KR100605023B1 - 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치 - Google Patents

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KR100605023B1 KR1020040034121A KR20040034121A KR100605023B1 KR 100605023 B1 KR100605023 B1 KR 100605023B1 KR 1020040034121 A KR1020040034121 A KR 1020040034121A KR 20040034121 A KR20040034121 A KR 20040034121A KR 100605023 B1 KR100605023 B1 KR 100605023B1
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Abstract

개시된 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 로고스키 코일부와 신호 처리부를 포함하여 구성되는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 있어서, 신호 처리부는 로고스키 코일부로부터 입력되는 유도전압의 신호를 증폭하는 제1신호 증폭수단; 제1신호 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 신호를 적분하는 적분수단; 적분수단으로부터 입력되는 적분된 신호를 디지털 신호로 변환하는 에이디(A/D)변환수단; A/D변환수단으로부터 입력되는 디지털 신호를 연산 처리하는 연산제어수단; 및 연산제어수단으로부터 입력되는 연산 처리된 값을 표시하는 표시수단;을 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 표시수단을 통하여 측정된 전류값을 직접 표시하고, 측정되는 전류의 범위를 자동으로 선정하여 전류 측정이 가능하기 때문에 오실로스코프 등 별도의 외부 표시 장치를 연결하는 불편함이 제거되며, 측정 대상 전류의 범위를 정확하게 알 수 없는 경우에도 수동의 이득 조정 없이 편리하게 전류를 측정할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
로고스키 코일, 신호 증폭기. 적분기, 이득 조정기, 연산 제어기, 유도 전압, 전류 측정

Description

로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치{apparatus for measuring current using rogowski coil}
도 1은 일반적인 로고스키 코일의 개략도.
도 2는 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치의 신호 처리부의 블록 구성도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100... 로고스키 코일부 110... 로고스키 코일
112... 로고스키 코일 커넥터 114... 동축 케이블
116,221... 동축 커넥터 200... 신호 처리부
210... 제1신호 증폭수단 211... 제2신호 증폭수단
212... 적분수단 214... 입력 선택수단
216... A/D변환수단 218... 연산 제어수단
219... 이득 조정수단 222... 전원버튼
224... 선택버튼 226... 홀딩버튼
227... 전압단자 228... 표시수단
229... 전원수단
본 발명은 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시수단을 통하여 측정된 전류값을 직접 표시하고, 측정되는 전류의 범위를 자동으로 선정하여 전류 측정이 가능한 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전류 측정하는 방법은 변류기(current transformer), 분류기(shunt), 홀(hall) 센서, 로고스키(rogowski) 코일을 이용하는 등 다양한 방법이 있다.
변류기는 절연확보는 비교적 용이하나 철심의 자기 포화로 인해 대전류 또는 전류에 직류성분이 포함될 경우에는 측정에 한계가 있다.
분류기는 측정 대상회로에 직렬로 접속되어, 측정 대상회로의 임피던스를 변화시켜 계측기 부하효과를 이용하여 전류를 측정한다. 그러나. 분류기는 고전압에서 측정 대상회로의 1차 측에 접속될 경우 측정 장치의 전기절연을 확보해야하는 문제가 있다.
로고스키 코일은 균일하게 감은 코일의 한쪽 끝을 코일 내부로 관통시켜 제작되며, 전류에 의해 유기되는 유도전압을 적절한 적분회로를 통하여 적분함으로써 전류를 측정한다.
로고스키 코일은 반도체의 개폐 과도현상 측정 등 광범위한 영역에서 사용이 가능하고, 동일한 크기로 100A 내지 100KA의 대전류의 측정이 가능하며, 1차 측과 분리되어 있어 절연성이 우수하고, 자성물질을 포함하고 있지 않아 선형성이 우수하며, 관통형 변류기와 달리 내부 철심이 없어(air-core) 철심포화에 따른 과전류 손상을 입지 않는 장점이 있다.
로고스키 코일은 상기와 같은 장점에 기인하여 현재 휴대용으로 널리 사용되고 있는 자성체 코어에 에나멜 코일을 감은 관통형 변류기를 이용한 집게식 전류 측정기(후크메타)보다 우수한 특성을 제공한다.
도 1은 일반적인 로고스키 코일의 개략도이다. 도면을 참조하여 일반적인 로고스키 코일의 구조 및 로고스키 코일이 전류 측정에 사용될 수 있는 원리를 개략적으로 설명한다.
로고스키 코일은 균일하게 감은 코일로 이루어지며, 코일 단면에 수직방향의 자속을 감쇄시키기 위해 코일 한쪽 끝을 코일 내부로 관통시킨 형상으로 제작된다.
로고스키 코일 내부에 위치한 도체(도시되지 않음)에 전류가 흐르는 경우 전류에 의하여 로고스키 코일에 유기되는 유도전압 Vout은 아래 수학식 1과 같다.
Figure 112004020314266-pat00001
Vout =
여기서, I는 도체에 흐르는 전류로 측정 대상 전류이고, μ0는 진공의 투자율이고, N은 코일의 권선밀도이고, A는 로고스키 코일의 단면적이다. 상기 식1에서 나타낸 바와 같이 도체에 정현파 전류가 흐르는 경우 로고스키 코일에서 출력으로 검출되는 전압의 파형은 정현파의 미분값이 되어 직접 전류값으로 표현할 수 없다.
따라서, 측정 전류값을 얻기 위해서 로고스키 코일에서 출력되는 유도전압 Vout은 적분 회로를 통하여 적분되어야 한다. 적분회로는 신호 증폭 회로, 저항 및 커패시티로 구성된 수동형(Passive) 적분회로 또는 연산 증폭기(operational amplifier)를 사용한 능동형(active) 적분회로가 있다.
도 2는 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 전류가 흐르는 도체(30) 주위를 감싸며 전류를 감지하는 로고스키 코일(10)과 로고스키 코일(10)에서 출력되는 전류의 미분값을 적분하여 전류의 측정값을 얻기 위한 적분기(20)의 조합으로 구성된다.
로고스키 코일(10)은 양단에 커넥터(12)가 연결되어 환형(環形)으로 형성되며, 전류가 흐르는 도체(30) 주위를 감쌀 수 있는 구조를 가진다. 로고스키 코일의 일단은 로고스키 코일의 출력 전압 신호를 적분기(20)로 전송하는 동축 케이블(14)이 연결된다. 적분기(20)는 측정 대상 전류의 범위를 선택하는 이득 선택 버튼(22)과 측정된 전류값을 표시하는 오실로스코프 등 외부 기기가 연결되는 외부 기기 연결단자(24)를 구비 한다.
종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치의 동작을 설명한다.
로고스키 코일(10)의 환형 내부에 전류가 흐르는 도체(30)를 위치시켜 도체(30)의 주위를 로고스키 코일(10)로 감싸고, 이득 선택 버튼(22)을 측정 대상 전류의 범위에 맞게 설정한다. 외부 기기 연결 단자(24)에는 오실로스코프 또는 디지털 멀티미터 등 외부 측정값 표시기(도시되지 않음)를 연결한다.
도체(30)에 흐르는 전류에 의해 로고스키 코일(10)에 유기되는 유도전압 신호는 로고스키 코일(10)의 일단에 연결되어 있는 동축 케이블(14)을 통해 적분기(20)로 전송되고, 적분기(20)는 로고스키 코일(10)로부터 받은 유도전압 신호를 적분하여 측정 전류값을 구한다. 측정 전류값은 도체(30)에 흐르는 전류값으로 적분기(20)에 직접 표시될 수 없으므로 외부 기기 연결 단자(24)와 연결된 오실로스코프(도시되지 않음) 등을 통하여 표시된다.
그러나, 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 측정 대상 전류의 범위에 따라 적정한 적분회로를 수동으로 선정해야 하여야 하며, 이로 인하여 측정하려는 전류의 대략적인 범위를 알고 있어야 한다. 따라서, 사용자가 측정하려는 전류가 어느 정도라는 것을 미리 알지 못하는 경우, 로고스키 코일의 출력 전압이 낮은 수 암페어 이하의 저 전류 측정하는 경우 및 단락사고 등으로 전류가 급격히 변하는 경우 정밀한 측정이 불가능한 문제점이 있다.
또한, 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 자체적으로 측정 전류값을 표시하는 표시수단이 구비되지 않아, 사용자가 측정 전류값을 읽기 위해서는 별도의 출력 단자에 측정 전류값을 표시하는 오실로스코프나 디지털 멀티미터 등 외부 기기를 연결하여 사용하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 로고스키 코일에 유기된 유도전압 신호를 적분하여 직접 표시수단을 통하여 나타낼 수 있도록 개선된 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이득이 서로 다른 복수개의 증폭기의 출력 중 가장 큰 출력 신호를 선택하여 측정 대상 전류의 범위를 자동으로 조정하는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 외부 회로의 전압 및 저항 측정을 위한 전압단자를 구비하는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도체에 흐르는 전류에 의해 유도전압이 유기되는 로고스키 코일부와 상기 유도전압의 신호를 적분하여 상기 전류의 크기를 측정하는 신호 처리부를 포함하여 구성되는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 있어서, 상기 신호 처리부는 상기 로고스키 코일부로부터 입력되는 유도전압의 신호를 증폭하는 제1신호 증폭수단; 상기 제1신호 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 신호를 적분하는 적분수단; 상기 적분수단으로부터 입력되는 적분된 신호를 디지털 신호로 변환하는 에이디(A/D) 변환수단; 상기 에이디(A/D) 변환수단 으로부터 입력되는 디지털 신호를 연산 처리하는 연산 제어수단; 및 상기 연산제어수단으로부터 입력되는 연산 처리된 값을 표시하는 표시수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신호 처리부는 상기 에이디 변환수단에 입력되는 신호를 선택하는 입력 선택수단과 상기 제1신호 증폭수단의 이득을 조정하는 이득 조정수단을 더 포함하여 구성되며, 상기 제1신호 증폭수단은 이득이 서로 다른 복수의 증폭기로 구성되며, 상기 적분수단은 상기 증폭기의 출력단에 결합되는 적분기로 구성되며, 상기 입력 선택수단은 상기 제1신호 증폭수단에서 가장 큰 출력신호를 출력하는 증폭기의 출력단에 결합된 적분기의 출력신호를 선택하여 상기 에이디 변환수단에 입력하고, 상기 연산제어수단은 에이디 변환수단으로부터 입력되는 출력신호의 이득을 연산하여 상기 이득조정수단으로 전송하고, 상기 이득 조정수단은 연산 제어수단으로부터 입력되는 이득에 따라서 제1신호 증폭수단의 이득을 조정하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신호 처리부는 외부 회로의 전압 및 저항 중 어느 하나를 측정하기 위한 전압단자; 상기 전압단자로부터 입력되는 신호를 증폭하는 제2신호 증폭수단; 및 상기 적분수단과 제2신호 증폭수단으로부터 입력되는 신호 중 하나의 신호를 선택하는 선택버튼;을 더 포함하여 구성되며, 상기 연산 제어수단은 상기 선택버튼의 입력에 따라 입력 선택수단을 제어하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치의 신호 처리부의 블록 구성도이다.
도 3과 도4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 도체에 흐르는 전류에 의해 유도전압이 유기되는 로고스키 코일부(100)와 로고스키 코일부(100)에서 출력되는 유도전압의 신호를 적분하여 전류의 크기를 측정하는 신호 처리부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 로고스키 코일부(100)는 양단에 커넥터(112)가 접속된 로고스키 코일(110)이 커넥터(112)를 통하여 서로 연결되어 환형(環形) 구조를 가지며, 로고스키 코일(110)의 일단은 출력 전압 신호를 신호 처리부(200)로 전송하는 동축 케이블(114)이 연결되고, 동축 케이블(114)의 종단은 신호 처리부(200)와 접속을 위한 동축 커넥터(116)가 구비된다.
로고스키 코일(110)은 전류 측정의 정밀도를 유지하기 위해 코일의 권선밀도 N 과 로고스키 코일의 단면적 A를 적절하게 선택하여 Vout이 적절하게 큰 값이 되도록 설계되는 것이 바람직하다.
로고스키 코일(110)의 길이는 일반적으로 60cm이고, 동축 케이블(114)의 길이는 3m이내 인 것이 바람직하지만, 사용되는 용도에 따라 적의 적절히 조정될 수 있다.
상기 신호 처리부(200)는 제1신호 증폭수단(210), 적분수단(212), 전압단자(227), 제2신호 증폭수단(211), 입력 선택수단(214), 에이디(A/D) 변환수단(216), 연산 제어수단(218), 표시수단(228), 이득 조정수단(219), 선택버튼(224)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1신호 증폭수단(210)은 로고스키 코일부(100)로부터 입력되는 유도전압의 신호를 증폭한다. 제1신호 증폭수단(210)은 이득이 서로 다른 복수의 미분신호 증폭기로 이루어 질 수 있다.
예를 들면, 제1신호 증폭수단(210)이 3개의 증폭기로 구성되는 경우, 각각 50/60Hz의 30A, 300A 및 3000A 전류의 최적 측정을 위한 증폭기일 수 있으며, 10 내지 1000Hz의 주파수 대역 범위 내에서 안정되게 동작되는 증폭기인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1신호 증폭수단(210)을 구성하는 증폭기는 연산제어수단(218)에서 연산된 이득(gain)에 따라 이득 조정 수단(219)의 조절에 의해 최적의 상태로 조정될 수 있다.
상기 적분수단(212)은 제1신호 증폭수단(210)으로부터 입력되는 증폭된 신호를 적분한다. 적분수단(212)은 제1신호 증폭수단(210)을 구성하는 각 미분신호 증폭기의 출력단에 결합되는 복수개의 적분기로 구성될 수 있다.
적분기에서 로고스키 코일(110)의 출력 전압 Vout을 적분하는 방법은 전류 측정 정밀도에 영향을 미친다.
따라서, 로고스키 코일의 출력 전압 Vout이 적분회로를 거쳐 적분되면, 도체에 흐르는 전류와 같은 파형으로 완전하게 복원될 수 있도록, 로고스키 코일(110)의 출력특성, 주파수 대역폭, 측정 대상 전류의 시정수 등이 고려되어 적분기가 설계되는 것이 바람직하다.
상기 전압단자(227)는 외부 회로(도시되지 않음)의 전압 및 저항 중 어느 하나를 측정하기 위한 탐침(probe)(도시되지 않음)이 결합되는 구성요소로서 한 쌍의 단자로 구성될 수 있다. 상기 제2신호 증폭수단(211)은 전압단자(227)로부터 입력되는 신호를 증폭한다. 따라서, 전류뿐만 아니라 외부 회로의 전압 및 저항 측정이 가능하게 된다.
상기 입력 선택수단(214)은 연산제어수단(218)의 제어에 따라서 적분수단(212)의 출력신호 및 제2신호 증폭수단(211)의 출력신호 중 하나를 선택하여 A/D변환수단(216)에 입력한다.
또한, 입력 선택수단(214)은 제1신호 증폭수단(210)에서 가장 큰 출력 신호를 출력하는 증폭기의 출력단에 결합된 적분기의 출력신호를 선택하여 A/D변환수단(216)으로 입력한다.
상기 에이디(A/D) 변환수단(216)은 적분수단(212)으로부터 입력되는 아날로그 신호 및 제2신호 증폭수단(211)으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(Analog to digital converter)일 수 있다.
상기 연산 제어수단(218)은 에이디(A/D)변환수단(216)으로부터 입력되는 디 지털 신호를 연산 처리하여 표시수단(228)을 통하여 표시한다. 에이디(A/D)변환수단(216)으로부터 입력되는 디지털 신호는 로고스키 코일(110)을 통해 측정되는 전류값, 주파수 또는 전압단자(227)를 통해 측정되는 전압값, 저항값을 나타내는 신호일 수 있다.
또한, 연산 제어수단(218)은 A/D변환수단(216)으로부터 입력되는 출력신호의 이득을 연산하여 이득조정수단(219)으로 전송하며, 선택버튼(224)의 입력에 따라 입력선택수단(214)을 제어하여 로고스키 코일(110) 및 전압단자(227) 중 어느 하나로부터 입력되는 신호를 선택하여 A/D변환수단(216)으로 입력되도록 하고, 홀딩버튼(226)의 누름이 감지되면 그때의 출력값을 표시수단(228)에 표시하고 동작을 멈추도록 다른 구성수단을 제어한다.
또한, 연산 제어수단(218)은 로고스키 코일(110)을 통해 측정되는 전류값에 대한 보정을 통하여 로고스키 코일(110)이 작은 측정 전류에 대하여도 크게 반응토록 하여 측정할 수 있는 전류의 최소치를 감소시킬 수 있다.
연산 제어수단(218)은 상기의 기능을 수행하는 프로그램 및 데이터에 의하여 제어될 수 있으며 이를 위하여 프로그램 및 데이터가 저장될 수 있는 메모리(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
상기 표시수단(228)은 연산제어수단(218)으로부터 입력되는 연산 처리된 값을 표시하는 구성요소로서 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display)일 수 있다. 표시수단(228)이 LCD 일 경우, 선택버튼(224)을 통해 설정된 모드(mode) 정보, 측정값의 단위 및 배터리 교환 시기를 알리는 배터리 충전량 등이 더 표시되는 것 이 바람직하다.
따라서, 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치와는 달리 직접 표시수단으로 측정값을 확인할 수 있게 되어 오실로스코프 등 별도의 외부 표시 장치를 연결하는 불편함이 제거되게 된다.
상기 이득 조정수단(219)은 연산제어수단(219)으로부터 입력되는 이득에 따라 제1신호 증폭수단(210) 및 제2신호 증폭수단(211)의 증폭 이득(gain)을 자동으로 조정한다.
따라서, 종래의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치와는 달리 측정 대상 전류의 범위를 정확하게 알 수 없는 경우에도 수동의 이득 조정 없이 편리하게 전류를 측정할 수 있게 된다.
상기 선택버튼(224)은 사용자가 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 이용하여 전류 등을 측정할 것인지 전압 등을 측정할 것인지를 결정하여 입력하는 수단이다.
선택버튼(224)은 모드 키(mode key)로 구현될 수 있으며, 모드 키를 통하여 로고스키 코일을 통한 전류측정 모드, 로고스키 코일을 통한 주파수 측정 모드, 전압단자를 통한 전압측정 모드 및 전압단자를 통한 저항 측정 모드로 전환될 수 있다.
선택버튼(224)을 통한 사용자의 선택이 로고스키 코일(110)을 통한 전류 등을 측정인 경우, 입력 선택수단(214)은 적분수단(212)의 출력을 선택하고, 전압단자(227)를 통한 전압 등의 측정인 경우 입력 선택수단(214)은 제2신호 증폭수단 (211)의 출력을 선택하여 A/D변환수단(216)으로 입력하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 측정값을 고정하는 홀딩(holding)버튼(226), 동작 전원을 공급하는 전원수단(229) 및 전원버튼(222)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 전원수단(229)은 출력전압이 7 내지 9볼트의 알카라인 배터리(6LR61)일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
다음은 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치의 동작과정을 로고스키 코일(110)을 통한 전류 등의 측정방법과 전압단자(227)를 통한 전압 등의 측정방법으로 나누어 설명한다.
상기 로고스키 코일(110)을 통하여 전류 등을 측정하는 방법은 먼저 로고스키 코일부(100)와 신호 처리부(200)의 동축 커넥터(116,221)를 연결하고, 로고스키 코일(110)의 커넥터(112)를 개방하여 전류 측정을 원하는 도체 주위를 감아서 다시 커넥터(112)를 결합한다. 정확한 측정값을 획득하기 위하여, 로고스키 코일(100)의 중앙에 도체가 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 신호 처리부(200)의 전원버튼(222)을 켜고 선택버튼(224)을 이용하여 전류 측정모드 또는 주파수 측정모드를 선택하면, 연산 제어수단(218)은 이를 입력 선택수단(214)에 전송하고, 입력 선택수단(214)은 적분수단(212)의 출력신호를 A/D 변환수단(216)으로 입력하며, 연산 제어수단(218)은 A/D변환수단(216)의 출력 신호를 측정값의 단위와 함께 표시수단(228)으로 출력한다. 사용자는 고정된 측정값을 얻기 위하여 홀딩버튼(226)을 이용할 수 있다.
상기 전압단자(227)를 통한 전압 등을 측정하는 방법은 신호 처리부(200)와 로코스키 코일부의 동축 커넥터(221,116)를 분리한 후 전압단자(227)에 전압 프로브(도시되지 않음)를 체결한다.
그리고, 선택버튼(224)을 이용하여 전압 측정 모드 또는 저항 측정모드를 선택하면, 연산 제어수단(218)은 이를 입력 선택수단(214)에 전송하고, 입력선택수단(214)은 제2신호 증폭수단(211)의 출력 신호를 A/D 변환수단(216)으로 입력하며, 연산제어수단(218)은 A/D 변환수단(216)의 출력 신호를 측정값의 단위와 함께 표시수단(228)으로 출력한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치를 사용한 로고스키 코일(110)을 통한 전류 등의 측정방법과 전압단자(227)를 통한 전압 등의 측정방법은 동시에 진행될 수 있다.
이는 로고스키 코일부(100)를 신호 처리부(200)에 연결하고, 로고스키 코일(110)을 도체 주위에 감아서 설치함과 아울러 전압단자(227)에 전압 프로브(도시되지 않음)를 체결하여 외부 회로에 측정 상태로 연결한 후, 선택버튼(224)을 눌러 모드변환하면, 설정된 모드에 따라서 신호 처리부(200)가 로고스키 코일부(100) 및 전압 프로브를 통하여 입력되는 신호를 번갈아 가면 처리하여 표시수단(228)을 통하여 표시함으로써 이루어 질 수 있다.
상술한 바와 같이 도체에 흐르는 전류에 의해 유도전압이 유기되는 로고스키 코일부와 상기 유도전압의 신호를 적분하여 상기 전류의 크기를 측정하는 신호 처리부를 포함하여 구성되는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 있어서, 상기 신호 처리부는 상기 로고스키 코일부로부터 입력되는 유도전압의 신호를 증폭하는 제1신호 증폭수단; 상기 제1신호 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 신호를 적분하는 적분수단; 상기 적분수단으로부터 입력되는 적분된 신호를 디지털 신호로 변환하는 에이디(A/D)변환수단; 상기 에이디(A/D)변환수단으로부터 입력되는 디지털 신호를 연산 처리하는 연산제어수단; 및 상기 연산제어수단으로부터 입력되는 연산 처리된 값을 표시하는 표시수단;을 포함하여 구성된 본 발명의 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 로고스키 코일에 유기된 유도전압 신호를 적분하여 표시수단을 통하여 직접 나타낼 수 있게 되어, 적분기의 출력단자에 오실로스코프 등 별도의 외부 표시 장치를 연결하는 불편함이 제거되는 효과가 있다.
둘째, 이득이 서로 다른 복수개의 증폭기의 출력 중 가장 큰 출력 신호를 선택하여 측정 대상 전류의 범위를 자동으로 조정할 수 있게 되어, 측정 대상 전류의 범위를 정확하게 알 수 없는 경우에 수동의 이득 조정 없이 편리하게 전류를 측정할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 외부 회로의 전압 및 저항 측정을 위한 전압단자와 증폭수단을 구비하여, 전류, 주파수뿐만 아니라 전압 및 저항을 선택적으로 측정할 수 있는 휴대형 측정기를 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 도체에 흐르는 전류에 의해 유도전압이 유기되는 로고스키 코일부와 상기 유도전압의 신호를 적분하여 상기 전류의 크기를 측정하는 신호 처리부를 포함하여 구성되는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 로고스키 코일부로부터 입력되는 유도전압의 신호를 증폭하는 제1신호 증폭수단;
    상기 제1신호 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 신호를 적분하는 적분수단;
    상기 적분수단으로부터 입력되는 적분된 신호를 디지털 신호로 변환하는 에이디(A/D) 변환수단;
    상기 에이디(A/D)변환수단으로부터 입력되는 디지털 신호를 연산 처리하는 연산 제어수단; 및
    상기 연산제어수단으로부터 입력되는 연산 처리된 값을 표시하는 표시수단; 및
    상기 에이디 변환수단에 입력되는 신호를 선택하는 입력 선택수단과 상기 제1신호 증폭수단의 이득을 조정하는 이득 조정수단을 포함하여 구성되며,
    상기 제1신호 증폭수단은 이득이 서로 다른 복수의 증폭기로 구성되며, 상기 적분수단은 상기 증폭기의 출력단에 결합되는 적분기로 구성되며,
    상기 입력 선택수단은 상기 제1신호 증폭수단에서 가장 큰 출력신호를 출력하는 증폭기의 출력단에 결합된 적분기의 출력신호를 선택하여 상기 에이디 변환수단에 입력하고,
    상기 연산 제어수단은 에이디 변환수단으로부터 입력되는 출력신호의 이득을 연산하여 상기 이득 조정수단으로 전송하고,
    상기 이득 조정수단은 연산 제어수단으로부터 입력되는 이득에 따라서 제1신호 증폭수단의 이득을 조정하는 것을 특징으로 하는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    외부 회로의 전압 및 저항 중 어느 하나를 측정하기 위한 전압단자;
    상기 전압단자로부터 입력되는 신호를 증폭하는 제2신호 증폭수단; 및
    상기 적분수단과 제2신호 증폭수단으로부터 입력되는 신호 중 하나의 신호를 선택하는 선택버튼;을 더 포함하여 구성되며,
    상기 연산 제어수단은 상기 선택버튼의 입력에 따라 입력 선택수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 로고스키 코일을 이용한 전류 측정 장치.
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