KR100273465B1 - 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 - Google Patents
광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100273465B1 KR100273465B1 KR1019980062613A KR19980062613A KR100273465B1 KR 100273465 B1 KR100273465 B1 KR 100273465B1 KR 1019980062613 A KR1019980062613 A KR 1019980062613A KR 19980062613 A KR19980062613 A KR 19980062613A KR 100273465 B1 KR100273465 B1 KR 100273465B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- encoder
- hydrological opening
- controller
- pulse
- optical pulse
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0421—Multiprocessor system
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
본 발명은 수문개도 검출에 광펄스를 이용하고 펄스를 소프트웨어적으로 처리하여 전송, 판독하도록 하는 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 수문개도 측정에 있어서, 수문개도용 회전축에 부착된 광학식 펄스앤코더로 수문개도를 검출하는 엔코더유니트와, 엔코더유니트의 펄스를 입력받아 수문개도 상태를 판독하여 데이타를 중앙처리장치와 디스플레이유니트로 전송시키는 콘트롤러와, 콘트롤러의 데이타를 표시하고 콘트롤러의 파라미터를 변경시키는 디스플레이유니트를 구비시킴으로써 이루어진다.
Description
본 발명은 수문개도 검출에 광펄스를 이용하고 펄스를 소프트웨어적으로 처리하여 전송, 판독하도록 하는 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치에 관한 것이다.
효율적인 물관리를 위하여 저수지, 방수로의 수위나 수문의 개도 등과 취수정, 배수지, 정수지 등의 수위와 수문이나 밸브개도 등의 측정개소가 많으며, 또한 이들은 물관리에 중요한 자료로서 정확히 측정되어야 만 신뢰성있고 효율적인 물관리를 할 수 있다.
이와 같은 데이터들은 보통 현장의 물리적인 변화량을 아날로그로 처리하여 현장에 표시하고, 동일 데이터를 원격지로 전송하거나 컴퓨터로 처리하기 위하여 디지털신호로 변환시키는 경우가 대부분이며, 변환방법으로는 여러가지 방법이 있으나, 우리공사에서 주로 사용하고 있는 방법은 리드 릴레이 형태의 기계식 아나로그/디지탈 콘버터를 사용하고 있다.
그러나 이 기계식 콘버터는 구조가 복잡하고, 코드발생기 부분이 외부의 이상전원에 의해 소손되는 사례가 종종 발생되며, 또한 리드릴레이 중 한개의 부품만 고장을 발생하여도 전체적인 A/D 콘버터를 교체하여야 한다는 단점이 있고,
또한 구동부의 기아의 백러쉬나, 접점의 채터링현상에 의한 코드발생기에서 오데이터를 출력시키며, 이 데이터를 입력으로 사용하는 디스플레이장치나 자동화설비에서는 방류량이나 유입량의 연산오류를 발생시켜 본사나 한강홍수 통제소로 잘못된 데이터를 전송시키는 경우가 종종 발생된다.
본 발명은 수자원의 효율적인 관리 및 분석을 위하여 행하고 있는 수문개도 및 수위의 측정에 있어서,
현재 수문개도 및 수위측정에 사용되고 있는 A/D 콘버터는 기계적인 레지스터 방식으로 구성되어 리드릴레이의 접점으로 출력되므로 장시간 사용할 때 릴레이 접점의 마모 및 순간적인 채터링현상으로 인해 PLC 입력값에 오류가 발생하며 출력값의 최소정밀도가 1cm 단위로 출력되는 문제점을 해결하기 위하여 현재의 부착되어 있는 A/D 콘버터를 떼어내고 회전축에 바로 펄스엔코더를 사용하여 길이검출 정밀도가 0.075mm 단위의 높은 정밀도로 측정되고, MOSFET 소자를 이용한 BCD 형태로 출력되므로 장시간 사용에 따른 점점마모에 의한 채터링 현상이 없도록 한 것이다.
이러한 본 발명은 수문개도 측정에 있어서,
수문개도용 회전축에 부착된 광학식 펄스앤코더로 수문개도를 검출하는 엔코더 유니트와,
엔코더유니트의 펄스를 입력받아 수문개도상태를 판독하여 데이타를 중앙처리장치와 디스플레이유니트로 전송시키는 콘트롤러와,
콘트롤러의 데이타를 표시하고 콘트롤러의 파라미터를 변경시키는 디스플레이유니트를 구비시킴으로써 이루어진다.
도 1 은 본 발명의 구성도
도 2 는 본 발명 펄스 앤코더 구조도
도 3 은 본 발명의 펄스 앤코더의 방향 검출도
도 4 는 라인드라이버 데이터 전송도
도 5 는 본 발명 마이크로프로세서의 플로우챠트
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 축 3 : 플렌지 4 : 수광소자
6 : 회전디스크 7 : 발광소자 100 : 엔코더유니트
130 : 펄스엔코더 200 : 콘트롤러 210 : 인터페이스로직
220 : 마이크로 프로세서 240 : BCD출력부 300 : 디스플레이유니트
도 1 은 본 발명의 구성도로써,
엔코더유니트(100)와 콘트롤러(200) 및 디스플레이유니트(300)로 구성된다.
엔코더유니트(100)는 수문개도용 회전축(110)의 회전력을 기어군(120)에서 감속시킨 후 광학식펄스앤코더(130)에서 축회전을 펄스로 검출하게 구성된다.
여기서 펄스앤코더(130)는 도 2 에 도시된 원리도와 같이 플랜지(3)에 매입되어 고정디스크(5)로 씌워진 수광소자(4)와,
상기 수광소자(4)와 대향된 위치에서 프린트기판커버(9)에 고정되는 발광소자(7)와,
상기 수광소자(4)와 발광소자(7)사이를 회전하며 축(6)회전에 의해 회전되고 표면에 가는 선이 그려진 회전디스크(6)로 이루어지며 커버(8)로 수밀성이 보장되게 씌워진다.
이러한 펄스앤코더(130)는 축(1)회전에 의해 회전디스크(6)가 회전하며 이때 회전디스크(6)표면에 그려진 선에 의해 발광소자(7)에서 수광소자(4)로 인가되는 빛의 밝기가 변하게 되고 이를 검출하여 하나의 펄스를 출력시키는 것으로 회전디스크(6)의 회전시 발광소자(7)에서 수광소자(4)로 전달되는 빛의 밝기를 검출하여 펄스를 출력시키게 된다.
따라서 기존의 A/D 컨버터가 축(1)의 1회전시 10cm의 변위를 검출하므로 본 발명에서와 같이 회전디스크(6)의 1회전당 1000개의 펄스가 출력되도록 한다면(4체배 회로에서 4000 펄스로 증가됨) 1펄스당 최소분해능(dx)는 dx = 100mm/4000 =0.025mm 으로 매우 정밀한 측정이 가능하다.
한편 펄스엔코더(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 A상, B상 펄스를 출력시키게 되고 이를 이용하여 수문개도 상태 확인이 가능하다.
즉 업카운팅(up counting)은 A상의 라이징 엣지(ridging edge)에서 B상이 로우상태일 때이고, 다운카운팅(Down counting)은 A상의 라이징 엣지시 B상이 하이상태일 때이다.
콘트롤러(200)는 정확한 펄스전송을 위한 인터페이스로직(210)과, 펄스엔코더(130)의 펄스를 검출하여 이를 판독하는 한편 외부로 전송시키는 마이크로프로세서(220)와, 수문개도상태를 BCD로 출력시키는 BCD 출력부(240)와, 수문의 완전크로스(Full close)시 모터구동을 정지시키는 리미트스위치(230)와, 구동용전원과 백업전원을 공급하는 파우어서플라이(260) 및 배터리(250)로 이루어진다.
펄스엔코더(130)의 출력을 전송하는 인터페이스로직(210)의 전송방식에는 TTL방식, 오픈콜렉터(open collector)방식, 라인드라이버(Line driver)방식이 있으며 본 발명에서는 외관에 강한 라인드라이버방식을 사용한다.
인터페이스로직(210)에 사용되는 라인드라이버 방식은 도 4 에 도시된 바와 같이 출력신호를 정신호(Va)와 부신호(Vb)로 구성된 1쌍의 신호간에 어느쪽의 신호가 높은지에 따라 전송된 값을 결정하게 되는 것으로 동상제거비(CMRR)가 매우 높아 고속의 정확한 펄스전송에 사용된다.
본 발명의 마이크로프로세서(220)는 내부에 60kbyte의 플래쉬롬을 탑재하여 노이즈 및 외부전자파에 강하고, 특히 타이머로 16비트 플리런타이머가 7채널이 있으며, 내부에 2kbyte 스타택램과 인터럽트 컨트롤러, 데이터 트랜지스터 콘트롤러, 시리얼통신포트 2채널, 인코더 인터페이스 로직 등의 기능을 보유하고 있으며 본 발명에서 수문개도측정에 필요한 도 5의 플로우챠트를 수행하도록 프로그램을 준비한다.
BCD출력부(240)는 마이크로프로세서(220)의 제어에 의해 BCD 출력을 하게 되며 BCD 출력방식은 MOSFET를 사용하여 무접점으로 출력되고 외부의 서지전압에 의한 파손을 방지하기 위하여 고전압 대전류의 FET 소자를 사용하였으며 각 접점에 바리스터를 부착하여 서지를 감쇠시키도록 한다.
리미트스위치(230)는 수문의 풀크로스(Full close)시 이를 검출하여 수문개폐용 윈치모터에 정지신호를 출력시켜 수문구동을 중단시키게 된다.
파우어서플라이(260)는 정상전원공급시 세트구동에 필요한 전원을 공급하게 되고 배터리(250)는 전원차단시 백업용 전원으로 사용된다.
본 발명의 디스플레이유니트(300)는 LCD 디스플레이 및 키보드(310)로 이루어지고 콘트롤러(200)와 RS-232C 포트를 통하여 전송된 수문의 위치값을 표시하며, 키보드를 통하여 콘트롤러(200)의 파라미터의 내용을 수정하거나 리셋트 동작을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명은 광학식 펄스엔코더를 이용하여 수문개도를 측정하므로써 수문의 열림높이에 대한 검출정밀도를 높이고, MOSFET 소자를 사용하여 외관에 강한 BCD 출력이 가능하며, 감속기어군의 제거와 수문의 정확한 닫힘을 검출하여 모터를 정지시키는 효과가 제공된다.
Claims (3)
- 수문개도 측정장치에 있어서,수문개도용 회전축에 부착된 광학식 펄스앤코더로 수문개도를 검출하는 엔코더 유니트와,엔코더유니트의 펄스를 입력받아 수문개도상태를 판독하여 데이타를 중앙처리장치와 디스플레이유니트로 전송시키는 콘트롤러와,콘트롤러의 데이타를 표시하고 콘트롤러의 파라미터를 변경시키는 디스플레이유니트로 구성된 것을 특징으로 하는 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치.
- 제 1 항에 있어서, 펄스앤코더(130)는 플랜지(3)에 매입되어 고정디스크(5)로 씌워진 수광소자(4)와,상기 수광소자(4)와 대향된 위치에서 프린트기판커버(9)에 고정되는 발광소자(7)와,상기 수광소자(4)와 발광소자(7)사이를 회전하며 축(1)회전에 의해 회전되고 표면에 가는선이 그려진 회전디스크(6)로 이루어지며 커버(8)로 씌워지게 구성된 것을 특징으로 하는 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치.
- 제 1 항에 있어서, 콘트롤러(200)는 정확한 펄스전송을 위한 인터페이스로직(210)과, 펄스엔코더(130)의 펄스를 검출하여 이를 판독하는 한편 외부로 전송시키는 마이크로프로세서(220)와, 수문개도상태를 BCD로 출력시키는 BCD 출력부(240)와, 수문의 완전크로스시 모터구동을 정지시키는 리미트스위치(230)와, 구동용전원과 백업전원을 공급하는 파우어서플라이(260) 및 배터리(250)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980062613A KR100273465B1 (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980062613A KR100273465B1 (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000045963A KR20000045963A (ko) | 2000-07-25 |
| KR100273465B1 true KR100273465B1 (ko) | 2001-01-15 |
Family
ID=19569255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980062613A KR100273465B1 (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100273465B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210121529A (ko) | 2020-03-30 | 2021-10-08 | (주)성림엠엔씨 | 2개의 절대형 엔코더를 이용한 수문개도 검출장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100983774B1 (ko) * | 2008-07-08 | 2010-09-27 | (주) 텔트론 | 세균 측정 장치 및 방법 |
-
1998
- 1998-12-30 KR KR1019980062613A patent/KR100273465B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210121529A (ko) | 2020-03-30 | 2021-10-08 | (주)성림엠엔씨 | 2개의 절대형 엔코더를 이용한 수문개도 검출장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000045963A (ko) | 2000-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101479573B (zh) | 指针式仪表 | |
| CN111492207B (zh) | 流量测定装置及利用其的流量测定方法 | |
| KR100273465B1 (ko) | 광학식 펄스 앤코더를 이용한 수문개도 측정장치 | |
| WO1991007811A1 (en) | Position monitor for a stepper motor | |
| CN108436904B (zh) | 一种无需编码器的机械手关节绝对角测量方法 | |
| CN201225880Y (zh) | 闸门开度测量装置 | |
| JPH0638593A (ja) | 指示計器 | |
| CN210323079U (zh) | 一种大中型泵站测量电机正反转的装置 | |
| JPH09101175A (ja) | 多回転形絶対値エンコーダ | |
| CN202048924U (zh) | 一种低压直流霍尔编码器 | |
| KR100504400B1 (ko) | 직선변위 변환방식의 수문 리미트 검출유니트 | |
| JP3325053B2 (ja) | 電子式たて配管水道メータ | |
| RU62916U1 (ru) | Датчик перемещения оборудования грузоподъемной машины | |
| CN2544246Y (zh) | 磁敏同步数字位移传感器 | |
| CN2833522Y (zh) | 双磁头双传感器计数装置 | |
| JPH0750670Y2 (ja) | 電子式回転パイロット | |
| DE19824840B4 (de) | Analoge Funkuhr mit Stundenraderkennung | |
| KR100389259B1 (ko) | 슬러지제어용 농도검지장치 | |
| KR200224574Y1 (ko) | 슬러지제어용 농도검지장치 | |
| CN211014346U (zh) | 一种在线标定风向的旋转式风向传感器 | |
| CN209910748U (zh) | 一种膜式燃气表流量采样装置 | |
| CN102175270A (zh) | 一种低压直流霍尔编码器 | |
| KR100460421B1 (ko) | 차량의 조향각 검출 장치 | |
| JPS6488120A (en) | Flow rate measuring instrument | |
| KR20000055856A (ko) | 차량용 영구 자석형 동기 모터의 회전자 위치 검출 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080902 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |