KR100722828B1 - 선택 결선이 가능한 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터 - Google Patents

선택 결선이 가능한 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터에 관한 것으로서, 케이블 커넥터의 커넥터와 인접한 위치의 케이블 상에 선택용 스위치를 설치하고, 전선들과 상기 선택용 스위치를 소정의 배열로 결선하여, 상기 선택용 스위치의 기계적 조작과 최소의 인위적 결선 변경 작업으로, 다양한 결선 시스템을 최소 수의 전선으로 구현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터는, 스트레인게이지 연결단과 계측장비 연결단을 연결하는 인터페이스 케이블 커넥터에 있어서, 계측장비가 요구하는 4가지 인터페이스 결선인, 120Ω 쿼터 브릿지 결선; 350Ω 쿼터 브릿지 결선; 하프 브릿지 결선; 및, 풀 브릿지 또는 풀 브릿지 트랜스듀서 결선 중 어느 하나의 결선으로, 점프 결선(130)을 사용하여 선택적으로 전환시킬 수 있는 선택용 스위치(120)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
선택, 결선, 선택용 스위치, 케이블, 커넥터, 점프, 열수축튜브, 스트레인 게이지

Description

선택 결선이 가능한 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터 {STRAIN GAUGE INTERFACE CABLE CONNECTOR CAPABLE OF WIRING SELECTION}
도 1은, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터 구조의 예로서, 센서와 계측장비를 연결하는 케이블 커넥터의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 결선 상태를 나타낸 회로도이다.
도 3은, 스트레인 게이지 관련 계측에 있어서, 센서와 계측장비 간에 이루어질 수 있는 4가지 결선 시스템을 나타내고, 각각의 선택적인 결선 변경의 예를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터를 열수축튜브로 씌워 선택용 스위치를 고정하여 외부로부터 보호하도록 마감한 것을 나타내는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전선, 110 : 케이블,
120 : 선택용 스위치(DIP Switch), 122 : 스위치 조작부,
124 : 선택용 스위치의 단자, 130 : 점프 결선,
140 : 상용커넥터, 142 : 커넥터 핀,
150 : 열수축튜브.
본 발명은 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터에 관한 것으로서, 특히 케이블 위에 선택용 스위치(DIP Switch)를 설치하고, 전선들과 선택용 스위치를 소정의 배열로 결선하여 선택용 스위치의 기계적 조작만으로, 혹은 선택용 스위치의 조작과 최소의 인위적 결선 변경 작업으로 다양한 결선 시스템을 구현할 수 있는 선택 결선이 가능한 케이블 커넥터에 관한 것이다.
예컨대, 스트레인 게이지를 이용한 변형률(Strain) 계측에 있어서, 센서(스트레인 게이지)와 계측장비(신호증폭기)의 결선 방식은, 도 3에 도시된 바와 같이, 120Ω 또는 350Ω의 스트레인 게이지 1개를 사용하는 쿼터 브릿지(Quarter Bridge) 결선, 스트레인 게이지 2개를 사용하는 하프 브릿지(Half Bridge) 결선, 스트레인 게이지 4개를 사용하는 풀 브릿지(Full Bridge)(또는 로드셀, 압력센서와 같은 스트레인 게이지형 트랜스듀서(Transducer)) 결선과 같이 모두 4가지의 결선이 있을 수 있다.
그러나, 상기한 4가지 경우에 대한 스트레인 게이지 신호선과 계측장비 사이의 결선은 도 3에 도시된 바와 같이 제각각으로 서로 동일하지 않다.
따라서, 계측장비와 센서 사이의 케이블 커넥터에서, 상기 모든 결선을 수용할 수 있도록 하는 방법의 하나로서, 모든 결선을 수용할 수 있는 충분한 수의 전선을 갖는 케이블 커넥터를 제작하여 사용하는 방법을 고려할 수 있다. 그런데, 이 방법을, 도 3과 같은 계측 시스템에 대해 적용할 경우, 실드를 제하고도 모두 7개의 전선을 수용하는 케이블이 필요하고, 또한 센서 연결단에서는 점프 결선을 포함한 인위적인 결선 변경을 해 주어야 한다. 또한, 계측장비와 센서 사이의 거리가 멀어 케이블의 길이가 긴 경우, 비용면에서 비경제적이고, 이동 계측을 위한 시스템에 사용할 경우, 케이블 및 단자대의 크기가 커서 불편한 문제점이 발생한다.
한편, 계측장비와 센서의 결선에 있어서, 도 3의 모든 계측을 수용할 수 있는 다른 방법으로, 도 3의 4가지 경우에 해당하는 케이블 커넥터를 각각 모두 제작하여 용도에 따라 해당 케이블 커넥터로 교체해 가며 사용하는 방법도 있다. 그러나, 이 경우에는, 하나의 계측 채널에 대해 4개의 케이블 커넥터가 필요하므로, 비용과 작업량 면에서 비경제적이고 관리하여야 할 케이블 커넥터가 많아져 혼란을 야기할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 케이블 커넥터의 상용커넥터와 인접한 위치의 케이블 상에 선택용 스위치를 설치하고, 전선들과 상기 선택용 스위치를 소정의 배열로 결선하여, 상기 선택용 스위치의 기계적 조작과 최소의 인위적 결선 변경 작업으로, 다양한 결선 시스템을 최소 수의 전선으로 구현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터는, 스트레인게이지 연결단과 계측장비 연결단을 연결하는 인터페이스 케이블 커넥터에 있어서, 계측장비가 요구하는 4가지 인터페이스 결선인, 120Ω 쿼터 브릿지 결선; 350Ω 쿼터 브릿지 결선; 하프 브릿지 결선; 및, 풀 브릿지 또는 풀 브릿지 트랜스듀서 결선 중 어느 하나의 결선으로, 점프 결선(130)을 사용하여 선택적으로 전환시킬 수 있는 선택용 스위치(120)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 선택용 스위치(120)는 상기 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터와 일체화된 것이 바람직하다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
삭제
도 1에는, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터의 예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터는, 예컨대 변형률 계측 시스템에 적용되는 것으로서, 스트레인 게이지(혹은 압력센서, 로드셀과 같이 스트레인 게이지를 적용한 센서)와 계측장비(신호증폭기) 사이를 연결하는 기능을 하도록 구성될 수 있으며, 다수 가닥의 전선(100)을 수용하는 케이블(110)과, 상기 케이블(110) 상에 설치되는 선택용 스위치(120)를 포함하여 이루어진다.
도 1에 적용된 선택용 스위치(120)는, 상용 슬라이드 타입 4극 선택용 스위치(Slide Type 4 Pole DIP Switch)로서, 온(On) 상태에서 결선을 이루고, 오프(Off) 상태에서는 결선을 단절하도록 구성되어 있다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 케이블 커넥터의 양쪽 연결단에 H, E, A, F, K, G로 표기된 것은 본 발명의 적용 예로 제시된 계측장비에 연결되는 케이블 커넥터의 커넥터 핀(142) 기호이며, 또한 해당 커넥터 핀(142)에 연결되어야 할 전선의 기호이기도 하다. 궁극적으로 이 커넥터 핀(142)들은 상용커넥터(140)(도 4 참조)에 의해 계측장비의 단자(연결단), 예컨대 S-, P-, P+, 실드, HB, 120Ω, 350Ω, S+ 라고 하는 단자에 연결될 것이다. 그리고, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터의 센서 연결단에는 스트레인 게이지의 신호선이 연결된다.
도 2는, 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터의 이해를 돕기 위해 도 1을 회로도 형식으로 나타낸 것이다.
도 2에 있어서, 결선 상태를 보면, 센서 연결단의 F, C, A, G 전선은 각각 상용커넥터(140)의 핀(142) F, C, A, G로 직접 연결되어 있다. 또한, 센서 연결단의 "H,K,J,E"로 표기된 나머지 하나의 전선은 커넥터 핀(142)에 직접 연결되지 않고 선택용 스위치(120)의 2번, 3번, 4번 단자(124)에 공통으로 연결되어 있다. 따라서, 이 전선은 선택용 스위치(120)의 2번, 3번, 4번의 조작에 의하여 커넥터 핀(142)중 H, J, K 또는 E에 선택적인 연결이 가능하다. 또한, 점프 결선(130)이 구비됨에 의하여 선택용 스위치(120) 1번의 조작으로 커넥터 핀(142) H와 E 단자의 점프 여부를 선택할 수 있음을 알 수 있다.
예컨대, 도 3의 120Ω 쿼터 브릿지 결선을 구현하기 위해서는, 커넥터 핀(142)의 H, E 단자는 점프 결선(130)으로 서로 연결되어야 하고, 센서 연결단의 스트레인 게이지 신호선 3개는 궁극적으로 상용커넥터(140)의 A, F, K 커넥터 핀(142)에 각각 결선되어야 하며, 실드는 G 커넥터 핀(142)에 연결되어야 함을 알 수 있다.
따라서, 이러한 결선을 위하여, 도 1 및 도 2의 선택용 스위치(120)에 있어서, 1번 및 2번 스위치 조작부(122)가 온(On), 3번 및 4번 스위치 조작부(122)가 오프(Off)로 조작되어야 하며, 센서 연결단에서의 결선은 스트레인 게이지 신호선 3개가 각각 A, F, K 전선(100)에 연결되어야 하는 것을 알 수 있다.
또한, 예컨대 도 3의 350Ω 쿼터 브릿지 결선을 구현하기 위해서는, 도 1 및 도 2의 선택용 스위치(120)에 있어서, 1번 및 3번 스위치 조작부(122)가 온, 2번 및 4번 스위치 조작부(122)가 오프로 조작되어야 하는 것을 알 수 있다. 이러한 경우에, 선택용 스위치(120)의 1번 스위치 조작부(122)를 온(On) 해줌으로써 커넥터 핀(142) H와 E 단자는 점프 결선이 이루어지고, 스위치 조작부(122)중 2번 내지 4번중 3번만 온 상태이므로, 센서 연결단의 H, K, J, E로 표시된 전선(100)은 커넥터 핀(142) J 단자로 결선이 되며, 궁극적으로 계측장비의 350Ω 단자에 연결된다. 그리고, 센서 연결단에서 신호선 3개를 각각 A, F, J에 결선을 하면, 도 3의 350Ω 쿼터 브릿지 결선이 완성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터를 이용하여, 선택적으로 사용하고자 하는 4가지 결선, 즉 120Ω 쿼터 브릿지, 350Ω 쿼터 브릿지, 하프 브릿지, 풀 브릿지 혹은 풀 브릿지 트랜서듀서 결선처럼, 미리 정해진 4가지 형태의 센서 신호선 결선과, 각 형태의결선을 선택적으로 전환하는 선택용 스위치(120) 조작 상태가, 도 3에 나타나 있는데, 여기에서 120Ω 쿼터 브릿지 결선과, 350Ω 쿼터 브릿지 결선의 상호 전환은 인위적 결선 없이 선택용 스위치(120)의 기계적 조작만으로 간단히 이루어짐을 알 수 있다. 또한, 하프 브릿지 및 풀 브릿지로의 결선 전환을 위해서는 최소한의 인위적인 결선 작업이 불가피함을 알 수 있으며, 결과적으로 스위치 조작과 최소한의 인위적인 결선 변경으로 도 3에 도시된 4가지 결선 시스템을 선택적으로 모두 구현할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 도 4에는, 도 1에 도시된 커넥터 핀(142)을 상용커넥터(140)에 조립하고, 창을 통해 상기 스위치 조작부(122)가 외부로 노출되도록, 상기 선택용 스위치(120)를 고정하면서 상기 선택용 스위치(120)와 상기 케이블(110)의 일부를 열수축튜브(150)로 덮어 보호하는 형태로 본 발명의 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터를 완성한 예가 나타나 있다. 상기 케이블(110)의 길이는 실제로는 수십 미터에 이르기도 한다.
이상 본 발명자에 의하여 제안된 실시예들에 의거하여, 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터에 의하면, 최소 개수의 전선(100)으로 미리 정해진 내부 결선 배열을 용도에 맞추어 간단하게 전환할 수 있는 케이블 커넥터를 구현할 수 있다.
또한, 선택용 스위치(120)에 의한 결선 선택과 혼합하여, 점프 결선(130) 또는 스위치 조작부(122)의 조작으로 결선 배열을 간단하게 전환할 수 있기 때문에, 종래 인위적인 점프 결선으로 인해 복잡해지기 쉬운 결선 시스템을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 목적에 따라 미리 정해진 다양한 결선 전환이 가능한 다목적 케이블 커넥터의 구현이 가능하므로, 결선 시스템에 있어서 재료, 설비 비용 및 결선 작업량을 줄일 수 있고, 결선 시스템의 단순화에 의하여 작업능률을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 스트레인게이지 연결단과 계측장비 연결단을 연결하는 인터페이스 케이블 커넥터에 있어서, 계측장비가 요구하는 4가지 인터페이스 결선인,
    120Ω 쿼터 브릿지 결선;
    350Ω 쿼터 브릿지 결선;
    하프 브릿지 결선; 및,
    풀 브릿지 또는 풀 브릿지 트랜스듀서 결선 중 어느 하나의 결선으로, 점프 결선(130)을 사용하여 선택적으로 전환시킬 수 있는 선택용 스위치(120)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선택 결선이 가능한 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택용 스위치(120)는 상기 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터와 일체화된 것을 특징으로 하는 선택 결선이 가능한 스트레인 게이지 인터페이스 케이블 커넥터.
  3. 삭제
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