KR100941665B1 - Precision pressure measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초정밀 압력측정장치로, 통상적인 주파수 측정방법에 상반성(Reciprocal)적인 특성과 병행하여 시간차 측정을 적용하여 주파수 출력형 압력센서에서 출력되는 주파수의 측정에 대한 분해능을 확장하고 정밀도를 향상시키는 것이다.
본 발명은 기준클럭을 발진하는 발진부, 기준클럭에 따라 압력센서에서 인가되는 주파수를 기본 분해능 이내에서 상반적인 특성을 적용하여 카운트하는 주파수 카운터, 기준클럭에 따라 게이트 시간과 입력 주파수간의 불일치를 발생시키는 시작점 오차 "A"와 종료점 오차 "B"를 산출한 다음 차이부분에 대한 주파수를 카운터하는 시간차 측정부, 시간차 측정부에서 적산된 기본 분해능을 초과하는 주파수를 전압 값으로 변환하는 F/V변환부, F/V변환부의 아날로그 전압 값을 디지털 값으로 변환하는 A/D변환부, 발진부의 기준클럭 발진을 제어하고, A/D변환부에서 인가되는 디지털 값을 주파수로 환산하는 마이콤, 주파수 카운터에서 인가되는 기본 분해능 이내의 적산 주파수와 마이콤에서 인가되는 기본 분해능 초과분에 대한 적산 주파수를 비교하여 동기 불일치에 따른 시작점 오차 및 종료점 오차를 보정하는 오차 보상부를 포함한다.
따라서, 본 발명은 정밀한 압력측정이 요구되는 다양한 분야에서 보다 안정된 측정과 그에 따른 정밀제어를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.
압력센서, 주파수 카운터, 분해능, 압력측정장치, 시간차
The present invention is an ultra-precision pressure measuring device, by applying a time difference measurement in parallel with the characteristic of the reciprocal to the conventional frequency measuring method to expand the resolution for the measurement of the frequency output from the frequency output pressure sensor and improve the accuracy It is to let.
The present invention generates an inconsistency between the gate time and the input frequency according to the oscillator for oscillating the reference clock, the frequency counter counting the frequency applied from the pressure sensor according to the reference clock by applying opposite characteristics within the basic resolution, and the reference clock. A time difference measuring unit that calculates the starting point error "A" and the ending point error "B", and then counts the frequencies of the difference parts, and an F / V converter that converts a frequency exceeding the basic resolution integrated by the time difference measuring unit into a voltage value. The A / D converter converts the analog voltage value of the F / V converter into a digital value, the reference clock oscillator controls the oscillation part's reference clock, and converts the digital value applied from the A / D converter into frequency. Compare the integration frequency within the applied basic resolution with the integration frequency for the excess of the basic resolution applied by the microcomputer. It includes error compensating portion for correcting the error start point and the end point error due to mismatch.
Accordingly, the present invention can be expected to provide an effect of providing more stable measurement and precise control in various fields requiring precise pressure measurement.
Pressure sensor, frequency counter, resolution, pressure measuring device, time difference
Description
본 발명은 초정밀 압력측정장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 통상적인 주파수 측정방법에 상반성(Reciprocal)적인 특성과 동기 불일치의 시간차를 측정한 뒤 그 오차를 보상하여 주파수 출력형 압력센서에서 출력되는 주파수의 측정에 대한 분해능을 확장하고 정밀도를 향상시키는 압력측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-precision pressure measuring device, and more particularly, to measure the time difference between the reciprocal characteristic and the synchronization mismatch in a conventional frequency measuring method and to compensate for the error, which is output from the frequency output pressure sensor. The present invention relates to a pressure measuring device that extends resolution and improves precision for frequency measurement.
통상적으로 압력측정장치는 유체, 기체의 압력이나 측정 대상체에 가해지는 압력을 측정하는 것으로, 로드 셀이나 압력센서와 같이 압력에 대해 전기적 특성이 변형되는 소자의 출력을 검출하여 압력 데이터로 변환하여 나타낸다.In general, a pressure measuring device measures the pressure of a fluid or a gas or a pressure applied to a measurement object. The pressure measuring device detects an output of an element whose electrical characteristics are deformed with respect to pressure, such as a load cell or a pressure sensor, and converts it into pressure data. .
압력측정장치는 각종 원료의 공급유량이나 공급압력을 고정밀도로 제어하는 분야와 배관에 작용하는 압력을 검출하여 압력 변화량으로부터 배관의 리크(Leak) 여부를 측정 등 다양한 분야에서 널리 이용되고 있다.The pressure measuring device is widely used in various fields such as the control of the supply flow rate and supply pressure of various raw materials with high accuracy, and the measurement of the leakage of the pipe from the pressure change amount by detecting the pressure acting on the pipe.
이외에 수동압력 교정시스템, 기상관측, 유량측정, 정밀압력측정 등의 분야에서 널리 사용되고 있다. In addition, it is widely used in the fields such as manual pressure calibration system, meteorological observation, flow measurement, precision pressure measurement.
압력센서는 외력에 의한 변위, 변형, 자기, 열전도율 등을 전기적 신호로 변환시켜 출력하는 것으로, 기계식 및 전자식 압력센서가 주로 사용되고 있으나 반도 체 기술의 발전으로 소형화, 고성능화 및 대량생산이 제공되는 반도체 압력센서가 주로 사용되고 있다. 압력센서 및 압력측정장치는 자체가 갖는 오프셋과 사용 내구에 따른 오프셋을 발생시켜 오차 범위 이내의 측정에는 문제점을 발생시키지 않으나, 정밀 측정에는 오프셋 값 만큼의 오차를 발생시켜 정밀측정이 불가능한 문제점이 있다.The pressure sensor converts the displacement, deformation, magnetism, thermal conductivity, etc. by external force into electrical signals and outputs them. Mechanical and electronic pressure sensors are mainly used, but semiconductor pressure is provided with miniaturization, high performance, and mass production through the development of semiconductor technology. Sensors are mainly used. The pressure sensor and the pressure measuring device do not cause a problem in the measurement within the error range by generating an offset according to the offset and the durability of use, but there is a problem in that precision measurement is impossible by generating an error as much as the offset value in the precision measurement. .
따라서, 표준기급 이상의 초정밀 압력측정장치를 제작하기 위해서는 고정밀도를 갖는 압력센서가 기반으로 적용되여야 하며, 압력센서의 출력을 얼마나 정밀하고 안정되게 검출하여 측정할 수 있는가에 의해 초정밀 압력측정장치의 구현여부가 결정된다.Therefore, in order to manufacture an ultra-precision pressure measuring device with a standard level or higher, a pressure sensor having a high precision must be applied on the basis, and the ultra-precision pressure measuring device is realized by how precisely and stably the output of the pressure sensor can be detected and measured. Whether or not is determined.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 주파수 출력형 압력센서에서 출력되는 주파수를 측정함에 있어 통상적인 측정방법에 대하여 상반성적인 특성을 적용하여 주파수 측정에 대한 분해능을 확장하고 정밀도를 향상시키는 초정밀 압력측정장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to measure the frequency output from the frequency output pressure sensor by applying the characteristics opposite to the conventional measurement method to expand the resolution for frequency measurement and precision It is to provide an ultra-precision pressure measuring device that improves.
본 발명은 게이트 시간과 입력 주파수의 동기 불일치 시간차를 측정하여 오차를 보상함으로써, 분해능과 정밀도를 더욱 향상시켜 ± 0.005% 이상의 정밀도와 0.0001% 이상의 분해능 확장을 제공하는 초정밀 압력측정장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide an ultra-precision pressure measuring device that compensates for the error by measuring the synchronization mismatch time difference between the gate time and the input frequency, thereby further improving the resolution and precision to provide an accuracy of ± 0.005% or more and a resolution extension of 0.0001% or more. .
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 압력측정장치는, 상용 교류전원을 정류시켜 직류 전압으로 변환한 다음 압력측정장치를 구성하는 각 부하요소에 필요한 동작 전원(V1 ~ Vn)으로 공급하는 전원부; 하나 이상의 기능키 및 조정치로 구성되어 압력 측정 및 결과 분석을 선택하며, 압력측정장치의 제반 운용을 선택하는 키입력부; LCD 패널로 이루어지며, 백 라이팅 기능과 색상 및 밝기를 조정하는 기능이 포함되고, 압력 측정결과를 그래픽이나 문자 혹은 설정되는 소정의 방식으로 표시하는 표시부; 아날로그 방식의 확장장치를 접속하여 압력 측정 및 분석 결과를 전송하는 아날로그 출력부; RS232, RS485, IEEE488의 통신방식을 지원하며, 확장장치나 분석장치, 백업장치 혹은 조정장치를 접속하여 지원되는 통신방식 을 통해 압력 측정 및 분석결과, 보정 데이터의 송수신을 제공하는 통신부; 압력센서에 제공되는 측정 주파수에 상반성적인 특성을 적용하여 분해능과 정밀도를 확대하고, 게이트 시간과 입력 주파수의 동기 불일치 시간차를 연산하여 오차를 보상하는 신호처리부; 압력측정장치를 구성하는 모든 모듈의 제반적인 기능을 제어하고, 압력 측정 및 분석 결과를 표시부를 통해 설정된 방식으로 표시하고, 통신부 혹은 아날로그 출력부에 접속되는 장치에 전송하는 제어부를 포함한다.Pressure measuring apparatus according to a feature of the present invention for realizing the above object is to rectify the commercial AC power to convert the DC voltage and then supply to the operating power (V1 ~ Vn) required for each load element constituting the pressure measuring device Power supply; A key input unit comprising one or more function keys and adjustment values to select pressure measurement and result analysis, and to select overall operation of the pressure measuring device; An LCD panel, including a backlighting function and a function of adjusting color and brightness, and displaying a pressure measurement result in a graphic, text, or predetermined manner; An analog output unit for connecting an analog expansion device to transmit pressure measurement and analysis results; A communication unit that supports communication methods of RS232, RS485, and IEEE488, and provides pressure measurement and analysis results and transmission and reception of correction data through a communication method supported by connecting an expansion device, an analysis device, a backup device, or a control device; A signal processing unit which applies resolution characteristics provided to the measurement frequency to the pressure sensor to increase resolution and precision, and compensates for an error by calculating a synchronization mismatch time difference between a gate time and an input frequency; It includes a control unit for controlling the general functions of all the modules constituting the pressure measuring device, displaying the results of the pressure measurement and analysis in a set manner through the display unit, and transmits to a device connected to the communication unit or the analog output unit.
상기 신호처리부는 기준클럭을 발진하는 발진부; 상기 발진부에서 인가되는 기준클럭에 따라 압력센서에서 인가되는 주파수를 기본 분해능 이내에서 카운터하는 주파수 카운터; 상기 발진부에서 인가되는 기준클럭에 따라 게이트 시간과 입력 주파수간의 불일치를 발생시키는 시작점 오차 "A"와 종료점 오차 "B"를 산출한 다음 차이부분에 대한 주파수를 카운터하는 시간차 측정부; 상기 시간차 측정부에서 적산된 기본 분해능을 초과하는 주파수를 전압 값으로 변환하는 F/V변환부; 상기 F/V변환부에서 인가되는 아날로그 상태의 전압 값을 디지털 값으로 변환하는 A/D변환부; 상기 발진부의 기준클럭 발진을 제어하고, A/D변환부에서 인가되는 디지털 값을 주파수로 환산하는 마이콤; 상기 주파수 카운터에서 인가되는 기본 분해능 이내의 적산 주파수와 마이콤에서 인가되는 기본 분해능 초과분에 대한 적산 주파수를 비교하여 동기 불일치에 따른 시작점 오차 및 종료점 오차를 보정하는 오차 보상부를 포함한다.The signal processor includes an oscillator for oscillating a reference clock; A frequency counter for countering a frequency applied by the pressure sensor within a basic resolution according to the reference clock applied by the oscillator; A time difference measuring unit for calculating a starting point error "A" and an ending point error "B" for generating a mismatch between a gate time and an input frequency according to a reference clock applied from the oscillator, and then counting frequencies for the difference parts; An F / V conversion unit for converting a frequency exceeding the basic resolution integrated by the time difference measuring unit into a voltage value; An A / D converter converting a voltage value of an analog state applied from the F / V converter into a digital value; A microcomputer for controlling a reference clock oscillation of the oscillator and converting a digital value applied from an A / D converter into a frequency; And an error compensator configured to compare the integration frequency within the basic resolution applied by the frequency counter with the integration frequency for the excess of the basic resolution applied by the microcomputer to correct the start point error and the end point error due to synchronization mismatch.
전술한 구성에 의하여 본 발명은 정밀도와 분해능 확장이 제공되는 초정밀 압력측정장치를 제공함으로써, 정밀한 압력측정이 요구되는 다양한 분야에서 보다 안정된 측정과 그에 따른 정밀제어를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.By the above-described configuration, the present invention provides an ultra-precision pressure measuring apparatus provided with precision and resolution expansion, and thus, the effect of providing more stable measurement and precise control in various fields requiring precise pressure measurement can be expected.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력측정장치의 구성을 도시한 블록도로, 도시된 바와 같이 압력센서(110)와 신호처리부(120), 제어부(130), 표시 구동부(140), 표시부(150), 아날로그 출력부(160) 및 통신부(170)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of a pressure measuring device according to an embodiment of the present invention, as shown in the
압력센서(110)는 0.01% 이상의 정밀도와 0.0001% 이상의 분해능을 갖으며, 가압되는 압력에 대한 정보를 주파수로 출력하는 통상적인 압력센서이다.The
신호처리부(120)는 압력센서(110)에서 인가되는 주파수에 대하여 상반성적인 특성을 적용하여 분해능과 정밀도를 확대하고, 게이트 시간과 입력 주파수의 동기 불일치 시간차를 연산하여 오차를 보상한다.The
제어부(130)는 압력측정장치를 구성하는 모든 모듈의 제반적인 기능을 제어하고, 압력 측정결과가 표시부(150)를 통해 표시될 수 있도록 제어하며, 측정 압력의 변화값에 대하여 최대값과 최소값이 동시에 표시될 수 있도록 한다.The
상기 제어부(130)에는 데이터를 저장하는 메모리가 포함되며, 측정되는 압력정보, 분해능, 압력단위 등의 정보를 저장하며, 최대 99개의 측정정보가 저장된다.The
또한, 제어부(130)는 압력 측정결과가 통신부(170)에 설정된 통신방식으로 접속되는 확장장치나 분석장치 혹은 백업장치에 전송될 수 있도록 하며, 통신부(130)에 접속되는 조정장치에서 제공되는 정보에 따라 오차 보정이나 설정된 기능의 업그레이드를 실행한다.In addition, the
표시 구동부(140)는 상기 제어부(130)에서 인가되는 제어신호에 따라 표시부(150)를 구동시켜 압력 측정결과가 표시될 수 있도록 한다.The
표시부(150)는 LCD 패널로 이루어지며, 백 라이팅(back Lighting) 기능과 색상 및 밝기를 조정하는 기능이 포함되고, 압력 측정결과를 그래픽이나 문자 혹은 설정되는 다양한 방식으로 표시하여 준다.The
아날로그 출력부(160)는 예를 들어 4 ~ 20mA, 0 ~ 5V/0 ~ 10V의 스펙(Spec)으로 아날로그 방식의 다른 확장장치를 접속한다.The
통신부(170)는 RS232, RS485, IEEE488의 통신방식을 지원하며, 확장장치나 분석장치, 백업장치 혹은 조정장치를 접속하여 지원되는 통신방식을 통해 측정된 압력정보 및 분석결과, 기타 필요로 하는 제반정보의 송수신을 제공한다.The
키 입력부(180)는 압력 측정 및 결과 분석을 간편하고 단순하게 조작하여 실행시킬 수 있는 다양한 기능키 및 조정키 들로 구성된다.
전원부(190)는 상용 220V의 전원을 정류시켜 직류 전압으로 변환한 다음 압력측정장치를 구성하는 각 부하요소에 필요한 동작 전원(V1 ~ Vn)으로 공급한다.The power supply unit 190 rectifies the commercially available power of 220V, converts it to a DC voltage, and then supplies it to the operating power (V1 to Vn) required for each load element constituting the pressure measuring device.
도 2는 도 1에 도시된 신호처리부(120)의 상세 구성을 도시한 블록도로, 도시된 바와 같이, 주파수 카운터(121)와 시간차 측정부(122), F/V변환부(123), A/D변환부(124) 마이콤(125), 발진부(126) 및 오차 보상부(127)를 포함한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the
주파수 카운터(121)는 발진부(126)에서 인가되는 10MHz의 기준클럭에 따라 압력센서(110)에서 인가되는 주파수를 기본 분해능 이내에서 카운터하여 적산한다.The
시간차 측정부(122)는 발진부(126)에서 인가되는 10MHz의 기준클럭에 따라 게이트 시간과 입력 주파수간의 불일치를 발생시키는 시작점 오차 "A"와 종료점 오차 "B"를 산출한 다음 차이부분에 대한 주파수를 적산한다.The time difference measuring unit 122 calculates a start point error "A" and an end point error "B" which generate a mismatch between the gate time and the input frequency according to the reference clock of 10 MHz applied by the oscillator 126, and then the frequency of the difference portion. To be integrated.
F/V변환부(123)는 상기 시간차 측정부(122)에서 적산된 기본 분해능을 초과하는 주파수를 전압 값으로 변환시켜 출력한다.The F /
A/D변환부(124)는 F/V변환부(123)에서 인가되는 아날로그 상태의 전압 값을 디지털 값으로 변환한다.The A /
마이콤(125)는 발진부(126)의 기준클럭 발진을 제어하고, A/D변환부(124)에서 인가되는 디지털 값을 주파수로 환산한다.The
발진부(126)는 마이콤(125)의 제어에 따라 10MHz의 기준클럭을 발진시켜 주파수 카운터가 실행될 수 있도록 한다.The oscillator 126 oscillates a reference clock of 10 MHz under the control of the
오차 보상부(127)는 주파수 카운터(121)에서 인가되는 기본 분해능 이내의 적산 주파수와 마이콤(125)에서 인가되는 기본 분해능 초과분에 대한 적산 주파수를 비교하여 동기 불일치에 따른 시작점 오차 및 종료점 오차를 산출한 다음 측정 주파수의 오차를 보상한다.The
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 압력측정장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the pressure measuring device according to the present invention including the function as described above are as follows.
주파수 출력형 압력센서로부터 인가되는 주파수를 측정하는 방법으로는 크게 2가지로 구분되는데, 그 중 한가지는 피측정 주파수의 한 주기 시간을 측정하여 연산하는 방법이고, 다른 한가지는 특정 시간(기준 시간) 내의 펄스를 카운터하여 측정하는 방법이다.There are two main methods of measuring the frequency applied from the frequency output type pressure sensor, one of which is a method of measuring and calculating one cycle time of the frequency under measurement, and the other is a specific time (reference time). It is a method to count and measure the pulse inside.
상기의 두 가지 방법 모두는 기준 클럭에 의존하는데, 전자의 방법은 도 3의 "a"와 같이 주파수가 낮으면 분해능이 올라가고, 주파수가 높으면 분해능이 저하되는 특성을 나타내며, 후자의 방법은 "b"와 같이 주파수가 높으면 분해능이 올라가고, 주파수가 낮으면 분해능이 저하되는 특성을 나타낸다.Both of the above methods rely on the reference clock. The former method has a characteristic in which the resolution is increased when the frequency is low, and the resolution is decreased when the frequency is high, as shown in "a" of FIG. The higher the frequency, the higher the resolution. The lower the frequency, the lower the resolution.
본 발명은 상기 "a"와 "b"의 특성에 대하여 상반성적인 특성을 이용하여 주파수 측정의 기본 분해능과 정밀도를 기준 클럭에 기초하여 최대한 확보한 다음 시간차 측정을 통해 분해능과 정밀도를 확대하는 것으로 "c"와 같은 특성을 갖도록 한다.The present invention is to secure the basic resolution and precision of the frequency measurement to the maximum based on the reference clock using the characteristics opposite to the characteristics of the "a" and "b" and then to enlarge the resolution and precision through the time difference measurement " c ".
이에 대한 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation thereof is described in detail as follows.
압력측정장치의 전원이 온 되면 전원부(109)는 입력되는 교류 220V의 전원을 정류 및 다운시켜 압력측정장치를 구성하는 각 모듈에 동작전원으로 공급하여 대기상태로 진입시킨다.When the power of the pressure measuring device is turned on, the power supply unit 109 rectifies and down the input AC 220V power and supplies each module constituting the pressure measuring device as operating power to enter the standby state.
압력측정장치가 대기상태를 유지하는 과정에서 주파수 출력형의 압력센서(110)로부터 주파수가 신호처리부(120)에 인가되면 신호처리부(120)를 구성하는 주파수 카운터(121)는 발진부(126)에서 제공되는 10MHz의 기준클럭에 따라 압력센서(110)에서 인가되는 주파수를 기본 분해능 이내에서 카운터하여 적산한 다음 오차 보정부(127)에 인가한다.When the frequency is applied to the
압력센서(110)에서 인가되는 주파수를 정확하게 측정하기 위해서는 도 4에 도시된 게이트 시간과 입력 주파수 관계에서 "C" 시간을 정확히 알고, "C"시간 동안 입력된 주파수의 카운터 개수를 알면 정확한 주파수를 측정할 수 있다.In order to accurately measure the frequency applied from the
그러나, 실제로는 도 4에 도시된 바와 같이 게이트 시간과 입력 주파수의 동기가 일치하지 않으므로, 차이 나는 부분만큼의 오차가 발생한다.In practice, however, as shown in FIG. 4, the synchronization between the gate time and the input frequency does not coincide, so that an error of the difference occurs.
따라서, 시작점 오차 “A"와 종료점 오차 "B"를 구하여 보상하여야 한다.Therefore, the starting point error "A" and the ending point error "B" should be obtained and compensated for.
이를 위해서는 게이트 시간을 하기의 수학식 1을 통해 산출한다.To this end, the gate time is calculated through Equation 1 below.
또한, 기준클럭의 주파수에 따라 분해능이 결정되므로, 주파수는 기준클럭에 의존하게 된다.In addition, since the resolution is determined according to the frequency of the reference clock, the frequency depends on the reference clock.
따라서, 하기의 수학식 2를 통해 주파수를 산출한다.Therefore, the frequency is calculated through Equation 2 below.
상기한 수학식 1 및 수학식 2의 적용으로 도 4에서 게이트 시간과 입력 주파수의 불일치에 대하여 시작점 오차 "A"와 종료점 오차 "B"를 구할 수 있게 된다.By applying the above Equations 1 and 2, it is possible to obtain the starting point error "A" and the ending point error "B" for the mismatch between the gate time and the input frequency in FIG.
그러므로, 시간차 측정부(122)는 발진부(126)에서 인가되는 10MHz의 기준클럭에 따라 전술한 바와 같은 방법을 적용하여 시작점 오차 "A"와 종료점 오차 "B"를 산출한 다음 차이부분, 즉 기본 분해능을 초과하는 주파수를 적산하여 F/V 변환부(123)에 인가한다.Therefore, the time difference measuring unit 122 calculates the starting point error "A" and the ending point error "B" by applying the above-described method according to the 10 MHz reference clock applied from the oscillator 126, and then the difference portion, that is, the basic The frequency exceeding the resolution is integrated and applied to the F /
F/V변환부(123)는 상기 시간차 측정부(122)에서 적산된 기본 분해능을 초과하는 주파수를 전압 값으로 변환시킨 다음 F/V변환부(123)에 인가하여 아날로그 상태의 전압 값을 디지털 값으로 변환한다.The F /
마이콤(125)는 A/D변환부(124)에서 인가되는 디지털 값을 주파수로 환산한 다음 오차 보상부(127)에 인가한다.The
따라서, 오차 보상부(127)는 주파수 카운터(121)에서 인가되는 기본 분해능 이내의 적산 주파수와 마이콤(125)에서 인가되는 편차분의 주파수를 비교하여 동기 불일치에 따른 시작점 오차 및 종료점 오차를 보상한다.Accordingly, the
예를 들어 발진부(126)에서 출력되는 10Mhz의 기준클럭을 적용하여 압력센서(110)의 출력 주파수로 설정되는 170Khz를 측정함에 있어 게이트 시간을 1초로 설정할 경우 주파수 카운터(121)를 통해 170.000Khz의 분해능을 얻게 된다. For example, in the case of measuring 170Khz set as the output frequency of the
그리고, 게이트 시간을 10초로 설정할 경우 주파수 카운터(121)를 통해 170.0000Khz의 분해능을 얻게 되고, 0.1초로 설정할 경우 주파수 카운터(121)를 통해 170.00Khz의 분해능을 얻게 된다.And, if the gate time is set to 10 seconds, the resolution of 170.0000Khz is obtained through the
또한, 시간차 측정부(122)를 통해 압력센서(110)의 출력 주파수로 설정되는 170Khz를 시간으로 변환하면 5.88235294㎲이며, 이중에서 10Mhz의 기준클럭으로 100㎱까지 정확도가 얻어지므로, 5.8㎲(172.413Khz), 5.9㎲(169.491Khz)와 같이 변환된다.In addition, when converting the 170Khz set as the output frequency of the
상기한 바와 같이 신호처리부(120)에 의해 압력센서(110)의 입력되는 주파수에 대하여 오차 보정이 완료된 다음 제어부(130)에 인가되면 제어부(130)는 압력 측정의 결과를 설정된 표시방식에 따라 표시 구동부(140)를 제어하여 표시부(150)를 통해 문자나 그래픽 혹은 설정된 특정방식으로 표시하여 준다.As described above, when the error correction is completed and then applied to the
또한, 통신부(170)에 RS232, RS485, IEEE488 등 설정된 통신방식으로 접속되는 확장장치나 분석장치 혹은 백업장치에 압력 측정 결과를 전송한다.In addition, the pressure measurement results are transmitted to an expansion device, an analysis device, or a backup device connected to the
상기한 본 발명에 따른 압력측정장치를 적용한 결과 도 5에 도시된 바와 같이 (가)와 같은 입력 대 출력의 관계를 갖는 측정 결과가 (나)와 같은 입력 대 출력의 관계를 갖는 정밀 측정이 제공된다.As a result of applying the above-described pressure measuring device according to the present invention, as shown in FIG. 5, a measurement result having an input-output relationship such as (A) provides an accurate measurement having an input-output relationship such as (B). do.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It is included in the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력측정장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a pressure measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 신호처리부의 상세 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a signal processor in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력측정에서 분해능과 주파수의 관계를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the relationship between resolution and frequency in the pressure measurement according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압력측정에서 게이트 시간과 주파수의 불일치 관계를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a mismatch relationship between gate time and frequency in pressure measurement according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 압력센서 120 : 신호처리부110: pressure sensor 120: signal processing unit
130 : 제어부 140 : 표시 구동부130: control unit 140: display driving unit
150 : 표시부 160 : 아날로그 출력부150: display unit 160: analog output unit
170 : 통신부 170: communication unit
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Citations (3)
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KR20050065329A (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | 도요다고키 가부시키가이샤 | Pressure sensor |
KR100623751B1 (en) | 2004-09-13 | 2006-09-19 | 기아자동차주식회사 | Apparatus for protecting tire pressure monitoring system from cross talk |
KR20070031004A (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-19 | 기아자동차주식회사 | radio intensity control type movable Tire Pressure Monitoring System |
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2007
- 2007-10-23 KR KR1020070106648A patent/KR100941665B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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