 디지털 전력메터는 단독형(standalone)으로 형성되고, 전압이나 전류, 전력, 주파수, 역률, 피크 등을 실시간 계측하는 기본적인 계측 기능만을 주로 수행한다.In general, the digital power meter is formed as a standalone, and mainly performs only basic measurement functions for real-time measurement of voltage, current, power, frequency, power factor, and peak.
이러한 디지털 전력메터의 계측상태를 파악하고 분석하기 위해서 종래에는 퍼스널컴퓨터(PC)에서 통신선을 디지털 전력메터와 연결한 후 별도의 프로그램으로 통신을 한 후 PC에서 디지털 전력메터의 계측상태를 파악하고 분석하였다.In order to identify and analyze the measurement status of the digital power meter, conventionally, a personal computer (PC) connects the communication line with the digital power meter and then communicates with a separate program to determine and analyze the measurement status of the digital power meter on the PC. It was.
따라서 종래와 같이 PC를 이용하여 디지털 전력메터의 전력상태를 분석하기 위해서는, 이동성이 떨어지는 PC를 디지털 전력메터의 위치까지 이동시키거나 디지털 전력메터를 PC가 있는 곳까지 이동시켜야 하는 불편함이 있었다.Therefore, in order to analyze the power state of the digital power meter using a PC as in the prior art, there is an inconvenience of moving the inferior PC to the position of the digital power meter or moving the digital power meter to the place where the PC is located.
또한, 디지털 전력메터와 별도의 통신선으로 접속해야하는 불편함도 있었으며, 아울러 통신을 위한 별도의 통신 프로그램도 필요 하는 등의 단점도 있었다.In addition, there was also the inconvenience of connecting the digital power meter with a separate communication line, there was also a disadvantage such as the need for a separate communication program for communication.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, Accordingly, the present invention is proposed to solve the conventional problems as described above,
그 목적은 현장에서 실시간으로 전압/전류 실시간 파형, 디멘드 트랜드, 고조파분석, 벡터다이어그램 등의 다양한 정보를 무선으로 확인할 수 있도록 한 전력상태 분석단말기를 제공하는 데 있다.The purpose is to provide a power state analysis terminal that enables wireless real-time verification of various information such as voltage / current real-time waveforms, demand trends, harmonic analysis, and vector diagrams in the field.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "전력상태 분석단말기"는,"Power state analysis terminal" according to the present invention for achieving the above object,
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전력선의 전압/전류/전력/전력량을 측정하고, 이를 적외선 신호로 변환하여 근거리 무선 통신을 수행하는 디지털 전력메터와 적외선을 이용한 근거리 무선 통신을 수행하고, 상기 디지털 전력메터에서 적외선으로 송출된 전력 측정 데이터를 수신하여 분석한 후 전압/전류를 실시간 파형으로 디스플레이하며, 전력품질 및 벡터다이어그램과 같은 전력메터에서 직접표시할 수 없는 다양한 정보를 화면에 표시해주는 전력상태 분석단말기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Measures the voltage / current / power / power of the power line, converts it into an infrared signal, performs a near field wireless communication using a digital power meter and a near field wireless communication using infrared rays, and measures the power transmitted from the digital power meter to infrared rays. After receiving and analyzing the data, it displays the voltage / current as a real-time waveform, and includes a power state analysis terminal that displays various information that cannot be displayed directly on the power meter such as power quality and vector diagram on the screen. do.
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상기에서, 전력상태 분석단말기는,In the above, the power state analysis terminal,
전력 상태 측정 및 진단을 위한 모드를 설정하는 모드 설정부와;A mode setting unit for setting a mode for power state measurement and diagnosis;
상기 디지털 전력메터에서 전송된 데이터를 저장하는 메모리와;A memory for storing data transmitted from the digital power meter;
상기 디지털 전력메터와 적외선으로 데이터를 송수신하기 위한 적외선 송신기/수신기와;An infrared transmitter / receiver for transmitting and receiving data with the digital power meter in infrared;
상기 적외선 송신기/수신기와 연결되어 근거리 무선 통신을 수행하는 적외선 통신부와;An infrared communication unit connected to the infrared transmitter / receiver to perform short range wireless communication;
상기 전력상태 분석단말기의 전체 동작을 제어하되, 상기 적외선 통신부를 통해 상기 디지털 전력메터와의 근거리 무선 통신을 제어하고, 수신한 전력 측정 데이터를 메모리에 저장함과 아울러 분석 결과의 표시를 제어하는 제어부와;A control unit controlling overall operation of the power state analysis terminal, controlling short-range wireless communication with the digital power meter through the infrared communication unit, storing received power measurement data in a memory, and controlling display of an analysis result; ;
상기 적외선 통신부를 통해 수신된 전압의 상태를 분석하는 전압 분석부와;A voltage analyzer for analyzing a state of the voltage received through the infrared communication unit;
상기 적외선 통신부를 통해 수신된 전류의 상태를 분석하는 전류 분석부와;A current analyzer for analyzing a state of the current received through the infrared communication unit;
상기 적외선 통신부를 통해 수신된 전력을 분석하는 전력 분석부와;A power analyzer for analyzing power received through the infrared communication unit;
상기 적외선 통신부를 통해 수신된 전압/전류를 이용하여 역률을 계산하는 역률 계산부와;A power factor calculator configured to calculate a power factor using the voltage / current received through the infrared communication unit;
상기 제어부의 제어하에 전력 상태의 진단을 수행하는 진단부와;A diagnostic unit for performing a diagnosis of a power state under the control of the controller;
상기 분석된 전압/전류/전력/역률과 진단 결과를 화면에 표시해주는 표시기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And an indicator for displaying the analyzed voltage / current / power / power factor and a diagnosis result on the screen.
상기에서 모드 설정부는, 전압/전류/전력 측정 모드, 벡터/웨이브/고조파 진단을 위한 진단 모드, 디멘드 모드, 메뉴 설정을 위한 메뉴 설정 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The mode setting unit may include a voltage / current / power measurement mode, a diagnostic mode for vector / wave / harmonic diagnosis, a demand mode, and a menu setting mode for menu setting.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. If it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 사시도로서, 참조부호 100은 현장에 설치되어 전력을 측정하는 디지털 전력메터를 나타내고, 참조부호 111은 적외선 통신을 위한 적외선 송신기를 나타내며, 참조부호 112는 적외선 수신기를 나타내고, 참조부호 200은 상기 디지털 전력메터(100)와 근거리 무선 통신을 수행하여 측정 데이터를 수신하고, 이를 분석하여 화면에 표시해주기 위한 전력상태 분석단말기를 나타낸다.1 is a perspective view showing the overall configuration of the present invention,
도 2는 상기 디지털 전력메터(100)의 일 실시 예 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an embodiment of the
여기서 참조부호 101 및 102는 측정하고자 하는 전력선의 전압/전류를 측정하는 전압/전류 측정부를 나타내고, 참조부호 103 및 104는 상기 전력선의 전력 및 전력량을 계측하는 전력/전력량 계측부를 나타내며, 참조부호 106은 사용자의 기능 입력을 위한 키 조작부를 나타낸다.Here,
또한, 참조부호 105는 키 조작부(106)의 키 조작 상태에 따라 전압/전류 측정부(101)(102) 및 전력/전력량 계측부(103)(104)를 통해 전압/전류/전력/전력량을 측정 및 계측하고, 그 측정 및 계측 결과의 표시를 제어하며, 유선 통신 및 적외선을 이용한 근거리 무선 통신을 제어하는 제어부를 나타낸다.In addition,
또한, 참조부호 107은 상기 측정된 전압/전류 및 계측된 전력/전력량을 저장하는 메모리를 나타내고, 참조부호 108은 상기 측정된 전압/전류 및 계측된 전력/전력량을 디지털 수치로 표시하는 표시기를 나타내고, 참조부호 109는 상기 제어부(105)의 제어하에 유선으로 연결된 PC와 RS-485 통신 방식으로 통신을 수행하는 유선 통신부를 나타낸다.Further, reference numeral 107 denotes a memory for storing the measured voltage / current and measured power / power amount, and reference numeral 108 denotes an indicator for displaying the measured voltage / current and measured power / power amount as a digital value.
또한, 참조부호 110은 상기 제어부(105)의 제어하에 상기 메모리(107)에 저장된 데이터를 근거리 무선 통신을 위한 적외선 신호로 송신하기 위한 데이터 변환과 수신된 적외선 데이터를 인식하기 위한 데이터 변환을 수행하는 적외선 통신부를 나타내며, 참조부호 111은 상기 적외선 통신부(110)에서 전송된 송신 데이터를 적외선 신호로 변환하여 송신하는 적외선 송신기를 나타내고, 참조부호 112는 외부에서 송출된 적외선 신호를 수신하여 상기 적외선 통신부(110)에 전달해주기 위한 적외선 수신기를 나타낸다.In addition, under reference to 110,
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 디지털 전력메터는, 제어부(105)의 제어하여 전압 측정부(101), 전류 측정부(102), 전력 계측부(103) 및 전력량 계측부(104)에서 각각 각 수용가 또는 전력선의 전압, 전류, 전력, 전력량을 측정 및 계측하게 되고, 이렇게 측정 및 계측된 정보는 메모리(107)에 저장됨과 아울러 표시기(108)에 디지털 수치로 표시된다.The digital power meter according to the present invention configured as described above is controlled by the
여기서 표시기(108)는 사용자가 키 조작부(106)를 통해 측정을 원하는 항목(예를 들어, 전압, 전류, 기타 등등)을 선택하면 그 선택된 항목에 대응하는 측정 상태를 선택적으로 표시해주게 된다.In this case, when the user selects an item (eg, voltage, current, etc.) that the user wants to measure through the key manipulation unit 106, the indicator 108 selectively displays the measurement state corresponding to the selected item.
한편, 종래와 같이 PC와 통신선을 이용하여 디지털 전력메터의 측정 데이터를 분석하고자 할 경우에는 PC와 유선 통신부(109)에 통신선을 연결하고, RS-485 방식의 신호 처리 방식을 이용하여 통신을 수행하여 PC에서 디지털 전력메터에서 측정한 데이터를 수신하고, 이를 분석하여 화면에 표시해주게 된다. 그러나 이러한 방법은 주지한 바와 같이 여러 가지의 제반 문제점을 발생하였다.On the other hand, if you want to analyze the measurement data of the digital power meter using a PC and a communication line as in the prior art, the communication line is connected to the PC and the
따라서 본 발명에서는 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해서 적외선을 이용한 근거리 무선 통신(IrDA) 방식을 이용한다. Therefore, the present invention uses a near field communication (IrDA) method using infrared rays to solve the above conventional problems.
즉, 이 방법은 현장에 설치된 디지털 전력메터(100)와 떨어진 거리(근거리)에서 전력상태 분석단말기(200)를 이용하여 적외선 통신을 통해 측정 데이터를 요구하면, 적외선 수신기(112)에서 이를 수신하고, 적외선 통신부(110)에서 일반 데이터로 변환을 하여 제어부(105)에 전달한다. 제어부(105)는 전달되는 수신 데이터를 분석하여 측정 데이터의 요구일 경우, 메모리(107)에 저장된 각 항목별 측정 데 이터를 인출하여 상기 적외선 통신부(110)에 전달한다. 적외선 통신부(110)는 전달되는 데이터를 적외선 통신을 위한 데이터 포맷으로 변환을 하게 되고, 적외선 송신기(111)는 그 변환된 송신 데이터(측정 데이터)를 적외선 신호로 변환하여 송출함으로써, 근거리에 위치한 전력상태 분석단말기(200)에서 이를 수신하게 된다.That is, in this method, when the measurement data is requested through the infrared communication using the power
근거리 무선 통신 방식을 이용하여 디지털 전력메터(100)에서 측정한 데이터를 수신한 전력상태 분석단말기(200)는 그 수신한 데이터를 분석하여 화면에 표시해주게 된다.The power
도 3은 디지털 전력메터를 이용한 전력상태 분석단말기(200)의 일 실시 예 구성을 보인 블록도이다.3 is a block diagram showing an embodiment of a power
여기서 참조부호 201은 전력 상태 측정 및 진단을 위한 모드를 설정하는 모드 설정부를 나타내고, 참조부호 202는 상기 디지털 전력메터(100)에서 적외선으로 전송된 데이터를 저장하는 메모리를 나타내며, 참조부호 206 및 207은 상기 디지털 전력메터(100)와 적외선으로 데이터를 송수신하기 위한 적외선 송신기/수신기를 나타내며, 참조부호 205는 상기 적외선 송신기/수신기(206)(207)와 연결되어 근거리 무선 통신을 수행하는 적외선 통신부를 나타낸다.Here, reference numeral 201 denotes a mode setting unit for setting a mode for power state measurement and diagnosis, and
또한, 참조부호 204는 상기 전력상태 분석단말기(200)의 전체 동작을 제어하되, 상기 적외선 통신부(205)를 통해 상기 디지털 전력메터(100)와의 근거리 무선 통신을 제어하고, 수신한 전력 측정 데이터를 메모리(202)에 저장함과 아울러 분석 결과의 표시를 제어하는 제어부를 나타낸다.In addition,
또한, 참조부호 208은 상기 적외선 통신부(205)를 통해 수신된 전압의 상태 를 분석하는 전압 분석부를 나타내고, 참조부호 209는 상기 적외선 통신부(205)를 통해 수신된 전류의 상태를 분석하는 전류 분석부를 나타내며, 참조부호 210은 상기 적외선 통신부(205)를 통해 수신된 전력을 분석하는 전력 분석부를 나타내고, 참조부호 211은 상기 적외선 통신부(205)를 통해 수신된 전압/전류를 이용하여 역률을 계산하는 역률 계산부를 나타내며, 참조부호 212는 상기 제어부(204)의 제어하에 전력 상태의 진단을 수행하는 진단부를 나타내며, 참조부호 203은 상기 분석된 전압/전류/전력/역률과 진단 결과를 화면에 표시해주는 표시기를 나타낸다.Also, reference numeral 208 denotes a voltage analyzer for analyzing the state of the voltage received through the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전력상태 분석단말기의 작용을 첨부한 도면 도 4 내지 도 8에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the power state analysis terminal according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8 as follows.
관리자 또는 검사자가 휴대용 전력상태 분석단말기(200)를 통해 디지털 전력메터(100)의 전력 측정 상태를 분석하고자 할 경우, 현장에 설치된 디지털 전력메터(100)와의 근거리 무선 통신이 가능한 거리에 근접한 상태에서 모드 설정부(201)를 통해 측정 데이터 송신을 위한 데이터 요청을 한다.When the manager or inspector wants to analyze the power measurement state of the
제어부(204)는 이러한 요청이 입력되면, 적외선 통신부(205)를 통해 요청 데이터의 전송을 제어하게 되고, 적외선 통신부(205)는 측정 데이터의 요청을 위한 데이터를 적외선 데이터 포맷으로 변환하여 적외선 송신기(206)로 전달한다. 적외선 송신기(206)에서는 측정 데이터를 요구하는 데이터를 적외선 신호로 변환을 하여 송신하게 된다. When the request is input, the
전력상태 분석단말기(200)로부터 적외선으로 송출된 측정 데이터를 요구하는 데이터를 수신한 디지털 전력메터(100)는 메모리(107)에 저장된 측정 데이터를 적 외선 신호로 변환을 하여 송신하게 되고, 전력상태 분석단말기(200)의 적외선 수신기(207)에서는 이를 수신하여 적외선 통신부(205)에 전달한다. 적외선 통신부(205)에서는 그 수신한 적외선 데이터를 일반적인 데이터 포맷으로 변환을 하여 제어부(204)에 전달한다.The
제어부(204)는 전달되는 수신 데이터를 메모리(202)에 저장하고, 관리자(또는, 검사자)가 모드 설정부(201)를 통해 설정하는 모드에 대응하게 전력상태의 분석 및 디스플레이를 수행하게 된다.The
즉, 관리자가 모드 설정부(201)를 통해 메뉴를 선택하게 되면 제어부(204)의 제어에 의해 표시기(203)에는 도 4와 같은 전력상태 분석을 위한 메뉴가 디스플레이된다. That is, when the administrator selects a menu through the mode setting unit 201, a menu for power state analysis as shown in FIG. 4 is displayed on the
이와 같은 상태에서 관리자가 측정 모드를 조작하면, 도 5와 같은 기본 측정 화면이 표시기(203)에 디스플레이된다. 여기서 기본 측정은 선간 전압, 전류, 전력, 역률, 전력량, 주파수 등이 디스플레이된다. 특히, 선간 전압(V)은 전압 분석부(208)에 의한 분석에 의해서, 전류(A)는 전류 분석부(209)에 의한 분석에 의해서, 전력(kW)은 전력 분석부(210)에 의한 분석에 의해서, 역률(%)은 역률 계산부(211)에 의한 계산에 의해서 각각 표시기(203)에 디스플레이된다.When the administrator operates the measurement mode in this state, the basic measurement screen as shown in FIG. 5 is displayed on the
도 5와 같이 디스플레이된 상태에서 전압 모드를 선택하게 되면 제어부(204)의 제어하에 전압 분석부(208)가 동작을 하여 디지털 전력메터(100)로부터 수신한 전압 데이터를 PDA 프로그램을 이용하여 분석하고, 그 결과를 도 6a 및 도 6b와 같이 화면에 디스플레이한다. 예를 들어, 도 6a에서는 각 전력 선간 전압(A, B, C)을 그래프 형태로 표시해주게 되고, 다시 선간 전압 항목을 선택하면 도 6b와 같이 전력선간의 최소, 최대 전압을 표시해주며, 상 전압을 선택하면 전력 선간의 최소, 최대 상 전압을 표시해주게 된다. 따라서 관리자는 용이하게 전력선의 선간 전압 상태 및 상 전압 상태를 인지할 수 있다.When the voltage mode is selected in the displayed state as shown in FIG. 5, the voltage analyzer 208 operates under the control of the
다음으로, 도 4와 같은 기본 메뉴에서 진단 모드를 선택하면 도 7a와 같은 진단 메뉴가 표시기(203)에 표시되며, 이와 같은 상태에서 벡터 항목을 선택하면 진단부(212)의 동작에 의해 도 7b와 같이 표시기(203)에는 각 전압, 전류가 벡터 다이어그램으로 표시된다. 아울러 웨이브 항목을 선택하게 되면 도 7c와 같이 각 전압, 전류가 파형으로 디스플레이된다. 또한, 고조파(Harmonics) 항목을 선택하게 되면 도 7d와 같이 각 전압, 전류가 그래프 형태로 디스플레이된다.Next, when the diagnostic mode is selected from the basic menu as shown in FIG. 4, the diagnostic menu as shown in FIG. 7A is displayed on the
다음으로, 도 4와 같은 초기 메뉴에서 디멘드 트랜드(Demand Trend) 모드를 선택하게 되면, 도 8a와 같이 수요 량을 그래프 형태로 디스플레이해주게 되고, 단순히 디멘드 항목을 선택하게 되면 각 상별 디멘드, 상전류 디멘드와 피크 치를 디스플레이해주게 된다.Next, when the demand trend mode is selected in the initial menu as shown in FIG. 4, the demand amount is displayed in a graph form as shown in FIG. 8A, and when the demand item is simply selected, each phase demand, phase current demand and The peak value will be displayed.
이로써 관리자는 현장에서 무선 근거리 통신을 이용하여 디지털 전력메터(100)에서 계측한 전력 상태를 실시간으로 분석 및 확인할 수 있게 되는 것이다.This allows the administrator to analyze and confirm the power state measured by the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 현장에서 실시간으로 전압/전류 실시간 파형, 디멘드 트랜드, 고조파분석, 벡터다이어그램 등의 다양한 정보를 무선으로 확인할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, there is an effect that can wirelessly check a variety of information, such as voltage / current real-time waveform, demand trend, harmonic analysis, vector diagram in the field in real time.
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Claims (5)
Priority Applications (1)
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