KR100430757B1 - Circuit for preventing non-contact of reed switch in mechanical gauge and gauge inspection device having the circuit - Google Patents
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Abstract
기계식 계량기에 설치된 리드스위치의 비접촉 방지 회로 및 이를 구비한 검침기에 관한 것으로, 기계식 계량기의 리드스위치에 연결되는 검침기에 있어서, 상기 리드스위치에 소정의 전압을 인가하며, 상기 리드스위치가 장시간 오프되었다가 온될 때 상기 리드스위치에 소정의 전류를 순간적으로 흘려주며, 그로 인하여 상기 리드스위치 내부의 리드들에 접착된 불필요한 물질들이 녹아서 상기 리드들 사이의 전기적 접촉이 좋아지게하는 비접촉 방지부; 입력되는 소정의 직류 전압을 소정 레벨 강하시켜서 상기 리드스위치에 공급하는 제1 저항; 및 상기 제1 저항과 리드스위치에 연결되며, 상기 리드스위치의 스위칭 상태를 검출하여 상기 기계식 계량기의 계량값을 측정하는 검침부를 구비함으로써 리드스위치가 온되었다가 오프될 때 리드스위치에서 발생되는 펄스신호의 상승시간이 짧아지게 되어 검침기는 기계식 계량기의 계량값을 정확하게 측정할 수 있다.The present invention relates to a non-contact prevention circuit of a reed switch installed in a mechanical meter and a meter having the same. In a meter connected to a reed switch of a mechanical meter, a predetermined voltage is applied to the reed switch, and the reed switch is turned off for a long time. A non-contact prevention part that instantaneously flows a predetermined current to the reed switch when it is turned on, thereby dissolving unnecessary materials adhered to the reeds in the reed switch to improve electrical contact between the reeds; A first resistor supplying the reed switch by dropping a predetermined DC voltage at a predetermined level; And a readout part connected to the first resistor and the reed switch and detecting a switching state of the reed switch to measure a measured value of the mechanical meter, thereby generating a pulse signal generated by the reed switch when the reed switch is turned on and off. The rise time of is shortened so that the meter can accurately measure the weighing value of the mechanical meter.
Description
본 발명은 기계식 계량기에 설치된 리드스위치의 비접촉 방지 회로 및 이를 구비한 검침기에 관한 것으로서, 특히 리드스위치를 장시간 대기상태로 유지할 경우에 발생하는 오동작을 방지하기 위한 리드스위치의 비접촉 방지 회로 및 이를 구비한 검침기에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact prevention circuit of a reed switch installed in a mechanical meter and a meter having the same, in particular, a non-contact prevention circuit of a reed switch for preventing a malfunction occurring when the reed switch is kept in the standby state for a long time and It is about meter reading.
기계를 이용한 산업발전은 사람들의 생활을 매우 편리하게 해주고 있다. 그 중에 하나로, 각 가정마다 전기, 수돗물, 가스 등이 공급되어, 가정 생활이 편리해지고 안락하게 되었다. 이와 같이 각 가정에 전기, 수돗물, 가스 등이 공급됨에 따라 사용자는 사용량에 따라 비용을 지불하여야 하는데, 이 때, 사용량을 기록하는 각종 계량기들, 예컨대, 계전기, 수도 계량기, 가스 계량기 등이 각 가정마다 또는 일정 가구 단위로 설치되어 사용되고 있다.Industrial development using machines makes people's lives very convenient. Among them, electricity, tap water, gas, and the like are supplied to each home, making home life convenient and comfortable. As electricity, tap water, and gas are supplied to each household as described above, the user must pay a cost according to the amount of usage. It is installed and used in every or a certain household unit.
초기에 기계식 계량기가 개발되어 각 가정이나 사무실에 설치되어 지금까지 많이 사용되고 있다. 기계식 계량기의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.In the early days, mechanical meters were developed and installed in each home or office. An example of a mechanical meter is shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 기계식 계량기(101)는 원판(111), 기어부(121), 표시 회전판들(131∼133), 표시부(151) 및 리드스위치(161)를 구비한다. 리드스위치(161)는 전선들(171)을 통하여 검침기(미도시)에 연결된다.Referring to FIG. 1, the mechanical meter 101 includes a disc 111, a gear unit 121, display rotating plates 131 to 133, a display unit 151, and a reed switch 161. The reed switch 161 is connected to the meter (not shown) through the wires 171.
원판(161)은 전기, 수도, 가스 등의 사용량에 비례하여 회전한다. 원판(161)이 회전하면 기어부(121)가 동작하고, 이에 따라 표시 회전판들(131∼133)이 회전한다. 표시 회전판들(131∼133)이 회전함에 따라 표시부(151)에 전기, 수도, 가스 등의 사용량이 표시된다. 각 표시값은 표시 회전판들(131∼133)이 1회전함에 따라 각각 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0으로 반복 표시된다. 즉, 낮은 자리의 표시 회전판(131)이 1회전할 때마다 높은 자리의 표시 회전판(132)의 표시값이 1씩 증가되고, 표시 회전판(132)이 1회전할 때마다 그보다 높은 자리의 표시 회전판(133)의 표시값이 1씩 증가된다. 이와 같은 기계적인 표시값을 전자적으로 계량하기 위하여 낮은 자리의 표시 회전판(131)이 1회전하는 위치에 자석(141)을 부착하고, 표시 회전판(131)의 가까이에 리드스위치(161)를 설치한다. 그러면, 표시 회전판(131)이 1회전하여 자석(141)이 리드스위치(161)에 인접할 때마다 리드스위치(161) 내부에 설치된 리드들(163)이 서로 결합된다. 즉, 리드스위치(161)가 온(on)된다. 리드스위치(161)에 외부 전압이 인가되면 리드스위치(161)가 온 될 때마다 펄스 신호가 발생되고, 상기 펄스 신호를 카운트하면 전기, 수도, 가스 등의 사용량을 전자적으로 계량할 수 있다.The disc 161 rotates in proportion to the amount of electricity, water and gas used. When the disc 161 rotates, the gear unit 121 operates, and thus the display rotating plates 131 to 133 rotate. As the display rotating plates 131 to 133 rotate, the amount of electricity, water, and gas is displayed on the display unit 151. Each display value is repeatedly displayed as 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 as the display rotating plates 131 to 133 rotate one time. That is, each time the display rotating plate 131 of the lower digit rotates one time, the display value of the display rotating plate 132 of the high digit increases by one, and the display rotating plate of the higher digit is rotated every time the display rotating plate 132 rotates once. The display value of 133 is increased by one. In order to electronically measure the mechanical display value, a magnet 141 is attached to a position where the display rotary plate 131 of the lower position rotates once, and a reed switch 161 is provided near the display rotary plate 131. . Then, whenever the display rotating plate 131 rotates once so that the magnet 141 is adjacent to the reed switch 161, the leads 163 installed in the reed switch 161 are coupled to each other. That is, the reed switch 161 is turned on. When an external voltage is applied to the reed switch 161, a pulse signal is generated every time the reed switch 161 is turned on. When the pulse signal is counted, the amount of electricity, water, and gas may be measured electronically.
그런데, 아파트나 주택에 기계식 계량기가 설치된 상태에서 장시간 전력, 수도, 가스 등이 공급되지 않을 경우 상기 기계식 계량기에 장착된 리드스위치(161)도 장시간 동작하지 않게 되며, 그로 인해 리드스위치(161)의 리드들(163)에는 피막이 형성되거나 녹이 슬게 된다. 이 상태에서 계량기가 작동하여 리드들(163)이 결합되더라도 리드들(163)은 전기적으로 상호 연결되지 않게 된다. 즉, 리드스위치(161)는 온되지 않고, 오프(Off) 상태로 유지된다. 이렇게 되면, 계량기는 전기, 수도, 가스 등을 정확하게 계량하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.However, when a power meter, gas, etc. are not supplied for a long time in a state where a mechanical meter is installed in an apartment or a house, the reed switch 161 mounted to the mechanical meter does not operate for a long time, thereby A film is formed on the leads 163 or rusts. In this state, the meter operates so that the leads 163 are not electrically interconnected even when the leads 163 are coupled. That is, the reed switch 161 is not turned on and is kept in an off state. This causes a problem that the meter can not accurately meter electricity, water, gas and the like.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 기계식 계량기에 설치된 리드스위치가 장시간 동작하지 않음으로 인하여 리드스위치가 전기적으로 연결되어야 할 시점에 전기적으로 연결되지 않고 전기적으로 끊어진 상태로 유지됨으로써 리드스위치가 오동작하는 경우를 방지하기 위한 리드스위치의 비접촉 방지 회로를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is that the reed switch installed in the mechanical meter does not operate for a long time, the reed switch is malfunctioned by being kept electrically disconnected rather than electrically connected when the reed switch should be electrically connected. It is to provide a non-contact prevention circuit of the reed switch to prevent.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 상기 리드스위치의 비접촉 방지 회로를 구비하여 계량기를 전자적으로 정확하게 검침하는 검침기를 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a meter reader that is provided with a non-contact protection circuit of the reed switch to accurately read the meter electronically.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 일반적인 기계식 계량기의 일부를 도시한 도면이다.1 is a view showing a part of a general mechanical meter.
도 2는 본 발명에 따른 리드스위치의 비접촉 방지 회로의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a non-contact prevention circuit of a reed switch according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 리드스위치의 비접촉 방지 회로를 구비한 검침기 및 리드스위치를 도시한 도면이다.3 is a view showing a meter and a reed switch having a non-contact prevention circuit of the reed switch according to the present invention.
도 4는 리드스위치에서 발생되는 펄스 신호를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a pulse signal generated from a reed switch.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,
기계식 계량기의 리드스위치에 연결되는 리드스위치의 비접촉 방지 회로에 있어서, 일단에 소정의 직류 전압이 인가되는 제1 저항; 상기 제1 저항의 타단과 접지단 사이에 연결된 캐패시터; 상기 제1 저항의 타단에 그 일단이 연결된 제2 저항; 및 상기 제2 저항의 타단과 상기 리드스위치 사이에 연결되며, 입력되는 전압이 소정 레벨 이상이 되면 온되는 스위칭 소자를 구비하며, 상기 리드스위치가 온될 때 상기 캐패시터에 축적된 전압이 방전되어 상기 리드스위치에 소정의 전류를 순간적으로 흘려주며, 그로 인하여 상기 리드스위치 내부의 리드들에 접착된 불필요한 물질들이 녹아서 상기 리드들 사이의 전기적 접촉이 좋아진다.A non-contact prevention circuit of a reed switch connected to a reed switch of a mechanical meter, comprising: a first resistor to which a predetermined DC voltage is applied at one end; A capacitor connected between the other end of the first resistor and a ground end; A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor; And a switching element connected between the other end of the second resistor and the reed switch, wherein the switching element is turned on when the input voltage becomes higher than or equal to a predetermined level, and the voltage accumulated in the capacitor is discharged when the reed switch is turned on. The current flows instantaneously to the switch, thereby dissolving unnecessary materials adhered to the leads inside the reed switch, thereby improving electrical contact between the leads.
바람직하기는, 상기 제1 저항은 상기 제2 저항보다 저항값이 더 크다.Preferably, the first resistor has a larger resistance value than the second resistor.
바람직하기는 또한, 상기 스위칭 소자는 애노드가 상기 제2 저항의 타단에 연결되고 캐쏘드가 상기 리드스위치에 연결된 다이오드이다.Preferably, the switching element is a diode in which an anode is connected to the other end of the second resistor and a cathode is connected to the reed switch.
상기 본 발명에 의하여 리드스위치가 장시간 오프상태로 유지되다가 온될 때, 리드스위치 내부의 리드들에 형성된 불필요한 물질들이 녹게되어 리드스위치 내부의 리드들의 전기적 접촉이 좋아진다.According to the present invention, when the reed switch is kept off for a long time and turned on, unnecessary materials formed in the reeds inside the reed switch are melted to improve electrical contact between the reeds in the reed switch.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above other technical problem,
기계식 계량기의 리드스위치에 연결되는 검침기에 있어서, 상기 리드스위치에 소정의 전압을 인가하며, 상기 리드스위치가 장시간 오프되었다가 온될 때 상기 리드스위치에 소정의 전류를 순간적으로 흘려주며, 그로 인하여 상기 리드스위치 내부의 리드들에 접착된 불필요한 물질들이 녹아서 상기 리드들 사이의 전기적 접촉이 좋아지게하는 비접촉 방지부; 입력되는 소정의 직류 전압을 소정 레벨 강하시켜서 상기 리드스위치에 공급하는 제1 저항; 및 상기 제1 저항과 리드스위치에 연결되며, 상기 리드스위치의 스위칭 상태를 검출하여 상기 기계식 계량기의 계량값을 측정하는 검침부를 구비한다.In a meter reading device connected to a reed switch of a mechanical meter, a predetermined voltage is applied to the reed switch, and when the reed switch is turned off for a long time, a predetermined current is instantaneously flowed to the reed switch, thereby A non-contact prevention part for melting unnecessary materials adhered to the leads inside the switch to improve electrical contact between the leads; A first resistor supplying the reed switch by dropping a predetermined DC voltage at a predetermined level; And a meter reading unit connected to the first resistor and the reed switch and detecting a switching state of the reed switch to measure a weighing value of the mechanical meter.
바람직하기는, 상기 제1 저항과 검침부 사이에 연결되며, 상기 검침부에 과전류가 입력되는 것을 방지하는 제2 저항을 구비한다.Preferably, the second resistor is connected between the first resistor and the meter reading part and prevents overcurrent from being input to the meter reading part.
바람직하기는 또한, 상기 비접촉 방지부는 일단에 소정의 직류 전압이 인가되는 제3 저항; 상기 제3 저항의 타단과 접지단 사이에 연결된 캐패시터; 상기 제3 저항의 타단에 그 일단이 연결된 제4 저항; 및 상기 제4 저항의 타단과 상기 리드스위치 사이에 연결되며, 입력되는 전압이 소정 전압 이상이 되면 온되는 스위칭 소자를 구비한다.Preferably, the non-contact prevention portion includes a third resistor to which a predetermined DC voltage is applied at one end; A capacitor connected between the other end of the third resistor and a ground end; A fourth resistor having one end connected to the other end of the third resistor; And a switching element connected between the other end of the fourth resistor and the reed switch and turned on when the input voltage becomes higher than or equal to a predetermined voltage.
이와 같이 검침기는 비접촉 방지부를 구비함으로써 리드스위치가 온되었다가 오프될 때 리드스위치에서 발생되는 펄스신호의 상승시간이 짧아지게 되어 검침기는 기계식 계량기의 계량값을 정확하게 측정할 수 있다.As such, the meter has a non-contact prevention part, so that the rise time of the pulse signal generated from the reed switch is shortened when the reed switch is turned on and off, so that the meter can accurately measure the measured value of the mechanical meter.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 2는 본 발명에 따른 리드스위치의 비접촉 방지 회로의 회로도이다. 도 2를 참조하면, 리드스위치의 비접촉 방지 회로(201)는 제1 저항(211), 캐패시터(221), 제2 저항(212) 및 스위칭 소자(231)를 구비한다. 스위칭 소자(231)는 리드스위치(도 1의 161)에 연결된다.2 is a circuit diagram of a non-contact prevention circuit of a reed switch according to the present invention. Referring to FIG. 2, the non-contact prevention circuit 201 of the reed switch includes a first resistor 211, a capacitor 221, a second resistor 212, and a switching element 231. The switching element 231 is connected to the reed switch 161 of FIG. 1.
제1 저항(211)의 일단에는 소정의 직류 전압(Vcc), 예컨대 5볼트의 직류 전압이 인가된다. 제1 저항(211)은 상기 직류 전압(Vcc)을 소정 레벨 강하시켜서 노드(N1)에 인가한다. 상기 레벨의 강하 정도는 제1 저항(211)의 저항값에 따라 결정된다. 제1 저항(211)은 큰 저항값, 예컨대 100[㏀] 정도로 설정함으로써 기계식 계량기(도 1의 101)가 대기상태일 때 즉, 리드스위치(도 1의 161)가 오프 상태일 때 제1 저항(211)을 통해 흐르는 전류의 양이 매우 적게된다. 따라서, 리드스위치(도 1의 161)가 오프상태일 때 비접촉 방지 회로(201)에서 소모되는 전류의 양은 매우 적다.One end of the first resistor 211 is applied with a predetermined DC voltage Vcc, for example, a DC voltage of 5 volts. The first resistor 211 drops the DC voltage Vcc by a predetermined level and applies it to the node N1. The degree of drop of the level is determined according to the resistance value of the first resistor 211. The first resistor 211 is set to a large resistance value, for example, about 100 [m], so that the first resistor when the mechanical meter (101 in FIG. 1) is in the standby state, that is, when the reed switch (161 in FIG. 1) is off. The amount of current flowing through 211 becomes very small. Therefore, the amount of current consumed in the non-contact protection circuit 201 when the reed switch 161 of FIG. 1 is in an off state is very small.
캐패시터(221)는 제1 저항(211)의 타단과 접지단(GND) 사이에 연결된다. 캐패시터(221)는 전압을 축적하는 소자이다. 그러므로, 리드스위치(도 1의 161)가 오프된 상태에서는 제1 저항(211)으로부터 전압을 받아서 축적한다. 그러다가 일정 시간이 지난 후 리드스위치(도 1의 161)가 온되면 캐패시터(221)는 상기 축적된 전압을 방전하여 제2 저항(212)과 스위칭 소자(231)를 통해 리드스위치(도 1의 161)로 공급한다. 캐패시터(221)가 방전할 때는 순간적으로 많은 양의 전류가 캐패시터(221)로부터 방출된다.The capacitor 221 is connected between the other end of the first resistor 211 and the ground terminal GND. The capacitor 221 is an element that accumulates a voltage. Therefore, when the reed switch 161 of FIG. 1 is turned off, the voltage is accumulated from the first resistor 211. When the reed switch (161 of FIG. 1) is turned on after a predetermined time, the capacitor 221 discharges the accumulated voltage to the reed switch (161 of FIG. 1) through the second resistor 212 and the switching element 231. ). When the capacitor 221 discharges, a large amount of current is instantaneously discharged from the capacitor 221.
제2 저항(212)은 제1 저항(211)과 스위칭 소자(231) 사이에 연결된다. 노드(N1)로부터 제2 저항(212)을 통해 리드스위치(도 1의 161)로 흐르는 전류가 큰 손실이 없도록 하기 위해 제2 저항(212)의 저항값은 제1 저항(211)에 비해 매우 적다. 예컨대, 제2 저항(212)의 저항값은 2.2[㏀]정도로 설정한다.The second resistor 212 is connected between the first resistor 211 and the switching element 231. The resistance value of the second resistor 212 is much higher than that of the first resistor 211 so that the current flowing from the node N1 through the second resistor 212 to the reed switch 161 of FIG. 1 is not largely lost. little. For example, the resistance value of the second resistor 212 is set to about 2.2 [kV].
스위칭 소자(231)는 입력되는 전압이 소정 레벨, 예컨대 0.4 또는 0.7볼트 이상이 되면 턴온되어 제2 저항(212)을 통해 흐르는 전류가 리드스위치(도 1의 161)에 전달되도록 한다. 반대로, 스위칭 소자(231)는 리드스위치(도 1의 161)에 흐르는 전류가 제2 저항(212)으로 역류하는 것을 차단한다. 스위칭 소자(231)로는 다이오드나 전계효과트랜지스터(Filed Effect Transistor; FET) 등이 사용될 수 있다. 스위칭 소자(231)로 다이오드가 사용될 경우, 상기 다이오드의 애노드는 제2 저항(212)에 연결되고, 상기 다이오드의 캐쏘드는 리드스위치(도 1의 161)에 연결된다. 스위칭 소자로써 전계효과트랜지스터가 사용될 경우, 전계효과트랜지스터가 NMOS 타입이면 게이트와 드레인이 제2 저항(212)에 연결되고 소오스는 리드스위치(도 1의 161)에 연결되며, PMOS 타입이면 소오스가 제2 저항(212)에 연결되고 게이트와 드레인은 리드스위치(도 1의 161)에 연결된다.The switching element 231 is turned on when the input voltage reaches a predetermined level, for example, 0.4 or 0.7 volts or more, so that a current flowing through the second resistor 212 is transmitted to the reed switch 161 of FIG. 1. In contrast, the switching element 231 prevents the current flowing through the reed switch 161 of FIG. 1 from flowing back to the second resistor 212. As the switching element 231, a diode, a filed effect transistor (FET), or the like may be used. When a diode is used as the switching element 231, the anode of the diode is connected to the second resistor 212, and the cathode of the diode is connected to the reed switch 161 of FIG. 1. When a field effect transistor is used as the switching element, if the field effect transistor is an NMOS type, the gate and the drain are connected to the second resistor 212, and the source is connected to the reed switch (161 in FIG. 1). 2 resistor 212 and the gate and drain are connected to the reed switch (161 of FIG. 1).
기계식 계량기(도 1의 101)가 장시간 사용되지 않을 경우, 즉 리드스위치(도 1의 161)가 오프 상태로 장시간 유지되면, 리드스위치(도 1의 161)의 내부에 장착된 리드들(도 1의 163)은 서로 떨어진 상태로 유지되므로 상기 리드들(도 1의 163)에는 불필요한 물질들이 형성된다. 예컨대, 리드들(도 1의 163)의 표면에 피막이 형성되거나 녹이 슬게 된다. 이 상태에서 리드스위치(도 1의 161)가 온되면, 캐패시터(221)에 축적된 전압이 방전되고, 그로 인하여 리드스위치(도 1의 161)에는 캐패시터(221)로부터 방출된 소정의 전류, 예컨대 2∼3[mA]의 전류가 순간적으로 리드들(도 1의 163)을 통과하게 된다. 그로 인하여 리드들(도 1의 163)에 형성된 불필요한 물질들이 녹아버리게 된다. 따라서 리드들(도 1의 163) 사이의 전기적 접촉 상태가 좋아지게 되어 리드스위치(도 1의 161)는 정확한 온상태로 된다.When the mechanical meter (101 in FIG. 1) is not used for a long time, that is, when the reed switch (161 in FIG. 1) is kept off for a long time, the leads mounted in the reed switch (161 in FIG. 1) (FIG. 1). 163 is kept apart from each other, so unnecessary materials are formed in the leads 163 of FIG. 1. For example, a film is formed on the surface of the leads 163 of FIG. 1 or rusted. In this state, when the reed switch 161 of FIG. 1 is turned on, the voltage accumulated in the capacitor 221 is discharged, and thus, the reed switch 161 of FIG. 1 has a predetermined current discharged from the capacitor 221, for example. A current of 2 to 3 [mA] momentarily passes through the leads (163 in FIG. 1). As a result, unnecessary materials formed on the leads 163 of FIG. 1 are melted. Accordingly, the electrical contact between the leads 163 of FIG. 1 is improved, and the reed switch 161 of FIG. 1 is correctly turned on.
도 3은 본 발명에 따른 리드스위치의 비접촉 방지 회로를 구비한 검침기를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 검침기(301)는 비접촉 방지부(331), 제1 저항(311), 제2 저항(312) 및 검침부(321)를 구비한다.3 is a view showing a meter having a non-contact protection circuit of the reed switch according to the present invention. Referring to FIG. 3, the meter 301 includes a non-contact protection unit 331, a first resistor 311, a second resistor 312, and a meter 321.
비접촉 방지부(331)는 저항들(333,334), 캐패시터(336) 및 스위칭 소자(338)를 구비하며, 리드스위치(161)에 전류를 공급한다. 리드스위치(161)가 장시간 오프되었다가 온될 때 비접촉 방지부(331)는 리드스위치(161)에 소정의 전류를 순간적으로 흘려주며, 그로 인하여 리드스위치(161) 내부에 장착된 리드들(163)에 형성된 불필요한 물질들이 녹아버린다. 따라서, 리드들(163)의 전기적 접촉 상태가 좋아지게 된다. 비접촉 방지부(331)는 도 2에 도시된 비접촉 방지 회로(201)와 동일하므로 내부 구성요소들의 기능 및 동작에 대해서는 중복 설명을 생략하기로 한다.The non-contact protection unit 331 includes resistors 333 and 334, a capacitor 336, and a switching element 338, and supplies a current to the reed switch 161. When the reed switch 161 is turned off for a long time and is turned on, the non-contact prevention part 331 flows a predetermined current to the reed switch 161 instantaneously, and thus leads 163 mounted inside the reed switch 161. Unnecessary substances formed in it melt. Thus, the electrical contact state of the leads 163 is improved. Since the non-contact protection unit 331 is the same as the non-contact protection circuit 201 illustrated in FIG. 2, redundant descriptions of functions and operations of internal components will be omitted.
제1 저항(311)의 일단에는 소정의 직류 전압(Vcc), 예컨대 5볼트의 직류 전압이 인가된다. 제1 저항(311)은 상기 직류 전압(Vcc)을 소정 레벨 강하시켜서 노드(N2)에 인가한다. 상기 레벨의 강하 정도는 제1 저항(311)의 저항값에 따라 결정된다. 제1 저항(311)은 큰 저항값, 예컨대 100[㏀] 정도로 설정함으로써 리드스위치(161)가 오프 상태일 때 제1 저항(311)을 통해 흐르는 전류의 양이 매우 적게된다. 따라서, 리드스위치(161)가 오프 상태일 때 검침기(301)에서 소모되는 전류의 양은 매우 적다.One end of the first resistor 311 is applied with a predetermined DC voltage Vcc, for example, a DC voltage of 5 volts. The first resistor 311 drops the DC voltage Vcc by a predetermined level and applies it to the node N2. The degree of drop of the level is determined according to the resistance value of the first resistor 311. The first resistor 311 is set to a large resistance value, for example, about 100 [k], so that the amount of current flowing through the first resistor 311 is very small when the reed switch 161 is in the off state. Therefore, the amount of current consumed by the meter 301 when the reed switch 161 is off is very small.
제2 저항(312)은 제1 저항(311)과 검침부(321) 사이에 연결되며, 검침부(321)에 과전류가 입력되는 것을 방지한다. 검침부(321)는 중앙제어장치(Central Processing Unit; CPU)나 마이크로콘트롤러를 구비한다. 따라서, 검침부(321)는 과전류에 매우 약하므로 제2 저항(312)을 사용하여 외부로부터 과전류가 유입되지 못하게 한다. 제2 저항(312)의 저항값은 제1 저항(311)과 같이 큰 저항값, 예컨대 100[㏀] 정도로 설정한다.The second resistor 312 is connected between the first resistor 311 and the meter 321 and prevents overcurrent from being input to the meter 321. The meter reading unit 321 includes a central processing unit (CPU) or a microcontroller. Therefore, since the meter 321 is very weak against overcurrent, the second resistor 312 prevents the overcurrent from flowing in from the outside. The resistance value of the second resistor 312 is set to a large resistance value, for example, about 100 [kΩ] like the first resistor 311.
검침부(321)는 리드스위치(161)의 스위칭 상태를 검출하여 기계식 계량기(도 1의 101)의 계량값을 측정한다. 즉, 검침부(321)는 리드스위치(161)에서 발생되는 펄스 신호를 카운트하여 계량기(도 1의 101)의 계량값을 측정한다. 상기 펄스 신호는 리드스위치(161)가 오프 상태이면 논리 하이(logic high)로 되며, 리드스위치(161)가 온 상태로 바뀌면 논리 로우(low)로 낮아진다.The meter reading unit 321 detects the switching state of the reed switch 161 and measures the measured value of the mechanical meter (101 in FIG. 1). That is, the meter 321 measures the pulse value generated by the reed switch 161 and measures the measured value of the meter (101 in FIG. 1). The pulse signal is logic high when the reed switch 161 is turned off, and is lowered to a logic low when the reed switch 161 is turned on.
상기 펄스 신호가 발생되는 과정을 설명하기로 한다. 리드스위치(161)가 오프 상태일 때 전원전압(Vcc)은 제1 및 제2 저항들(311,312)을 통해서 검침부(321)에 인가된다. 따라서, 검침부(321)는 논리 하이 신호, 예컨대 5볼트의 신호를 인지한다. 그러다가 리드스위치(161)가 온 상태로 바뀌면 노드(N2)는 접지된다. 따라서, 검침부(321)에 입력되는 전압은 접지 전압 즉, 제로(0)볼트로 떨어진다. 리드스위치(161)가 다시 오프되면 전원전압(Vcc)은 다시 검침부(321)에 인가된다. 이와 같은 동작에 의해 펄스 신호가 발생된다. 검침부는 상기 펄스 신호를 카운트함으로써 기계식 계량기(도 1의 101)에서 계량한 전기, 수도, 가스, 온수, 열량 등의 계량값을 전자적으로 측정한다.A process of generating the pulse signal will be described. When the reed switch 161 is in an off state, the power supply voltage Vcc is applied to the meter reading unit 321 through the first and second resistors 311 and 312. Accordingly, the meter reading unit 321 recognizes a logic high signal, for example, a 5 volt signal. When the reed switch 161 is turned on, the node N2 is grounded. Therefore, the voltage input to the meter reading unit 321 falls to the ground voltage, that is, zero (0) volts. When the reed switch 161 is turned off again, the power supply voltage Vcc is applied to the meter reading unit 321 again. The pulse signal is generated by such an operation. The meter reading unit electronically measures the measured values such as electricity, water, gas, hot water and heat quantity measured by the mechanical meter (101 in FIG. 1) by counting the pulse signal.
도 4에 리드스위치(161)에서 발생되는 펄스 신호가 도시되어있다. 도 4에 도시된 바와 같이 펄스 신호(401)의 상승 시간이 길 경우(421) 검침부(321)는 펄스 신호(401)를 잘못 카운트할 수가 있다. 따라서, 펄스 신호(401)의 상승 시간은 가능하면 짧아야 한다. 그래야 검침부(321)는 펄스 신호(401)를 정확하게 인지하여 계량기(도 1의 101)의 계량값을 정확하게 측정할 수 있다.4 illustrates a pulse signal generated by the reed switch 161. As illustrated in FIG. 4, when the rising time of the pulse signal 401 is long (421), the meter reading unit 321 may incorrectly count the pulse signal 401. Therefore, the rise time of the pulse signal 401 should be as short as possible. Thus, the meter 321 accurately recognizes the pulse signal 401 to accurately measure the weighing value of the meter (101 in FIG. 1).
이와 같이, 리드스위치(161)에서 발생되는 펄스 신호(401)의 상승 시간을 짧게 하는 역할을 스위칭 소자(338)가 담당한다. 즉, 스위칭 소자(338)가 온되었다가 오프될 때 제1 저항(311)을 통해서 흐르는 전류는 스위칭 소자(338)에 의해 저항(334)로 흐르지 못하고 곧바로 검침부(321)로 입력되므로 리드스위치(161)에 의해 발생한 펄스 신호(401)의 상승 시간은 짧아지게 된다. 이와 같이, 스위칭 소자(338)는 펄스 신호(401)의 상승 시간을 짧게 해주는 역할도 수행한다.In this way, the switching element 338 plays a role of shortening the rise time of the pulse signal 401 generated by the reed switch 161. That is, when the switching element 338 is turned on and off, the current flowing through the first resistor 311 does not flow to the resistor 334 by the switching element 338 and is immediately input to the meter reading unit 321. The rise time of the pulse signal 401 generated by 161 is shortened. As such, the switching element 338 also serves to shorten the rise time of the pulse signal 401.
도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 비접촉 방지 회로(201)는 리드스위치(161)가 장시간 오프상태로 유지되다가 온될 때, 리드스위치(161) 내부의 리드들(163)에 형성된 불필요한 물질들을 녹여주어 리드들(163)의 전기적 접촉을 좋게 한다. 또한, 검침기(301)는 비접촉 방지부(331)를 구비함으로써 리드스위치(161)가 온되었다가 오프될 때 리드스위치(161)에서 발생되는 펄스 신호(401)의 상승시간이 짧아지게 되어 검침기(301)는 기계식 계량기의 계량값을 정확하게 측정할 수 있다.As described above, according to the present invention, the non-contact prevention circuit 201 melts unnecessary materials formed in the leads 163 inside the reed switch 161 when the reed switch 161 is kept off for a long time and is turned on. Good electrical contact of the leads 163. In addition, the meter 301 includes a non-contact prevention part 331, so that the rise time of the pulse signal 401 generated by the reed switch 161 is shortened when the reed switch 161 is turned on and off. 301 can accurately measure the weighing value of the mechanical meter.
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