KR200333857Y1 - A magnetic locator for locating buried objects by using magnetic markers - Google Patents

A magnetic locator for locating buried objects by using magnetic markers Download PDF

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KR200333857Y1
KR200333857Y1 KR20-2003-0018976U KR20030018976U KR200333857Y1 KR 200333857 Y1 KR200333857 Y1 KR 200333857Y1 KR 20030018976 U KR20030018976 U KR 20030018976U KR 200333857 Y1 KR200333857 Y1 KR 200333857Y1
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KR20-2003-0018976U
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김평
명노훈
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(주) 이우티이씨
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Abstract

영구자석으로 만들어지고 지하매설물에 부착시킨 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 지하매설물의 위치를 보다 정확하고 효과적으로 측정하기 위하여, 자기마커로부터 발생되는 자기장을 측정하는 두개의 플럭스게이트 센서와, 상기 두개의 센서의 출력을 디지털 믹싱을 통해 두 파형의 혼합된 주파수의 크기를 8 bit 병렬의 디지털 데이터로 출력하는 디지털 그래디오미터와, 상기 디지털데이터를 입력받아 그 크기를 아날로그 신호로 발생시키는 디지털-아날로그 변환기와, 상기 아날로그 신호를 청각이 느낄 수 있는 주파수대로 출력하는 전압제어발진기와, 이를 스피커를 통해 외부 음성으로 보낼 수 있도록 증폭하여 주는 음성증폭기를 포함하는 것을 특징으로 지하매설물 탐지기이다.Two fluxgate sensors for measuring the magnetic field generated by the magnetic marker to detect the magnetic field generated from the magnetic marker made of permanent magnet and attached to the underground buried more accurately and effectively, and the two A digital gradometer that outputs the mixed frequency of two waveforms as 8-bit parallel digital data through digital mixing of the sensor output, and a digital-analog that receives the digital data and generates the magnitude as an analog signal. The underground buried detector includes a converter, a voltage controlled oscillator for outputting the analog signal at a frequency that can be sensed by the hearing, and a voice amplifier for amplifying the analog signal so as to be transmitted to the external voice through a speaker.

Description

지하매설물 관리를 위해 자기마커를 이용하여 지하매설물의 위치를 파악하는 지하매설물 탐지기 {A magnetic locator for locating buried objects by using magnetic markers}A magnetic locator for locating buried objects by using magnetic markers}

본 고안은 지하매설물에 부착시킨 영구자석으로 만들어진 자기마커로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 지하매설물의 위치를 보다 정확하게 측정하기 위한 지하매설물 탐지기에 관한 것이다.The present invention relates to an underground buried detector for more accurately measuring the location of underground buried by detecting a magnetic field generated from a magnetic marker made of permanent magnets attached to underground buried.

도시화가 급속하게 진행되면서 전기, 통신, 상하수도 등의 기반시설 확충을 위하여, 상하수도관, 도시가스 공급관, 전기 및 통신선로 등의 설치가 급증하고 있는 추세에 있다. 이러한 설비들은 미관이나 설비보호로 인해 대부분 지중에 매립되고 있다. 그러나 이러한 지하매설물의 위치나 깊이에 대한 정보가 잘 갖추어지지 않고 시각을 통해 그 위치나 상태를 파악하기 어렵기 때문에, 지하매설물의 유지관리에 어렵다. 또한, 새로운 지하매설물을 설치하거나 건축물을 시공할 때, 기존 지하매설물의 위치를 정확히 파악하기 위하여 시간 및 비용이 증가되고, 정확히 파악하지 못할 때는 공사중에 기존 지하매설물을 파괴하거나 이로인해 작업자의 안전에도 위험하게 된다.As urbanization progresses rapidly, the installation of water and sewage pipes, city gas supply pipes, and electric and communication lines is rapidly increasing to expand infrastructure such as electricity, telecommunications, and water and sewage. These facilities are mostly buried underground due to the beauty and protection of equipment. However, since the information on the location and depth of such underground deposits is not well prepared and it is difficult to grasp the location or state through vision, it is difficult to maintain the underground deposits. In addition, when installing new underground works or constructing a building, time and cost are increased to accurately locate the existing underground works, and when it is not known, the existing underground works are destroyed or under construction, It becomes dangerous.

종래에는 지하매설물의 위치를 파악하기 위하여, 지면 위에서 지하의 매설물을 탐지하기 위하여, 매질로서의 지반에 전자파나, 초음파, 초고주파 등을 전파시킨 후 매질 및 매설물을 통해 전파되어온 파장 변화를 탐지하는 방법들이 사용되었다. 그러나, 이러한 종래의 기술은 측량된 파장의 주파수의 분석에 의해 지하매설물의 위치를 파악하는 것이므로, 분석을 위해 푸리에 변환, 오차 보정, 기능진단테스트 등 복잡하고 난해한 알고리즘을 만들어 적용하여야 하고, 이러한 처리를 위해 고가의 장비가 필요하게 된다는 문제점이 있다.Conventionally, in order to detect the location of the underground buried material, to detect underground buried material on the ground, the method of detecting the wavelength change propagated through the medium and buried material after propagating electromagnetic waves, ultrasonic waves, ultra-high frequency, etc. to the ground as a medium Was used. However, since this conventional technique is to locate the underground buried material by analyzing the frequency of the measured wavelength, it is necessary to make and apply complicated and difficult algorithms such as Fourier transform, error correction, and functional diagnostic test for analysis. There is a problem that requires expensive equipment for.

또 다른 방법으로는 지하매설물의 상층부에 자기코일을 설치하여, 지상의 탐지기가 자기를 유도하여 설치된 자기코일에서 발생되는 전류의 자기장을 파악하는 방법이 제시되고 있다. 그러나, 이 기술은 추후 굴착 및 매설 시공을 할 때, 자기코일을 잘못 설치하면 위치 파악이 어렵거나 자기코일이 분실될 우려가 크다는 단점이 있다.As another method, a magnetic coil is installed on an upper layer of underground buried material, and a method of detecting a magnetic field of current generated from a magnetic coil installed by a ground detector inducing magnetism has been proposed. However, this technique has a disadvantage in that it is difficult to locate the magnetic coil or lose the magnetic coil if the magnetic coil is incorrectly installed during the excavation and buried construction.

따라서, 본 고안은 상기한 기존의 문제점을 해결하기 위해서 영구자석으로 만든 자기마커를 지하매설물에 부착시켜 시공하고, 이 자기마커에서 발생되는 자기장을 측정함으로써 지하매설물의 위치를 파악하는 지하매설물 탐지기를 제공함을 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is constructed by attaching a magnetic marker made of permanent magnets to an underground buried material, and an underground buried detector which detects the location of underground buried material by measuring a magnetic field generated by the magnetic marker. For the purpose of providing it.

또한, 자기마커에서 발생되는 자기장을 탐지하여 그 크기를 디지털 데이터로 변환하여 숫자나 그래픽 등의 처리가 용이하도록 하여, 탐지 결과를 다양한 시각적 형태로 출력할 수 있고, 여러 가지 분석이 용이하게 하는 지하매설물 탐지장치를 제공함을 목적으로 한다.In addition, it detects the magnetic field generated by the magnetic marker and converts the size into digital data to facilitate the processing of numbers and graphics, and outputs the detection results in various visual forms. An object is to provide a buried material detection device.

또한, 탐지결과를 디지털 데이터뿐만아니라, 음성의 아날로그 신호로도 안정적이고 정확하게 변환하여, 효율적이고 간편한 자기마커 탐지기를 제공함을 목적으로 한다.In addition, the object of the present invention is to stably and accurately convert the detection result into not only digital data but also an analog signal of voice, and to provide an efficient and simple magnetic marker detector.

도 1은 지하매설물에 설치된 지하매설물을 탐지하는 방법 설명도,1 is an explanatory diagram of a method for detecting underground burial installed in underground burial;

도 2는 본 고안의 지하매설물 탐지기의 전체적인 구성도,2 is an overall configuration diagram of the underground buried detector of the present invention,

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서의 구조도,3 is a structural diagram of a fluxgate sensor according to an embodiment of the present invention;

도 4는 두개의 파형을 디지털방식으로 믹싱하는 디지털믹서의 구조도,4 is a structural diagram of a digital mixer for mixing two waveforms digitally;

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 디지털 그래디오미터의 회로도,5 is a circuit diagram of a digital gradometer according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 전압제어발진기의 구성도,6 is a configuration diagram of a voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 고안의 일실시예에 따른 전압제어발진기의 파형도,7 is a waveform diagram of a voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 고안의 일실시예에 따른 지하매설물 탐지기의 전체 회로도,8 is an overall circuit diagram of the underground buried detector according to an embodiment of the present invention,

도 9는 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서의 배열도,9 is an arrangement diagram of a fluxgate sensor according to an embodiment of the present invention,

도 10은 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서의 출력부분 확대도이다.10 is an enlarged view of an output portion of a fluxgate sensor according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 지하매설물 탐지기 11 : 자기마커10: underground buried detector 11: magnetic marker

12 : 플럭스게이트 센서 13 : 출력부12 flux sensor 13 output unit

18 : 지하매설물 20 : 디지털 그래디오미터18: underground buried 20: digital gradometer

22 : 마이크로 프로세서 24 : LCD 플레이어22 microprocessor 24 LCD player

25 : 디지털-아날로그 변환기 27 : 전압제어발진기25 digital to analog converter 27 voltage controlled oscillator

28 : 음성증폭기 30 : 스피커28: voice amplifier 30: speaker

31 : DC 전원 310 : 센스코일31: DC power supply 310: sensing coil

320 : 드라이브 코일 330 : 원형의 자계철심320: drive coil 330: circular magnetic core

410 : 센서의 출력파형 420 : 쉬미트 트리거410: output waveform of the sensor 420: Schmitt trigger

430 : D 플리플랍 610, 611 : 비교기430: D flip-flop 610, 611: comparator

620, 621 : 트랜지스터 630 : 적분기 커패시터620, 621: transistor 630: integrator capacitor

910 : 조정나사 950 : L-C 필터910: Adjustment screw 950: L-C filter

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안인 지하매설물 탐지기는,Underground buried detector is the present invention for achieving the above object,

자기마커로부터 발생되는 자기장을 측정하고, 축이 일직선 상에 있는 두개의 플럭스게이트 센서와,To measure the magnetic field generated from the magnetic markers, two fluxgate sensors with their axes in a straight line,

상기 두개의 플럭스게이트 센서의 출력을 입력으로 하여 두 파형을 디지털 믹싱을 하여, 두 파형의 혼합된 주파수의 크기를 8 bit 병렬의 디지털 데이터로 출력하는 디지털 그래디오미터와,A digital gradometer for digitally mixing the two waveforms by inputting the outputs of the two fluxgate sensors, and outputting the mixed frequency of the two waveforms as 8-bit parallel digital data;

상기 8 bit 디지털데이터를 입력받아 그 크기를 아날로그 신호로 발생시키는 디지털-아날로그 변환기와,A digital-to-analog converter for receiving the 8-bit digital data and generating a magnitude thereof as an analog signal;

디지털-아날로그 변화기에서 발생된 아날로그 신호를 청각이 느낄 수 있는 주파수대로 출력하는 전압제어발진기와,A voltage controlled oscillator for outputting an analog signal generated from a digital-analog transducer at a frequency at which hearing can be sensed;

전압제어발진기의 출력을 스피커를 통해 외부 음성으로 보낼 수 있도록 증폭하여 주는 음성증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a voice amplifier for amplifying the output of the voltage-controlled oscillator so that it can be sent to the external voice through the speaker.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 고안을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 지하매설물에 설치된 지하매설물을 탐지하는 방법을 도시한 것이다.1 illustrates a method of detecting underground burial installed in underground burial.

자기마커(11)는 수명이 영구적인 것으로 일정자력의 영구자석(페라이트)을 방수, 방습, 니켈도금, 우레탄 표막 코팅 처리 등을 하여 생산되고, 상하수도관, 도시가스 공급관, 전기 및 통신선로 등의 지하매설물(18)을 설치하는 공사시 이 시설물에 부착된다.Magnetic marker (11) is a permanent life is produced by a permanent magnet (ferrite) of a constant magnetic force waterproof, moisture-proof, nickel plating, urethane coating coating, etc., water and sewage pipe, city gas supply pipe, electric and communication lines, etc. It is attached to this facility during the construction of the underground burial site 18.

지하매설물 탐지기(10)를 이루는 지지봉(15) 속에 위치하는 2개의 플럭스게이트 센서(12)가 자장을 측정하는데, 각 플럭스게이트 센서(12)는 벡터 센서들이고, 각 센싱 축에 해당하는 평균적인 자장성분을 측정한다. 또한, 이들 플럭스게이트 센서(12)는 서로 측정된 자장의 극성이 반대가 되도록 서로 방향을 달리하여 위치하게 하여, 각 플럭스게이트 센서(12)에서 측정된 신호들을 합하면 지자장과 같이 두 센서에 공통으로 감지되는 성분들을 제거할 수 있으며 차액의 자장성분만 남는다. 자기마커(11)에 가까이 있는 플럭스게이트 센서(12)에서 측정된 자장은 멀리위치한 플럭스게이트 센서(12)에서 특정된 값보다 훨씬 큰 값을 갖는다. 따라서, 이들의 차액은 자기성분을 띠고 있는 자기마커(11)의 자장세기 정도를 나타내며 이렇게 만들어진 차액의 자장은 지하매설물 탐지기(10)에 내장된 스피커(13)나 LCD 플레이어(14)를 통하여 측정된 자장의 강약을 표현한다.Two fluxgate sensors 12 located in the support rod 15 constituting the underground buried detector 10 measure the magnetic field. Each fluxgate sensor 12 is a vector sensor and an average magnetic field corresponding to each sensing axis. Measure the ingredients. In addition, these fluxgate sensors 12 are positioned in different directions so that the polarities of the magnetic fields measured with each other are reversed, and when the signals measured by the fluxgate sensors 12 are summed, they are common to the two sensors like the geomagnetic field. It can remove the components that are detected and only the magnetic component of the difference remains. The magnetic field measured at the fluxgate sensor 12 near the magnetic marker 11 has a value much greater than that specified at the fluxgate sensor 12 located remotely. Therefore, these differences represent the magnetic field strength of the magnetic marker 11 having magnetic components, and the magnetic fields of the difference are measured by the speaker 13 or the LCD player 14 built in the underground buried detector 10. Express the strength and weakness of the magnetic field.

도 2는 본 고안의 지하매설물 탐지기의 전체적인 구성을 도시한 것이다.Figure 2 shows the overall configuration of the underground buried detector of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 두개의 플럭스게이트 센서(12)는 지지봉(15)에 축이 일직선이 되도록 설치되어 있다. 각각의 플럭스게이트 센서(12)는 자기마커(11)에서 발생되는 자기장을 각자의 위치에서 측정하고, 측정된 자기장은 디지털 그래디오미터(20)로 입력시킨다.As shown in FIG. 2, the two fluxgate sensors 12 are provided on the supporting rod 15 so that the shafts are straight. Each fluxgate sensor 12 measures the magnetic field generated by the magnetic marker 11 at its position, and inputs the measured magnetic field to the digital gradometer 20.

디지털 그래디오미터(20)는 두개의 플럭스게이트 센서(12)로부터 입력된 자기장 파형을 디지털 믹싱을 한다. 즉, 입력된 두 신호의 주파수 차에 해당하는 주파수 신호를 만들어 주고, 두 파형의 혼합된 주파수의 크기를 8 bit 병렬의 디지털 데이터로 출력한다.The digital gradometer 20 digitally mixes the magnetic field waveforms input from the two fluxgate sensors 12. That is, a frequency signal corresponding to the frequency difference between the two input signals is made, and the mixed frequency of the two waveforms is output as 8-bit parallel digital data.

디지털 그래디오미터(20)로부터 출력된 디지털 데이터는 숫자나 그래프로 출력하기 위하여, 입력 인터페이스(21)를 통해 마이크로 프로세서(22)로 전달된다. 마이크로 프로세서(22)는 자기장의 세기에 해당하는 디지털 신호를 입력받아 자기마커(11)에서 발생하는 자기장의 세기를 계산하고, 이렇게 계산된 값은 LCD 플레이어(24)를 구동하기 위한 출력 인터페이스(23)를 통하여 LCD 플레이어(24)에 숫자나 그래프의 형식으로 표현된다.Digital data output from the digital gradometer 20 is transmitted to the microprocessor 22 through the input interface 21 in order to output the number or graph. The microprocessor 22 receives a digital signal corresponding to the strength of the magnetic field, calculates the strength of the magnetic field generated by the magnetic marker 11, and the calculated value is an output interface 23 for driving the LCD player 24. ) Is expressed in the form of numbers or graphs on the LCD player 24.

또한, 마이크로 프로세서(22)에는 GPS 수신부(32)와 외부 시스템 연결부(33)와 연결되어 있다. GPS 수신부(32)는 GPS를 통해 지하매설물 탐지기(10)의 현재 위치를 수신받을 수 있다. 수신받은 위치정보는 마이크로 프로세서가 처리하여 기록저장한다. 외부 시스템 연결부(33)는 외부의 GIS 시스템과 무선 또는 유선으로 연결하여 현재 측정하는 지역의 매설정보를 조회한다. 마이크로 프로세서(22)는 디지털 그래디오미터(20)로부터 출력된 디지털 데이터를 참조하여, 만약 자기마커(11)가 매설된 것을 확인하면, GPS 수신부로부터 현재의 위치정보를 수신받고, 외부시스템 연결부(33)를 통해 외부의 GIS 시스템으로부터 현재의 위치에 해당하는 매설정보를 조회하여 수신받는다. 그리고, 마이크로 프로세서(22)는 매설정보와 위치를 비교하여 검색하여 지하매설물에 대한 매설정보를 확인하여 출력 인터페이스(23)를 통하여 LCD 플레이어(24)에 문자나 그래프의 형식으로 출력한다.In addition, the microprocessor 22 is connected to the GPS receiver 32 and the external system connector 33. The GPS receiver 32 may receive the current location of the underground burial detector 10 through GPS. The received location information is processed and stored by the microprocessor. External system connection unit 33 is connected to the external GIS system by wireless or wired to query the settings of the current measurement area. The microprocessor 22 refers to the digital data output from the digital gradometer 20 and, if it is confirmed that the magnetic marker 11 is embedded, receives the current position information from the GPS receiver and connects the external system connection unit ( 33) receive and receive the setting information corresponding to the current location from the external GIS system. In addition, the microprocessor 22 compares the location information with each setting beam, checks the setting information for the underground buried material, and outputs it in the form of a text or a graph to the LCD player 24 through the output interface 23.

또한, 마이크로 프로세서(22)는 자기마커(11)의 유무에 상관없이 GPS 수신부(32)를 통해 수신된 현재 위치정보나 사용자가 검색하고자 하는 지하매설물의 정보를 수신받아, 이 정보만을 LCD 플레이어(24)에 문자나 그래프의 형식으로 출력할 수 있다.In addition, the microprocessor 22 receives the current location information received through the GPS receiver 32 or the underground buried material to be searched by the user regardless of the presence or absence of the magnetic marker 11, and only the information is displayed on the LCD player ( 24) can be printed in text or graph format.

또한, 디지털 그래디오미터(20)로부터 출력된 디지털 데이터는 그 크기에 상응하는 세기의 외부음성으로 출력하기 위하여, 디지털-아날로그 변환기(25)의 입력으로 보내진다. 디지털-아날로그 변환기(25)는 입력된 8 bit 디지털데이터를 그 크기대로 0 ~ 2.5 V의 범위의 아날로그 형태의 음성신호로 출력한다. 민감도 조절기(26)는 디지털-아날로그 변환기(25)의 문턱전압을 조절함으로서 신호의 민감도를 조절한다.In addition, the digital data output from the digital gradometer 20 is sent to the input of the digital-to-analog converter 25 to output the external voice of intensity corresponding to the magnitude. The digital-to-analog converter 25 outputs the input 8-bit digital data in the form of an analog signal in the range of 0 to 2.5 V in size. The sensitivity controller 26 adjusts the sensitivity of the signal by adjusting the threshold voltage of the digital-to-analog converter 25.

변환된 아날로그 신호는 전압제어발진기(27)에 처리되어 다시 사람의 청각이 들을 수 있는 주파수대로 출력되어, 음성증폭기(28)에 의해 증폭되어 스피커(30)를 통해 외부음성으로 출력된다. 즉, 신호 차의 크기를 표현하기 위하여 스피커(30)가 사용되고 이러한 스피커(30)를 구동하기 위하여 신호 차에 해당하는 발진 주파수를 만들어주는 전압제어 발진기(27)가 필요하고 이의 출력을 받아 스피커 구동에 필요한 음성 증폭기(28)가 필요하다. 음성 증폭기(28)에 연결된 볼륨 조절기(29)는 스피커(30)의 볼륨을 조절하기 위한 것이다.The converted analog signal is processed by the voltage controlled oscillator 27 to be output at a frequency that can be heard again by the human hearing, amplified by the voice amplifier 28 and output through the speaker 30 to external voice. That is, the speaker 30 is used to express the magnitude of the signal difference, and in order to drive the speaker 30, a voltage controlled oscillator 27 for generating an oscillation frequency corresponding to the signal difference is required, and the speaker is driven by receiving the output thereof. A voice amplifier 28 is needed. The volume controller 29 connected to the voice amplifier 28 is for adjusting the volume of the speaker 30.

또한, 도 1에서 보는 바와 같이, 플럭스게이트 센서(12)와 디지털 그래디오미터(20)는 한 개의 정전압원에 의해서 +5V의 전원이 공급되고, 디지털-아날로그 변환기(25)와 전압제어발진기(27)와 음성증폭기(28)에는 또 다른 정전압원에 의해서 구동이 된다. 이렇게 전압원을 분리하는 것은 정전압원의 변동으로 센서가 오동작하는 것을 막기 위한 것이다.In addition, as shown in FIG. 1, the fluxgate sensor 12 and the digital gradometer 20 are supplied with + 5V by one constant voltage source, and the digital-to-analog converter 25 and the voltage controlled oscillator ( 27) and the voice amplifier 28 are driven by another constant voltage source. This separation of the voltage source is to prevent the sensor from malfunctioning due to the fluctuation of the constant voltage source.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서(12)의 구조를 도시한 것이다.3 illustrates the structure of the fluxgate sensor 12 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 플럭스게이트 센서(12)는 드라이브 코일(320)에 의해서 주기적으로 포화되는 원형의 자계철심(330)과 코일 내부의 자장을 측정하는 센스 코일(310)로 구성이 된다. 드라이브 코일(320)은 원형의 자계철심(330)에 감겨져 있고, 센스코일(310)은 드라이브 코일(320)에 횡단으로 감겨져 있다.As shown in FIG. 3, the fluxgate sensor 12 includes a circular magnetic core 330 that is periodically saturated by the drive coil 320 and a sense coil 310 that measures a magnetic field inside the coil. . The drive coil 320 is wound around the circular magnetic core 330, and the sense coil 310 is wound around the drive coil 320 in a transverse manner.

보통의 경우 센스 코일(310)은 토로이드인 드라이브 코일(320)에 의해 발생되는 자장을 탐지하지 못하지만, 부가적인 외부의 자계가 가해진다면 드라이브 코일(320)의 히스테리시스에 의해 발생되는 순수한 자계가 센스 코일(310)에 의해 탐지된다. 이러한 특수한 구조로 외부의 자계에 대한 민감도는 센스 코일(310)의 방향에 관계하게 된다.In general, the sense coil 310 does not detect the magnetic field generated by the toroidal drive coil 320, but if an additional external magnetic field is applied, the pure magnetic field generated by the hysteresis of the drive coil 320 is sensed. Detected by coil 310. With this special structure, the sensitivity to the external magnetic field is related to the direction of the sense coil 310.

플럭스게이트 센서(12)의 측정 범위는 ±50 μT (±0.5) 이며 약 10nT ( 0.1mG )의 분해능을 갖는다. 따라서 플럭스게이트 센서(12)는 매우 작은 자장의 변화도 민감하게 탐지할 수 있다. 그러나 지하매설물 탐지기(10)에서는 서로 위치를 달리하는 두개의 플럭스게이트 센서(12)를 이용하여 각각 측정된 자장의 차이를 탐지하므로, 센서의 선형성은 그리 중요하지 않다. 플럭스게이트 센서(12)의 출력은 사용하기 쉬운 5V 구형파이며 이의 주파수는 플럭스게이트 센서(12)가 위치하는 곳의 자계 크기에 따라 변화하게 되며 보통 50 kHz 에서 120 kHz까지 ( 주기 T = 8.5us ~ 25us ) 변화한다.The measurement range of the fluxgate sensor 12 is ± 50 μT (± 0.5) and has a resolution of about 10 nT (0.1mG). Therefore, the fluxgate sensor 12 can detect a very small change in the magnetic field sensitively. However, since the underground buried detector 10 detects the difference between the magnetic fields measured by using two fluxgate sensors 12 that are different from each other, the linearity of the sensor is not so important. The output of the fluxgate sensor 12 is an easy-to-use 5V square wave whose frequency varies depending on the magnitude of the magnetic field where the fluxgate sensor 12 is located, usually from 50 kHz to 120 kHz (period T = 8.5us to 25us) changes.

도 4는 두개의 파형을 디지털방식으로 믹싱하는 디지털믹서의 구조를 도시한 것이다.4 illustrates a structure of a digital mixer in which two waveforms are digitally mixed.

앞서 설명한 바와 같이, 지하매설물 탐지기(10)는 자기마커(11)의 존재유무를 알리는 신호를 발생시키기 위해 두개의 플럭스게이트 센서(12)에서 나오는 출력 주파수를 측정된 자장의 차이를 얻기 위하여 믹싱(Mixing)한다. 도 4는 이러한 기능을 수행하는 디지털 믹서(mixer)의 회로를 보여준다.As described above, the underground burial detector 10 mixes the output frequencies from the two fluxgate sensors 12 to obtain a difference between the measured magnetic fields to generate a signal indicating the presence or absence of the magnetic marker 11. Mixing). 4 shows a circuit of a digital mixer performing this function.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 디지털 그래디오미터(20)의 회로를 도시한 것이다.5 shows a circuit of a digital gradometer 20 according to an embodiment of the present invention.

디지털 그래디오미터(20)는 두개의 플럭스게이트 센서(12)의 출력을 입력으로 하여 상기에 설명한 디지털 믹싱(Digital Mixing)을 수행한다. 디지털 그래디오미터(20)에서 나오는 출력은 혼합된 주파수의 크기에 따라 변하는 8-bit 병렬 데이터 구조로 되어있다. 또한 sign bit를 나타내는 출력도 더 갖고 있다. 이는 두개의 플럭스게이트 센서(12) 중에서 어느 쪽 센서(12)의 자기장이 큰가를 나타낸다. 따라서 출력 "0" 은 두 센서가 같은 크기의 자장을 탐지하는 것을 뜻하고 최고치( "255")의 출력은 자장의 차이가 크다는 것을 의미한다. sign bit를 포함하여 9-bit의 출력을 이용하면 -255에서 +255의 출력을 얻을 수 있다.The digital gradient meter 20 takes the outputs of the two fluxgate sensors 12 as inputs and performs the digital mixing described above. The output from the digital gradient meter 20 is an 8-bit parallel data structure that varies with the magnitude of the mixed frequencies. It also has an output indicating the sign bit. This indicates which of the two fluxgate sensors 12 has a larger magnetic field. Therefore, the output "0" means that the two sensors detect the same size magnetic field, and the output of the highest value ("255") means that the magnetic field difference is large. Using a 9-bit output, including the sign bit, you can get an output of -255 to +255.

도 5에 보는 바와 같이, pin 1 은 입력으로 한쪽이 high 또는 low일 때 두개의 다른 민감도를 제공한다. pin 1 으로 제어되는 두개의 민감도는 큰 자장의 변화의 범위를 제공하기 위해 사용된다. pin 2 는 출력으로 극성신호를 제공하며 따라서 부호가 있는 크기를 나타낼 수 있다. 이로 인해 9-bit의 출력을 효과적으로 정화하게 판독할 수 있다. pin 17, pin 18 은 플럭스게이트 센서(12)로부터 출력된 신호의 입력이고 5 V의 출력파형을 직접 받는다. pin 15, pin 16 은 수정 발진회로를 위한 것으로 플럭스게이트 센서(12)의 주기변화를 측정하는데 안정된 기준값을 제공한다. 나머지 pin 들은 대부분 디지털 출력 bit로 D0부터 D7까지이다. 이는 컴퓨터나 마이크로 프로세서(22) 등 외부 장비나 디지털 디스플레이(24) 또는 디지털-아날로그 변환기(30)의 입력으로 사용된다.As shown in Figure 5, pin 1 provides two different sensitivity levels, either high or low, as an input. Two sensitivitys controlled by pin 1 are used to provide a range of large magnetic field changes. pin 2 provides the polarity signal at the output and can therefore represent a signed magnitude. This makes it possible to effectively read 9-bit outputs. pin 17 and pin 18 are inputs of signals output from the fluxgate sensor 12 and directly receive an output waveform of 5V. Pins 15 and 16 are for the crystal oscillation circuit and provide a stable reference value for measuring the periodic change of the fluxgate sensor 12. The remaining pins are mostly digital output bits, D0 through D7. It is used as an input to an external device such as a computer or microprocessor 22 or to a digital display 24 or a digital-to-analog converter 30.

디지털 그래디오미터(20)는 수정 발진기 주파수에 따라 다르지만 스위치가 켜졌을 때부터 10초에서 20초 동안 자동적으로 조정( calibration )을 하면서, 지자장의 최대값과 최소값을 관측한다. 이때, 디지털 그래디오미터(20)를 남북방향으로 배열시키되 끝부분이 지자계의 경사각도 만큼 기울이게 하여 시행한다. 그리고, 스위치를 켜고 조정( calibration )시간(약 10초) 동안 디지털 그래디오미터(20)를 180°회전시킴으로서 센서에 대한 민감도와 제로옵셋을 결정하고 센서 차이에서 오는 에러를 보정하게 된다.The digital gradometer 20 depends on the crystal oscillator frequency but observes the maximum and minimum values of the geomagnetic field while automatically calibrating for 10 to 20 seconds from the time the switch is turned on. At this time, the digital gradometer 20 is arranged in the north-south direction, and the tip is inclined by the inclination angle of the geomagnetic field. Then, the switch is turned on and the digital gradometer 20 is rotated 180 ° for a calibration time (about 10 seconds) to determine the sensitivity and zero offset for the sensor and to correct the error resulting from the sensor difference.

도 8은 상기에서 본 고안의 일실시예로 설명한 지하매설물 탐지기(10)의 회로를 전체적으로 도시한 것이다.8 is a circuit diagram of the underground buried detector 10 described as an embodiment of the present invention as a whole.

다음은 지하매설물 탐지기(10)의 중요한 구성요소인 전압제어발진기(27)의 실제 설계에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 상세한 설명을 보다 명확히 설명하기 위하여 도 6과 도 7 이외에도 도 8의 전압제어발진기(27)에 해당하는 도면도 참조하면서 설명을 하기로 한다.Next, the actual design of the voltage controlled oscillator 27 which is an important component of the underground buried detector 10 will be described in more detail. In order to clarify this detailed description, the description corresponding to the voltage controlled oscillator 27 of FIG. 8 in addition to FIGS. 6 and 7 will be described.

도 6과 7은 본 고안의 일실시예에 따른 전압제어발진기(27)의 구성과 회로상에 발생되는 파형을 도시한 것이다.6 and 7 show the configuration of the voltage controlled oscillator 27 and the waveform generated on the circuit according to an embodiment of the present invention.

전압제어발진기(27) 직접회로로 된 일반 전압제어발진기를 사용할 수도 있지만 1 mA의 매우 낮은 전력에는 부적합하므로, 도 6에 도시한 바와 같은 간단하지만 효과적인 전압이중비교기( Voltage Dual Comparator ) 회로로 구성한다.The voltage controlled oscillator 27 may be a general voltage controlled oscillator using an integrated circuit, but is not suitable for a very low power of 1 mA, and thus constitutes a simple but effective voltage dual comparator circuit as shown in FIG. 6. .

제1의 트랜지스터(620)는 출력증폭기에 삽입되어 전압제어발진기(27)의 귀환 저항( 총 1.6 K )을 통하여 피드백을 구성하고 적분기 커패시터(630)를 구동하기 위한 전압/전류 변환을 실행한다. 적분기 커패시터(630)는 감소하는 전압을 발생시키고 이 전압은 제2의 비교기(611)에 의해 감지되고, 도 6의 절점(A)의 감소전압이 음의 입력(B)의 기준 전압 이하로 낮아지면 제1의 비교기(610)의 출력(C)이 낮아져제2의 트랜지스터(621)가 켜지게 되고, 제2의 트랜지스터(621)는 적분기 커패시터(630)를 단락시키고 이는 절점(A)의 양의 입력의 전압을 Vcc 2로 만들게 하고, 이러한 과정을 계속 반복되게 된다. 제2의 비교기(611)은 도 6의 절점(A)에서의 발생되는 파형을 중간지점 크기(D)와 비교하여 근사적인 구형파(E)를 발생시킨다.The first transistor 620 is inserted into the output amplifier to form feedback through the feedback resistor (1.6 K total) of the voltage controlled oscillator 27 and performs voltage / current conversion for driving the integrator capacitor 630. Integrator capacitor 630 generates a decreasing voltage, which is sensed by second comparator 611, and the decreasing voltage at node A of FIG. 6 is lower than the reference voltage of negative input B. The output C of the first comparator 610 is lowered so that the second transistor 621 is turned on, and the second transistor 621 shorts the integrator capacitor 630, which is the amount of node A. The voltage at the input of Vcc 2 is made and this process is repeated. The second comparator 611 generates an approximate square wave E by comparing the waveform generated at the node A of FIG. 6 with the midpoint magnitude D. FIG.

도 7은 위에서 기술된 여러 가지 파형을 나타낸다.7 shows the various waveforms described above.

두개의 플럭스게이트 센서(12)가 균형이 되어 있을 때, 전압제어발진기(27)의 최소 출력전압은 0 (V) 이다. 이는 전압제어발진기(27)가 동작하지 않을 때의 값과 동일하다. 그러나, 실제로 두개의 플럭스게이트 센서(12)가 완전하게 균형이 되는 경우는 없기때문에, 전압제어발진기(27)는 어떤 임의의 낮은 주파수로 항상 동작하기 마련이다. 이런 현상은 지속적인 저음의 주파수가 사람의 귀에 들리게 함으로써, 조그마한 주파수 변화에도 민감해질 수 있기 때문에 바람직한 현상이다. 즉, 매우 낮은 변화율로 구동함으로 해서 사소한 변화를 감지할 수 있다. 일반적으로 5 ~ 10 Hz가 좋은 주파수이다. 이러한 범위는 분명히 청각이 느낄 수 있는 범위 (20Hz) 이하이다. 그러나 스피커 파형은 도 7의 (E)처럼 구형파로 존재하기 때문에 펄스에 존재하는 고주파 성분을 들을 수 있다. 이러한 결과로 얻은 전압제어발진기(27)의 주파수는 적분기 전류와 커패시터 값에 의존하는데 다음과 같은 관계를 가지게 된다.When the two fluxgate sensors 12 are in balance, the minimum output voltage of the voltage controlled oscillator 27 is 0 (V). This is the same value as when the voltage controlled oscillator 27 is not operated. In practice, however, since the two fluxgate sensors 12 are not perfectly balanced, the voltage controlled oscillator 27 always operates at any arbitrary low frequency. This is desirable because a continuous low frequency can be heard in the human ear, making it susceptible to small frequency changes. That is, by operating at a very low rate of change, minor changes can be detected. Typically 5 to 10 Hz is a good frequency. This range is clearly below the range of hearing (20 Hz). However, since the speaker waveform exists as a square wave as shown in FIG. 7E, it is possible to hear a high frequency component present in a pulse. The frequency of the voltage controlled oscillator 27 obtained as a result of this depends on the integrator current and the capacitor value and has the following relationship.

여기서는 ramp voltage 의 변화량이고 I 는 VDAC/RDAC이다. 제1의 비교기(610)의 기준은 VDAC의 레벨이동으로부터 얻을 수 있고 따라서는 대략 (VCC-VDAC-0.7)과 비슷하게 된다. 도 8의 저항 R6을 무시하면 주파수는here Is the change in ramp voltage and I is the V DAC / R DAC . The reference of the first comparator 610 can be obtained from the level shift of the V DAC and thus Is approximately equal to (V CC -V DAC -0.7). Neglecting resistor R6 in Figure 8, the frequency is

로 나타내게 되며 VDAC가 zero일 때 최소 주파수도 zero가 된다. 전압제어발진기(27)가 zero부터 1 LSB ( 0.0000001b, 또는 2.5V/256 )일 때, 5 Hz 정도의 매우 낮은 주파수를 얻을 수 있다.When V DAC is zero, the minimum frequency is zero. When the voltage controlled oscillator 27 is from 0 to 1 LSB (0.0000001b, or 2.5V / 256), a very low frequency of about 5 Hz can be obtained.

즉, 커패시터 C=0.28㎌ 이다. 실제 설계를 위하여 C5=0.47㎌ 을 사용하면 LSB 주파수는 실제로 3 Hz가 된다. VDAC가 2.5 V의 값을 가질 때 최대주파수는That is, capacitor C = 0.28 kV. Using C5 = 0.47 Hz for the actual design, the LSB frequency is actually 3 Hz. When the V DAC has a value of 2.5 V, the maximum frequency is

이다. 따라서 전압제어발진기(27)의 출력은 탐지되는 자장의 크기에 따라서 DC 에서부터 2 KHz 까지의 주파수 범위를 가지게 된다.to be. Therefore, the output of the voltage controlled oscillator 27 has a frequency range from DC to 2 KHz according to the magnitude of the detected magnetic field.

도 9는 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서의 배열을 도시한 것이다.9 illustrates an arrangement of a fluxgate sensor according to an embodiment of the present invention.

지하매설물 탐지기(10)의 성능을 극대화하는데 가장 어려운 부분은 두개의 플럭스게이트 센서(12)를 기계적으로 배열시키는 것이다. 플럭스게이트 센서(12)의 고정은 하나의 센서가 또 다른 센서의 축과 정확히 맞도록 배치시키는 것이다. 도 9에 보는 바와 같이, 먼저 하나의 플럭스게이트 센서(12)를 고정시키고 비자성체의 성질을 가지는 고정나사(910)로 또 다른 하나의 플럭스게이트 센서(12)를 고정시킨다. 이와 같은 방법으로 센서 기구물을 측정하는 동안 계속 돌려 보면서 일정한 측정값들이 유지되도록 고정나사(910)를 돌려가면서 두개의 플럭스게이트 센서(12)의 축을 맞추어 나간다.The most difficult part in maximizing the performance of the underground buried detector 10 is to mechanically arrange the two fluxgate sensors 12. The fixation of the fluxgate sensor 12 is to place one sensor exactly with the axis of another sensor. As shown in FIG. 9, one fluxgate sensor 12 is first fixed, and the other fluxgate sensor 12 is fixed by a fixing screw 910 having a nonmagnetic property. In this way, while rotating the sensor mechanism while rotating the fixing screw 910 to maintain a constant measured value while keeping the rotation of the two fluxgate sensor 12 to match the axis.

도 10은 본 고안의 일실시예에 따른 플럭스게이트 센서(12)의 출력부분 확대도이다.10 is an enlarged view of an output portion of the fluxgate sensor 12 according to an embodiment of the present invention.

플럭스게이트 센서(12)를 지하매설물 탐지기(10)의 회로장치와 연결하기에앞서 도10과 같이 L-C 필터(950)를 이용하여 플럭스게이트 센서(12)의 출력을 필터링해준다. 이렇게 함으로써 센서의 출력 구형파로부터 노이즈가 없는 깨끗한 신호를 얻을 수 있다.Before connecting the fluxgate sensor 12 to the circuit device of the underground buried detector 10, the output of the fluxgate sensor 12 is filtered using the L-C filter 950 as shown in FIG. In this way, a clean signal free of noise can be obtained from the output square wave of the sensor.

상술한 바와 같이 본 고안은 상하수도관, 도시가스 공급관, 전기 및 통신선로 등의 지하매설물에 부착된 지하매설물을 탐지함으로써 지하매설물의 위치를 효과적이고 정확하게 파악할 수 있다. 그럼으로써, 지하매설물의 유지관리가 쉬어지고, 지하매설물의 불량 시공을 손쉽게 감리하는 것이 가능할뿐만아니라, 새로운 지하매설물을 설치하거나 건축물을 시공할 때, 기존의 지하매설물의 훼손이나 그로인한 작업자의 위험 등을 낮출 수 있게 된다.As described above, the present invention can effectively and accurately determine the location of underground burial by detecting underground burial attached to underground burial such as water and sewage pipes, city gas supply pipes, electricity and communication lines. This makes it easier to maintain underground structures and to easily supervise the poor construction of underground structures, as well as the risk of damage or damage to existing underground structures when installing new underground structures or constructing buildings. You can lower your back.

또한, 본 고안은 자기마커가 발생시키는 자계의 크기에 따라 작업자가 청취가 가능한 음성으로 출력되므로 손쉽게 탐지작업을 할 수 있으며, 특히, 자기마커가 없는 상태인 두개의 플럭스게이트 센서가 균형을 이루는 때에도 지속적인 저음의 주파수가 사람의 귀에 들리게 해서 작업자가 주파수 변화에도 민감해지게 할 수 있다.In addition, the present invention can be easily detected because the operator outputs a voice that can be audible according to the magnitude of the magnetic field generated by the magnetic marker, in particular, even when the two fluxgate sensors in the state without the magnetic marker is balanced Continuous low frequencies can be heard in the human ear, making the operator sensitive to frequency changes.

또한, 본 고안은 두개의 플럭스게이트 센서로 측정된 자장을 디지털회로를 통해 혼합하고 일정범위내의 디지털 데이터를 출력함으로써, 이 디지털 데이터를 상용의 마이크로 프로세서로 가공처리하여 숫자나 그래프 등 다양한 형태로 탐지된 결과를 출력하게 할 수 있다. 따라서, 탐지 작업자가 보다 용이하게 결과를 알 수있다. 그리고, 이 디지털 데이터는 다양한 형태의 출력이외에 측정된 자장의 특성을 분석할 수 있는 기초 데이터로 활용이 가능하다. 예를들면, 특정 자기마커가 매설된 위치나 자장의 세기에 의하여 어떤 측정값을 사전에 조사하여 비교함으로써, 보다 정확한 자기마커의 상태 및 위치를 알아내는데 이용이 가능하다. 이것은 GPS 및 GIS를 이용한 지하매설물 관리시스템에 지하매설물 탐지기를 연동시키는 것도 보다 용이하게 할 수 있다. 즉, 지하매설물 탐지기에 내장된 GPS 수신장치를 이용하여 현재 탐지된 위치를 정확히 기록하고 저장하고, GIS 시스템과 연동시켜 측정지역의 매설 정보를 조회하여 측정에 의해서 그려진 매설물 위치와 사전에 비교하고 검색할 수 있도록 하고, 이 결과를 자기탐지기에 부착된 PC나 PDA의 화면에 그려서 시각적으로 매설물의 위치를 파악하는 지하매설물 관리시스템과 손쉽게 연동할 수 있다.In addition, the present invention mixes the magnetic field measured by two fluxgate sensors through a digital circuit and outputs digital data within a certain range. The digital data is processed by a commercial microprocessor and detected in various forms such as numbers and graphs. To print the output. Therefore, the detection operator can know the result more easily. The digital data can be used as basic data for analyzing the characteristics of the measured magnetic field in addition to various types of outputs. For example, it is possible to find out the state and position of the magnetic marker more accurately by examining and comparing a measurement value in advance by the position where the specific magnetic marker is embedded or the strength of the magnetic field. This can also make it easier to link underground buried detectors to underground buried management systems using GPS and GIS. In other words, using the GPS receiver built in the underground buried detector, it accurately records and stores the current detected location, and interlocks with the GIS system to search the buried information of the measurement area, compares and searches the buried location drawn by the measurement in advance. The results can be drawn on the screen of a personal computer or PDA attached to the magnetic detector, making it easy to work with the underground burial management system that visually locates the buried material.

또한, 본 고안은 상용의 칩들로 회로를 구성할 수 있게 하거나 두개의 플럭스게이트 센서를 축 위치조정을 고정나사로 용이하게 함으로써, 휴대와 사용이 간편하면서도 정확하고 효과적으로 지하매설물 탐지기를 제공하고 있다.In addition, the present invention provides a underground buried detector that is easy to carry and use, but also easy to carry and use by allowing the circuit to be composed of commercially available chips or the two fluxgate sensors to easily adjust the position of the shaft with a fixed screw.

Claims (9)

지하매설물(15)에 부착시킨 자기마커(11)로부터 발생되는 자기장을 탐지하여 지하매설물의 위치를 보다 정확하게 측정하기 위하여,In order to detect the magnetic field generated from the magnetic marker 11 attached to the underground buried 15 to measure the position of the underground buried more accurately, 자기마커(11)로부터 발생되는 자기장을 측정하고, 축이 일직선 상에 있는 두개의 플럭스게이트 센서(12)와;Two fluxgate sensors 12 measuring the magnetic field generated from the magnetic marker 11, the axes being in a straight line; 상기 두개의 플럭스게이트 센서(12)의 출력을 입력으로, 두 신호의 주파수 차에 해당하는 주파수를 만들어 주는 디지털 회로로 구성되어, 두 파형의 혼합된 주파수의 크기를 8 bit 병렬의 디지털 데이터로 출력하는 디지털 그래디오미터(20)와;The outputs of the two fluxgate sensors 12 are configured as inputs, and a digital circuit is used to create a frequency corresponding to the frequency difference between the two signals. The mixed frequency of the two waveforms is output as 8-bit parallel digital data. A digital gradometer 20; 상기 8 bit 디지털데이터를 입력받아 그 크기를 아날로그 신호로 발생시키는 디지털-아날로그 변환기(25)와;A digital-to-analog converter (25) for receiving the 8-bit digital data and generating a magnitude thereof as an analog signal; 디지털-아날로그 변화기(25)에서 발생된 아날로그 신호를 청각이 느낄 수 있는 주파수대로 출력하는 전압제어발진기(27)와;A voltage controlled oscillator 27 for outputting an analog signal generated by the digital-analog transducer 25 at a frequency at which hearing can be sensed; 전압제어발진기(27)의 출력을 스피커(30)를 통해 외부 음성으로 보낼 수 있도록 증폭하여 주는 음성증폭기(28);A voice amplifier 28 for amplifying the output of the voltage controlled oscillator 27 so as to be sent to the external voice through the speaker 30; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).An underground buried detector, characterized in that it comprises a (10). 청구항 1에 있어서, 두개의 플럭스게이트 센서(12)는 원형의 자계철심(330)과, 원형의 자계철심(330)에 감겨져 있는 드라이브 코일(320)과, 드라이브 코일(320)에 횡단으로 감겨져 있는 센스코일(310)를 포함하고, 외부에서 자계가 가해지면 토로이드의 히스테리시스에 의해 발생되는 자계가 센스코일(310)에 의해 탐지되고, 플럭스게이트 센서(12)의 측정범위는 ±50 μT (±50G)이며 약 10nT (0.1mG)의 분해능을 갖고, 플럭스게이트 센서(12)의 출력은 5 V 구형파이고 주파수의 범위는 50 kHz에서 120 kHz ( 주기 T = 8.5 us ~ 25 us )인 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).2. The two fluxgate sensors 12 are wound around a circular magnetic core 330, a drive coil 320 wound around the circular magnetic core 330, and transversely wound around the drive coil 320. Including the sensing coil 310, when a magnetic field is applied from the outside, the magnetic field generated by the hysteresis of the toroid is detected by the sensing coil 310, and the measuring range of the fluxgate sensor 12 is ± 50 μT (± 50G) and has a resolution of about 10 nT (0.1 mG), and the output of the fluxgate sensor 12 is a 5 V square wave and the frequency range is 50 kHz to 120 kHz (period T = 8.5 us to 25 us). Underground buried detector (10). 청구항 1항에 있어서, 디지털 그래디오미터(20)는 스위치가 켜졌을 때부터 10초에서 20초 동안 자동적으로 조정( calibration )을 하면서, 지자장의 최대값과 최소값을 관측하고, 그래디오미터를 180°회전시킴으로서 센서에 대한 민감도와 제로옵셋을 결정하고 센서 차이에서 오는 에러를 보정하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).2. The digital gradometer 20 according to claim 1, while automatically calibrating for 10 to 20 seconds from the time when the switch is turned on, observes the maximum and minimum values of the geomagnetic field and sets the gradometer to 180 degrees. Underground detector (10), characterized in that by rotating the ° to determine the sensitivity and zero offset for the sensor and to correct the error coming from the sensor difference. 청구항 1항에 있어서, 디지털-아날로그 변환기(25)는 입력된 디지털 신호를 0 ~ 2.5 V 의 범위의 아날로그 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).The underground buried detector (10) of claim 1, wherein the digital-to-analog converter (25) outputs the input digital signal as an analog signal in the range of 0 to 2.5V. 청구항 1항에 있어서, 전압제어발진기(27)는 전압이중비교기( Voltage Dual Comparator )를 이용하고,;The method of claim 1, wherein the voltage controlled oscillator 27 uses a voltage dual comparator; 제1,2의 비교기(610,611)과 제1,2의 트랜지스터(620,621)과 적분기 커패시터(630)을 포함하고,;A first and second comparators 610 and 611, first and second transistors 620 and 621, and an integrator capacitor 630; 제1의 트랜지스터(620)는 출력증폭기에 삽입되어 귀환 저항을 통하여 피드백을 구성하고 적분기 커패시터(630)을 구동하기 위한 전압/전류 변환을 실행하고,;A first transistor 620 is inserted into the output amplifier to form feedback through a feedback resistor and to perform voltage / current conversion to drive the integrator capacitor 630; 적분기 커패시터(630)은 감소하는 전압을 발생시키고 이 전압은 제2의 비교기(611)에 의해 감지되고, 도 6의 절점(A)의 감소전압이 음의 입력(B)의 기준 전압 이하로 낮아지면 제1의 비교기(610)의 출력(C)이 낮아져 제2의 트랜지스터(621)가 켜지게 되고, 제2의 트랜지스터(621)는 적분기 커패시터(630)를 단락시키고 이는 절점(A)의 양의 입력의 전압을 Vcc 2로 만들게 하고, 이러한 과정을 계속 반복하게 하고,;Integrator capacitor 630 generates a decreasing voltage, which is sensed by second comparator 611, and the decreasing voltage at node A of FIG. 6 is lower than the reference voltage of negative input B. FIG. The output C of the first comparator 610 is lowered so that the second transistor 621 is turned on, and the second transistor 621 shorts the integrator capacitor 630, which is the amount of node A. Make the voltage at the input of Vcc 2, and repeat this process; 제2의 비교기(611)은 절점(A)에서의 발생되는 파형을 중간지점 크기(D)와 비교하여 근사적인 구형파(E)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).The second comparator 611 generates an approximate square wave E by comparing the waveform generated at the node A with the midpoint magnitude D. 10. 청구항 1항에 있어서, 두개의 플럭스 게이트 센서(12)는 두개의 플럭스게이트 센서(12)를 같은 축에 정확히 맞추어 배열하도록, 제1의 플럭스게이트 센서(12)는 고정시키고 제2의 플럭스게이트 센서(12)는 비자성체의 성질을 가지는 나사로 고정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).2. The first fluxgate sensor 12 is fixed and the second fluxgate sensor so that the two fluxgate sensors 12 align the two fluxgate sensors 12 exactly on the same axis. (12) underground buried detector (10), characterized in that to be fixed with a screw having the properties of non-magnetic material. 청구항 1항에 있어서, 플럭스 게이트 센서(12)는 플럭스게이트 센서(12)의 출력부분에 L-C 필터(950)를 설치하여 출력을 필터링을 하여 디지털 그래디어미터(20)에 입력시키는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).The method of claim 1, wherein the flux gate sensor 12 is characterized in that the LC filter 950 is installed in the output portion of the fluxgate sensor 12 to filter the output and input to the digital gradient meter 20. Underground buried detector (10). 청구항 1항에 있어서,The method according to claim 1, 지하매설물 탐지기(10)는 디지털 그래디오미터(20)의 출력을 마이크로 프로세서에 입력하기 위한 인터페이스부(21)와The underground deposit detector 10 includes an interface 21 for inputting the output of the digital gradometer 20 to the microprocessor. 인터페이스부에서 출력되는 신호를 처리하는 마이크로 프로세서부(22) 마이크로 프로세서에서 출력되는 데이터를 화상출력하기 위한 LCD 플레이어(24)와;A microprocessor unit 22 for processing a signal output from the interface unit; an LCD player 24 for image outputting data output from the microprocessor; GPS를 통해 현재의 위치를 수신하여 마이크로 프로세서로 입력하는 GPS 수신부(32)와;A GPS receiver 32 which receives a current position through GPS and inputs it to a microprocessor; 외부의 GIS 시스템으로부터 입력되는 GIS 정보를 무선 또는 유선으로 연결하는 외부 시스템 연결부(33)를 더 포함하며;An external system connection unit 33 for wirelessly or wirely connecting GIS information input from an external GIS system; 상기 마이크로 프로세서는 디지털 그래디오미터(20)에서 출력되는 디지털 데이터를 입력받고 상기 GPS 수신부(32)로부터 수신된 위치를 기록저장하고 외부의GIS시스템으로부터 측정지역의 매설정보를 조회하여, 상기 디지털 데이터를 숫자나 그래프로 출력하기 위하여 계산처리하거나 상기 수신된 위치와 매설정보를 비교하고 검색하여, 수신된 위치에 해당하는 매설정보를 LCD 플레이어(24)에 출력하는 마이크로 프로세서(22)인 것을;The microprocessor receives the digital data output from the digital gradometer 20, records and stores the position received from the GPS receiver 32, and inquires every setting of the measurement area from an external GIS system. It is a microprocessor 22 for calculating the processing to output a number or a graph or by comparing and searching the received position and the setting beam, and outputs the setting beam corresponding to the received position to the LCD player 24; 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).Characterized by the underground buried detector (10). 청구항 1항에 있어서, 플럭스게이트 센서(12)와 디지털 그래디오미터(20)에 공급하는 전원과, 디지털-아날로그 변환기(25)와 전압제어발진기(27)와 음성증폭기(28)에 공급하는 전원을 분리하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 탐지기(10).The power supply for the fluxgate sensor 12 and the digital gradometer 20, the power supply for the digital-to-analog converter 25, the voltage controlled oscillator 27 and the voice amplifier 28. Underground buried detector, characterized in that for separating (10).
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