KR101066855B1 - Angular velocity sensor for supporting horizontality - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이앙기의 모판에 탑재되어 있는 모가 논 바닥면의 굴곡에 상관없이 항상 균일한 깊이로 심어지도록 설정된 정지상태 전압값을 일정하게 출력할 수 있게 하는 수평유지용 각속도 센서에 관한 것으로, 각속도 센서에 전원을 공급하는 전원부와, 이앙기의 좌우측 회전력에 비례되는 전압을 출력하는 센서부와, 상기 센서부로부터의 출력을 입력받아 진동 및 전기적인 노이즈를 차단하는 필터링부와, 각속도 센서의 초기값인 정지상태 출력값을 설정하는 초기값 설정부와, 상기 전원부, 필터링부 및 초기값 설정부로부터의 신호를 혼합 및 증폭하여 출력하는 혼합 및 증폭부를 포함한다.The present invention relates to an angular velocity sensor for horizontal maintenance, which enables a constant output of a stationary voltage value set to be planted at a uniform depth at all times regardless of the curvature of the monon pad surface mounted on the rice transplanter. A power supply unit for supplying power to the power source, a sensor unit for outputting a voltage proportional to the left and right rotational force of the rice transplanter, a filtering unit for receiving the output from the sensor unit to block vibration and electrical noise, and an initial value of the angular velocity sensor. And an initial value setting unit for setting a still state output value, and a mixing and amplifying unit for mixing and amplifying and outputting signals from the power supply unit, the filtering unit, and the initial value setting unit.

Description

수평유지용 각속도 센서{ANGULAR VELOCITY SENSOR FOR SUPPORTING HORIZONTALITY}Angular speed sensor for horizontal maintenance {ANGULAR VELOCITY SENSOR FOR SUPPORTING HORIZONTALITY}

본 발명은 수평유지용 각속도 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농기계, 특히 이앙기의 모판에 탑재되어 있는 모가 논 바닥면의 굴곡에 상관없이 항상 균일한 깊이로 심어지도록 설정된 정지상태 전압값(초기값)을 일정하게 출력할 수 있게 하는 수평유지용 각속도 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an angular velocity sensor for horizontal maintenance, and more particularly, to a stationary voltage value (initial value) set to be always planted at a uniform depth irrespective of the curvature of the bottom surface of the monon pad mounted on the base plate of agricultural machinery, especially a rice transplanter. The present invention relates to a angular velocity sensor for horizontal maintenance which enables constant output of a).

일반적으로, 농기계 중에서 이앙기는 벼 재배에서 모내기를 기계적으로 수행하기 위하여 모판에 육묘된 모를 모내기하는 장치이다.Generally, rice transplanters in agricultural machinery are devices for seeding seedlings grown on the mother bed in order to perform mechanical seeding in rice cultivation.

즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 이앙기(1)는 엔진(11), 운전석(12), 전륜(13), 후륜(14), 브레이크 페달(15), 계기판 및 패널(panel) 등을 포함하는 주행 본체부(10)와, 모 탑재대(21) 및 플로트(22) 등을 포함하는 이앙 작업부(20)로 크게 구분되며, 이들 두 부분은 상호 요동 가능한 상태로 연결되어 있다.That is, as shown in FIG. 1, the conventional rice transplanter 1 includes an engine 11, a driver's seat 12, a front wheel 13, a rear wheel 14, a brake pedal 15, an instrument panel and a panel. It is largely divided into the moving body part 10 which includes, and the rice transplanter | work part 20 containing the mother mounting base 21, the float 22, etc., These two parts are connected in the state which can mutually oscillate.

이때, 주행 본체부(10)를 움직이는 상기 전륜(13) 및 후륜(14)은 울퉁불퉁한 논의 바닥면을 요동하며 나아가는 반면, 이앙 작업부(20)의 플로트(22)는 논의 바닥면을 평평하게 만들면서 큰 요동없이 나아간다.At this time, the front wheels 13 and the rear wheels 14 moving the traveling main body 10 oscillate the rugged paddy bottom, while the float 22 of the rice transplanter 20 flattens the paddy bottom. While making, go without big fluctuations.

이러한 이앙 작업 진행 중에 있어서는 이앙 작업부(20)의 하단에 배치된 이식기(23)가 상기 모 탑재대(21)로부터 매번 일정량의 모를 집어내어 논의 바닥면에 적정 깊이로 옮겨심는 동작을 계속하게 되며, 이 동작이 바로 기계에 의한 이앙 작업의 기본이다.During the transplanting operation, the implanter 23 disposed at the lower end of the transplanting working part 20 continues to move the picking up a certain amount of hair from the mother mounting table 21 and transfer it to an appropriate depth on the bottom surface of the rice paddy. This operation is the basis of the rice transplantation work by the machine.

한편, 이앙 작업부(20)를 통해 주행 본체부(10)의 요동과 무관하게 일정 깊이의 이앙 작업을 수행할 수 있도록 하기 위하여, 상기 주행 본체부(10)상의 운전석(12) 부근에는 모 탑재대(15)의 상승 또는 하강을 제어하기 위한 승강레버(16)가 설치되며, 또한 조향핸들의 하방에는 모 탑재대(15)의 수평 상태를 제어하기 위한 수평제어레버(17)가 설치되어 있다.On the other hand, in order to be able to perform a cutting operation of a predetermined depth irrespective of the swing of the traveling main body 10 through the moving work unit 20, the mother is mounted in the vicinity of the driver's seat 12 on the traveling main body 10 A lifting lever 16 for controlling the rise or fall of the base 15 is provided, and a horizontal control lever 17 for controlling the horizontal state of the parent mount 15 is provided below the steering wheel. .

그러나, 상기와 같은 종래의 이앙기는, 모 탑재대에 대한 승강 제어 및 수평 제어를 위한 밸브인 승강레버 및 수평제어레버가 별도로 분리되어 있기 때문에, 이앙기의 제어가 복잡한 문제점이 있다.However, the conventional rice transplanter as described above has a problem that the control of the rice transplanter is complicated because the lifting lever and the horizontal control lever which are the valves for the lifting control and the horizontal control for the mother mount are separated separately.

즉, 모판에 탑재되어 있는 모는 논 바닥면의 굴곡에 상관없이 항상 균일한 깊이로 심어져야 하지만, 종래의 이앙기에 의하면 요철이 있는 논의 바닥면을 통과한 이후에 승강레버 및 수평제어레버를 통해 이앙 작업부의 수평을 제어하기 때문에, 모가 논의 바닥면에 균일한 깊이로 심어지지 않아서 벼의 수확량이 감소되는 문제점이 있다.In other words, the seedlings mounted on the mother board should always be planted with a uniform depth regardless of the curvature of the rice paddy surface, but according to the conventional rice transplanter, the rice paddles are moved through the lifting lever and horizontal control lever after passing through the rice paddy floor with irregularities. Since the level of the work part is controlled, the rice is not planted at a uniform depth on the bottom surface of rice fields, which causes a problem that the yield of rice is reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 이앙기의 모판에 탑재되어 있는 모가 논 바닥면의 굴곡에 상관없이 항상 균일한 깊이로 심어지도록, 이앙 작업부의 수평을 제어하는 컨트롤러에 2.5V로 기설정된 초기값을 일정하게 출력하는 수평유지용 각속도 센서를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to be planted at a uniform depth at all times irrespective of the curvature of the bottom of the monon pad mounted on the base plate of the rice transplanter, 2.5 in the controller for controlling the horizontal of the rice transplanter It is to provide an angular velocity sensor for horizontal maintenance which constantly outputs an initial value preset to V.

즉, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수평유지용 각속도 센서는, 각속도 센서(100)에 전원을 공급하는 전원부(110)와, 이앙기의 좌우측 회전력에 비례되는 전압을 출력하는 센서부(120)와, 상기 센서부(120)로부터의 출력을 입력받아 진동 및 전기적인 노이즈를 차단하는 필터링부(130)와, 각속도 센서(100)의 초기값인 정지상태 전압을 가변저항(R35)을 통해 설정하여 출력하며 정전압회로로서 동작되는 초기값 설정부(140)와, 상기 전원부(110), 필터링부(130) 및 초기값 설정부(140)로부터의 신호를 혼합 및 증폭하여 출력단에 출력하는 혼합 및 증폭부(150)를 포함하되, 상기 초기값 설정부(140)는 초기값인 정지상태 전압을 가변적으로 설정하는 가변저항(R35)과, 상기 가변저항(R35)의 저항값을 미세하게 조정하기 위해 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자 및 제 3 단자에 직렬로 연결된 제 1 저항(R34) 및 제 2 저항(R36)과, 상기 혼합 및 증폭부(150)에서의 잡음에 의한 초기값 오차를 최소화하기 위해 상기 가변저항(R35)에 연결된 대역필터들(C15 및 C19)과, 상기 초기값의 출력임피던스를 최소화하여 상기 혼합 및 증폭부(150)에 입력되도록 하는 OP 앰프(U4B)를 포함하며, 상기 제 1 저항(R34)은 일측 단자가 상기 전원부(110)의 전원단자(VCC)에 연결되고 타측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자에 연결되며, 상기 제 2 저항(R36)은 일측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 3 단자에 연결되고 타측 단자가 접지되며, 상기 대역필터들(C15 및 C19)은 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자에 병렬로 연결되며, 상기 OP 앰프(U4B)는 상기 가변저항(R35)에 의해 설정된 초기값의 출력임피던스를 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자를 통해 비반전입력단(+)으로 입력받고 출력신호를 반전입력단(-)을 통해 피드백 받는 것을 특징으로 한다.That is, the horizontal maintenance angular velocity sensor according to the present invention for achieving the above object, the power supply unit 110 for supplying power to the angular velocity sensor 100 and the sensor unit for outputting a voltage proportional to the left and right rotational force of the rice transplanter ( 120, the filtering unit 130 for receiving the output from the sensor unit 120 to block vibration and electrical noise, and the stationary state voltage, which is the initial value of the angular velocity sensor 100, to the variable resistor R35. It is set and output through the mixing and amplifying the signal from the initial value setting unit 140, the power supply unit 110, the filtering unit 130 and the initial value setting unit 140 which is operated as a constant voltage circuit to the output terminal Including a mixing and amplifying unit 150, the initial value setting unit 140 is a variable resistor (R35) for variably setting the stop state voltage which is the initial value and the resistance value of the variable resistor (R35) finely First and third terminals of the variable resistor R35 for adjustment A bandpass filter connected to the first and second resistors R34 and R36 connected in series to the terminal and the variable resistor R35 in order to minimize an initial value error caused by noise in the mixing and amplifying unit 150. (C15 and C19), and the OP amplifier (U4B) for minimizing the output impedance of the initial value to be input to the mixing and amplifying unit 150, wherein the first resistor (R34) is one terminal of the It is connected to the power supply terminal (VCC) of the power supply unit 110, the other terminal is connected to the first terminal of the variable resistor (R35), one side of the second resistor (R36) is a third of the variable resistor (R35) Connected to a terminal and the other terminal is grounded, the band pass filters C15 and C19 are connected in parallel to a second terminal of the variable resistor R35, and the OP amplifier U4B is connected to the variable resistor R35. The output impedance of the initial value set by the second terminal of the variable resistor R35 to the non-inverting input terminal (+). It receives the input and output signal is fed back through the inverting input terminal (-).

바람직하게, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 전압이 인가되는 경우에 상기 전원부(110), 센서부(120), 필터링부(130), 초기값 설정부(140), 혼합 및 증폭부(150)를 보호하는 출력단 보호회로부(160)를 더 포함하되, 상기 출력단 보호회로부(160)는, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 직렬로 연결된 두 개의 저항(R29 및 R30)과, 상기 두 개의 저항(R29 및 R30) 사이에 캐소드 및 애노드가 순차적으로 연결되어 접지된 제너 다이오드(D6)를 포함한다.Preferably, when a voltage is applied to the output terminal of the mixing and amplifying unit 150, the power supply unit 110, sensor unit 120, filtering unit 130, initial value setting unit 140, mixing and amplifying unit An output terminal protection circuit unit 160 for protecting 150 is further included, wherein the output terminal protection circuit unit 160 includes two resistors R29 and R30 connected in series to the output terminal of the mixing and amplifying unit 150; A cathode and an anode are sequentially connected between the two resistors R29 and R30 to include a grounded zener diode D6.

더 바람직하게, 과도전압을 보호하는 배리스터(RV2)와, 상기 배리스터(RV2)에 애노드와 캐소드가 순차적으로 연결되어 역전압을 보호하는 다이오드(D4)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 트랜지스터(Q2)의 콜렉터가 연결되고, 베이스에 캐소드와 애노드와 순차적으로 제너다이오드(D5)가 연결되며, 상기 콜렉터와 베이스 사이에 저항(R20)이 연결되고, 상기 저항(R20)과 제너다이오드(D5)의 애노드 사이에 커패시터(C20)가 연결되며, 에미터에 커패시터(C13)가 연결되어 과전압을 보호하는 과전압 보호회로부(103)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 저항(R19)이 연결되고 상기 저항(R19)에 커패시터(C11)가 연결되어 출력되는 전압의 노이즈를 필터링하는 노이즈 필터링부(105)와, 상기 노이즈 필터링부(105)에 연결되어 일정한 전압을 출력하는 정전압 IC(107)를 포함한다.More preferably, a varistor (RV2) for protecting the transient voltage, an anode and a cathode are sequentially connected to the varistor (RV2) to protect the reverse voltage, and the transistor (D) in the cathode of the diode (D4) The collector of Q2) is connected, the zener diode D5 is sequentially connected to the cathode and the anode, and the resistor R20 is connected between the collector and the base, and the resistor R20 and the zener diode D5 are connected. The capacitor C20 is connected between the anodes of the capacitor, the capacitor C13 is connected to the emitter, and the overvoltage protection circuit 103 to protect the overvoltage, and the resistor R19 is connected to the cathode of the diode D4. A noise filtering unit 105 for filtering noise of a voltage output by connecting the capacitor C11 to the resistor R19 and a constant voltage IC 107 connected to the noise filtering unit 105 to output a constant voltage. do.

또한, 상기 혼합 및 증폭부(150)는, 상기 필터링부(130)를 통해 필터링된 출력전압을 비반전입력단(+)으로 입력받고, 상기 초기값 설정부(140)로부터의 출력전압을 반전입력단(-)을 통해 입력받는 OP 앰프(U4A)를 포함하되, 상기 초기값 설정부(140)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R21)이 연결되어 있고, 상기 OP 앰프(U4A)의 출력단과 연결된 출력단 보호회로부(160)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R27)이 연결되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the mixing and amplifying unit 150 receives the output voltage filtered through the filtering unit 130 to the non-inverting input terminal (+) and inverts the output voltage from the initial value setting unit 140. Including an OP amplifier (U4A) received through (-), a resistor (R21) is connected between the output terminal of the initial value setting unit 140 and the inverting input terminal (-) of the OP amplifier (U4A), The resistor R27 may be connected between the output terminal of the output terminal protection circuit 160 connected to the output terminal of the OP amplifier U4A and the inverting input terminal (−) of the OP amplifier U4A.

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본 발명에 따른 수평유지용 각속도 센서에 따르면, 이앙기의 좌우측 회전속도, 즉 논의 바닥면의 굴곡에 따른 이앙기의 기울기에 상관없이 각속도 센서가 2.5V로 설정된 초기값을 일정하게 출력하게 함으로써, 모가 논의 바닥면에 균일한 깊이로 심어지게 하여 동일 면적 대비 벼의 수확량을 최대로 증가시킬 수 있다.According to the angular velocity sensor for horizontal maintenance according to the present invention, the angular velocity sensor constantly outputs an initial value set to 2.5V regardless of the left and right rotational speeds of the rice transplanter, that is, the inclination of the rice transplanter according to the curvature of the rice field. It can be planted with a uniform depth on the bottom surface to maximize the yield of rice to the same area.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will be apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수평유지용 각속도 센서를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the angular velocity sensor for horizontal maintenance according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평유지용 각속도 센서의 구성을 나타내는 전체 회로도이다.2 is an overall circuit diagram showing a configuration of a horizontal holding angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 전원부를 나타내는 회로도이고, 도 4는 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 센서부 및 필터부의 구성을 나타낸 회로도이며, 도 5는 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 초기값 설정부의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 6은 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 혼합 및 증폭부와 출력단 보호회로부의 구성을 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a power supply unit applied to the horizontal holding angular velocity sensor of the present invention, Figure 4 is a circuit diagram showing the configuration of the sensor unit and the filter unit applied to the horizontal holding angular velocity sensor of the present invention, Figure 5 6 is a circuit diagram showing a configuration of an initial value setting unit applied to a horizontal holding angular velocity sensor of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a mixing and amplifying unit and an output stage protection circuit unit applied to the horizontal holding angular velocity sensor of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수평유지용 각속도 센서는, 각속도 센서(100)에 전원을 공급하는 전원부(110)와, 이앙기의 좌우측 회전력에 비례되는 전압을 출력하는 센서부(120)와, 상기 센서부(120)로부터의 출력을 안정적으로 입력받아 진동 및 전기적인 노이즈를 차단하는 필터링부(130)와, 각속도 센서(100)의 초기값인 정지상태 출력값을 설정하는 초기값 설정부(140)와, 상기 전원부(110), 필터링부(130) 및 초기값 설정부(140)로부터의 신호를 혼합 및 증폭하여 출력단에 출력하는 혼합 및 증폭부(150)와, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 전원전압이 인가되는 경우에 내부소자, 즉 전원부(110), 센서부(120), 필터링부(130), 초기값 설정부(140), 혼합 및 증폭부(150)를 보호하는 출력단 보호회로부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the horizontal maintenance angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention includes a power supply unit 110 for supplying power to the angular velocity sensor 100, and a sensor for outputting a voltage proportional to the left and right rotational force of the rice transplanter. The unit 120, the filter unit 130 to stably receive the output from the sensor unit 120 to block vibration and electrical noise, and to set the stationary output value that is the initial value of the angular velocity sensor 100 An initial value setting unit 140, a mixing and amplifying unit 150 for mixing and amplifying signals from the power supply unit 110, the filtering unit 130, and the initial value setting unit 140 and outputting them to an output terminal; When a power supply voltage is applied to the output terminal of the mixing and amplifying unit 150, that is, an internal element, that is, a power supply unit 110, a sensor unit 120, a filtering unit 130, an initial value setting unit 140, a mixing and amplifying unit An output terminal protection circuit unit 160 to protect the 150 is included.

구체적으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전원부(110)는 과도전압(서지)을 보호하는 배리스터(RV2)와, 상기 배리스터(RV2)에 애노드와 캐소드가 순차적으로 연결되어 역전압을 보호하는 다이오드(D4)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 트랜지스터(Q2)의 콜렉터가 연결되고, 베이스에 캐소드와 애노드와 순차적으로 제너다이오드(D5)가 연결되며, 상기 콜렉터와 베이스 사이에 저항(R20)이 연결되고, 상기 저항(R20)과 제너다이오드(D5)의 애노드 사이에 커패시터(C20)가 연결되며, 에미터에 커패시터(C13)가 연결되어 과전압을 보호하는 과전압 보호회로부(103)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 저항(R19)이 연결되고 상기 저항(R19)에 커패시터(C11)가 연결되어 출력되는 전압의 노이즈를 필터링하는 노이즈 필터링부(105)와, 상기 노이즈 필터링부(105)에 연결되어 일정한 전압을 출력하는 정전압 IC(107)와, 상기 정전압 IC(107)의 출력단에 연결되어 상기 정전압 IC(107)로부터 출력되는 전압에서 노이즈를 제거하는 커패시터(C12)를 포함한다.Specifically, as shown in FIG. 3, the power supply unit 110 includes a varistor RV2 that protects the transient voltage (surge) and an anode and a cathode that are sequentially connected to the varistor RV2 to protect the reverse voltage. The collector of transistor Q2 is connected to D4) and the cathode of diode D4, the zener diode D5 is sequentially connected to the cathode and the anode, and a resistor R20 is connected between the collector and the base. A capacitor (C20) is connected between the resistor (R20) and the anode of the zener diode (D5), and a capacitor (C13) is connected to the emitter to protect the overvoltage, and the diode A resistor R19 is connected to the cathode of D4 and a capacitor C11 is connected to the resistor R19 to filter the noise of the output voltage, and to the noise filtering unit 105. Connected to constant voltage It is connected to the output terminal of the constant voltage output IC (107) and said constant-voltage IC (107) to a capacitor (C12) to remove noise on the voltage output from the constant-voltage IC (107).

즉, 이앙기는 정비하는 횟수가 많아 연결 커넥터의 오조립 및 역방향 조립 등과 같은 비정상적인 결선이 빈번히 발생되는데, 이는 이앙기에 대한 치명적인 고장의 원인이 되기 때문에, 본 발명에 적용되는 전원부(110)는 과도전압(서지), 역전압, 과전압 및 정전압을 보호할 수 있도록 설계되었다.That is, since the rice transplanter has a large number of maintenance, abnormal wiring such as incorrect assembly and reverse assembly of the connecting connector frequently occurs, which causes a fatal failure of the rice transplanter, and thus, the power supply unit 110 applied to the present invention has a transient voltage. It is designed to protect against surge, reverse voltage, over voltage and constant voltage.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 센서부(120)는 코리올리 원리를 이용하며, 이앙기의 좌우측 회전력, 즉 논의 바닥면의 굴곡에 따른 이앙기의 기울기 움직임에 따라 +방향(빨리 기울어짐) 및 -방향(늦게 기울어짐)을 나타내는 전압을 출력하며, 필터링부(130)는 상기 센서부(120)의 출력단에 연결되어, 상기 센서부로부터의 출력을 안정적으로 입력받기 위한 임피던스 매칭회로로서, 출력전압의 진동 및 전기적인 노이즈를 필터링한다.On the other hand, as shown in Figure 4, the sensor unit 120 uses the Coriolis principle, the + direction (quick inclination) and-direction according to the left and right rotational force of the rice transplanter, that is, the tilting movement of the rice transplanter according to the curvature of the rice paddle surface Outputs a voltage indicating (late inclination), the filtering unit 130 is connected to the output terminal of the sensor unit 120, an impedance matching circuit for receiving the output from the sensor unit stably, Filter out vibration and electrical noise.

예를 들어, 상기 초기값 설정부(140)의 가변저항(R35)을 통해 정지상태(초기값) 전압이 2.5V로 설정된 경우, +방향으로 이앙기가 회전할 때에는 센서부(120)로부터 2.6V ~ 5V까지의 전압이 출력되고, -방향으로 이앙기가 회전할 때에는 2.4V ~ 0V까지 회전속도에 반비례하는 전압이 출력된다.For example, when the stop state (initial value) voltage is set to 2.5V through the variable resistor R35 of the initial value setting unit 140, 2.6V from the sensor unit 120 when the rice transplanter rotates in the + direction. A voltage up to 5V is output, and when the rice transplanter rotates in the negative direction, a voltage inversely proportional to the rotational speed is output from 2.4V to 0V.

이때, 상기 +방향 및 -방향에 상관없이 이앙 작업부를 수평하게 유지시키기 위해서는 초기값 설정부(140)를 통해 설정된 정지상태(초기값) 전압, 즉 2.5V를 정확히 일정하게 유지하여 출력하는 것이 중요하다.At this time, it is important to maintain and output the stationary state (initial value) voltage, that is, 2.5V exactly constant set through the initial value setting unit 140, in order to maintain the moving part horizontally regardless of the + direction and the-direction. Do.

이를 위해, 초기값 설정부(140)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 정지상태(초기값) 전압(예를 들어, 2.5V)을 용이하게 설정하기 위해 가변저항(R35)이 사용되며, 상기 가변저항(R35)의 저항값을 미세하게 조정, 즉 저항값 설정 범위를 좁게 하기 위해 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자 및 제 3 단자에 직렬로 제 1 저항(R34) 및 제 2 저항(R36)이 연결되며, 상기 혼합 및 증폭부(150)에서의 잡음에 의한 초기값 오차를 최소화하기 위해 상기 가변저항(R35)에 대역필터들(C15 및 C19)이 연결되고, 상기 설정된 초기값(2.5V)의 출력임피던스를 최소화하여 상기 혼합 및 증폭부(150)에 정확한 전압이 입력되도록 하는 OP 앰프(U4B)가 사용된다.
여기서, 상기 제 1 저항(R34)은 일측 단자가 상기 전원부(110)의 전원단자(VCC)에 연결되고 타측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자에 연결되며, 상기 제 2 저항(R36)은 일측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 3 단자에 연결되고 타측 단자가 접지되며, 상기 대역필터들(C15 및 C19)은 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자에 병렬로 연결되며, 상기 OP 앰프(U4B)는 상기 가변저항(R35)에 의해 설정된 초기값의 출력임피던스를 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자를 통해 비반전입력단(+)으로 입력받고 출력신호를 반전입력단(-)을 통해 피드백 받는다.To this end, as shown in FIG. 5, the initial value setting unit 140 uses a variable resistor R35 to easily set a stop state (initial value) voltage (for example, 2.5V). In order to finely adjust the resistance value of the resistor R35, that is, to narrow the resistance value setting range, the first resistor R34 and the second resistor R36 in series with the first terminal and the third terminal of the variable resistor R35. ) Are connected, band filters C15 and C19 are connected to the variable resistor R35 to minimize the initial value error due to noise in the mixing and amplifying unit 150, and the set initial value (2.5). The OP amplifier U4B is used to minimize the output impedance of V) so that the correct voltage is input to the mixing and amplifying unit 150.
The first resistor R34 has one terminal connected to the power terminal VCC of the power supply unit 110, the other terminal connected to the first terminal of the variable resistor R35, and the second resistor R36. ), One terminal is connected to the third terminal of the variable resistor (R35), the other terminal is grounded, the band pass filters (C15 and C19) are connected in parallel to the second terminal of the variable resistor (R35), The OP amplifier U4B receives the output impedance of the initial value set by the variable resistor R35 to the non-inverting input terminal (+) through the second terminal of the variable resistor R35 and receives the output signal from the inverting input terminal (−). ) To get feedback.

이때, 상기 대역필터(C15 및 C19)는 필터의 대역폭을 넓게 하기 위해 용량이 다른 두 개의 커패시터를 병렬로 연결한다.In this case, the band filters C15 and C19 connect two capacitors having different capacities in parallel to widen the bandwidth of the filter.

한편, 혼합 및 증폭부(150)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 전원부(110), 필터링부(130) 및 초기값 설정부(140)로부터의 신호를 혼합 및 증폭하도록 OP 앰프(U4A)로 구성되며, 상기 OP 앰프로부터의 출력값(y)은 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the mixing and amplifying unit 150 is provided to the OP amplifier U4A to mix and amplify signals from the power supply unit 110, the filtering unit 130, and the initial value setting unit 140. The output value y from the OP amplifier may be expressed by Equation 1 below.

y = a(x-p) + py = a (x-p) + p

여기서, a는 증폭도를 나타내고, x는 센서부의 출력값을 나타내며, p는 초기값 설정부를 통해 설정된 초기값(정지상태) 전압을 나타낸다.Here, a represents an amplification degree, x represents an output value of the sensor unit, and p represents an initial value (stop state) voltage set through the initial value setting unit.

이때, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 OP 앰프(U4A)는 상기 필터링부(130)를 통해 필터링된 출력전압을 비반전입력단(+)으로 입력받고, 상기 초기값 설정부(140)로부터의 출력전압을 반전입력단(-)을 통해 입력받되, 상기 초기값 설정부(140)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R21)이 연결되어 있고, 상기 OP 앰프(U4A)의 출력단과 연결된 출력단 보호회로부(160)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R27)이 연결되어 있다.At this time, the OP amplifier (U4A) of the mixing and amplifying unit 150 receives the output voltage filtered through the filtering unit 130 to the non-inverting input terminal (+), and from the initial value setting unit 140 The output voltage is input through an inverting input terminal (-), and a resistor (R21) is connected between the output terminal of the initial value setting unit 140 and the inverting input terminal (-) of the OP amplifier U4A, and the OP amplifier. A resistor R27 is connected between the output terminal of the output terminal protection circuit 160 connected to the output terminal of U4A and the inverting input terminal (−) of the OP amplifier U4A.

즉, 상기 출력단 보호회로부(160)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 출력단자로부터 혼합 및 증폭부(150)의 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-)에 연결된 저항(R27)을 통해 피드백 받는 구조로 되어 있으며, 출력단에 전원전압이 인가될 경우 및 출력단자와 그라운드 간의 쇼트 발생시 각속도 센서(100)의 내부 소자를 보호하며, 출력단의 전압 범위를 제한 할 수 있도록, 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 직렬로 연결된 두 개의 저항(R29 및 R30)과, 상기 두 개의 저항(R29 및 R30) 사이에 캐소드 및 애노드가 순차적으로 연결되어 접지된 제너 다이오드(D6)를 포함한다.That is, as shown in FIG. 6, the output terminal protection circuit unit 160 receives a feedback from the output terminal through a resistor R27 connected to the inverting input terminal (-) of the OP amplifier U4A of the mixing and amplifying unit 150. When the power supply voltage is applied to the output terminal and a short circuit occurs between the output terminal and the ground, the internal element of the angular velocity sensor 100 is protected and the voltage range of the output terminal can be limited so that the mixing and amplification unit 150 can be used. Two resistors R29 and R30 connected in series to the output terminal, and a cathode and an anode are sequentially connected between the two resistors R29 and R30 are grounded Zener diode (D6).

따라서, 상기와 같이 구성된 각속도 센서(100)에 의해, 초기값 설정부(140)의 가변저항(R35)을 통해 설정된 정지상태 전압값(초기값)인 2.5V가 이앙기의 컨트롤러(도시생략)에 출력되면, 각속도 센서(100)가 동작하는 동안 또는 전원이 인가되는 동안, 이앙기의 좌우측 흔들림에 따른 회전속도에 상관없이 논의 굴곡에 맞추어 이앙 작업부의 수평상태를 지속적으로 유지하여 모가 논의 바닥면에 균일한 깊이로 심어지게 한다.Accordingly, by the angular velocity sensor 100 configured as described above, 2.5 V, which is the static state voltage value (initial value) set through the variable resistor R35 of the initial value setting unit 140, is supplied to the controller (not shown) of the rice transplanter. When output, while the angular velocity sensor 100 is operating or power is applied, regardless of the rotational speed according to the left and right side swings of the rice transplanter, the horizontal level of the rice transplantation work is consistently maintained in accordance with the bend of the rice paddle, so that the surface of the rice field is uniform. Plant it to a depth.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

즉, 본 발명의 일실시예에서는 초기값 설정부를 통해 2.5V가 설정되어 출력되는 것으로 설명하고 있지만, 트랙터, 파종기 및 이식기 등과 같은 각각의 농기계에 따라 초기값이 다르게 설정될 수 있음은 물론이다.That is, in one embodiment of the present invention is described that the output is set to 2.5V through the initial value setting unit, the initial value may be set differently according to each agricultural machine, such as tractors, planters and transplanters.

도 1은 종래의 이앙기의 구성을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the conventional rice transplanter.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평유지용 각속도 센서의 구성을 나타내는 전체 회로도.Figure 2 is an overall circuit diagram showing the configuration of the horizontal angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 전원부를 나타내는 회로도.Figure 3 is a circuit diagram showing a power supply unit applied to the horizontal angular velocity sensor of the present invention.

도 4는 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 센서부 및 필터부의 구성을 나타낸 회로도.Figure 4 is a circuit diagram showing the configuration of the sensor unit and the filter unit applied to the horizontal holding angular velocity sensor of the present invention.

도 5는 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 초기값 설정부의 구성을 나타내는 회로도.5 is a circuit diagram showing the configuration of an initial value setting unit applied to a horizontal angular velocity sensor of the present invention.

도 6은 본 발명의 수평유지용 각속도 센서에 적용되는 혼합 및 증폭부와 출력단 보호회로부의 구성을 나타내는 회로도.Figure 6 is a circuit diagram showing the configuration of the mixing and amplifying section and the output stage protection circuit portion applied to the horizontal holding angular velocity sensor of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110 : 전원부 120 : 센서부110: power supply unit 120: sensor unit

130 : 필터링부 140 : 초기값 설정부130: filtering unit 140: initial value setting unit

150 : 혼합 및 증폭부 160 : 출력단 보호회로부150: mixing and amplifying unit 160: output stage protection circuit

Claims (5)

이앙 작업대의 수평을 유지하는 수평유지용 각속도 센서로서,An angular velocity sensor for leveling to keep the working platform horizontal. 각속도 센서(100)에 전원을 공급하는 전원부(110)와,A power supply unit 110 for supplying power to the angular velocity sensor 100, 이앙기의 좌우측 회전력에 비례되는 전압을 출력하는 센서부(120)와,Sensor unit 120 for outputting a voltage proportional to the left and right rotational force of the rice transplanter, 상기 센서부(120)로부터의 출력을 입력받아 진동 및 전기적인 노이즈를 차단하는 필터링부(130)와,A filtering unit 130 which receives the output from the sensor unit 120 and blocks vibration and electrical noise; 각속도 센서(100)의 초기값인 정지상태 전압을 가변저항(R35)을 통해 설정하여 출력하며 정전압회로로서 동작되는 초기값 설정부(140)와,An initial value setting unit 140 which sets and outputs a stop state voltage, which is an initial value of the angular velocity sensor 100, through a variable resistor R35 and operates as a constant voltage circuit; 상기 전원부(110), 필터링부(130) 및 초기값 설정부(140)로부터의 신호를 혼합 및 증폭하여 출력단에 출력하는 혼합 및 증폭부(150)를 포함하되,Mixing and amplifying unit 150 for mixing and amplifying the signal from the power supply unit 110, the filtering unit 130 and the initial value setting unit 140 to the output terminal, 상기 초기값 설정부(140)는 초기값인 정지상태 전압을 가변적으로 설정하는 가변저항(R35)과, 상기 가변저항(R35)의 저항값을 미세하게 조정하기 위해 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자 및 제 3 단자에 직렬로 연결된 제 1 저항(R34) 및 제 2 저항(R36)과, 상기 혼합 및 증폭부(150)에서의 잡음에 의한 초기값 오차를 최소화하기 위해 상기 가변저항(R35)에 연결된 대역필터들(C15 및 C19)과, 상기 초기값의 출력임피던스를 최소화하여 상기 혼합 및 증폭부(150)에 입력되도록 하는 OP 앰프(U4B)를 포함하며,The initial value setting unit 140 includes a variable resistor (R35) for variably setting the stop state voltage, which is an initial value, and a third value of the variable resistor (R35) to finely adjust the resistance value of the variable resistor (R35). The first and second resistors R34 and R36 connected in series to the first terminal and the third terminal, and the variable resistor R35 in order to minimize an initial value error due to noise in the mixing and amplifying unit 150. Band filters (C15 and C19) connected to the) and OP amplifier (U4B) to minimize the output impedance of the initial value to be input to the mixing and amplifying unit 150, 상기 제 1 저항(R34)은 일측 단자가 상기 전원부(110)의 전원단자(VCC)에 연결되고 타측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 1 단자에 연결되며, 상기 제 2 저항(R36)은 일측 단자가 상기 가변저항(R35)의 제 3 단자에 연결되고 타측 단자가 접지되며, 상기 대역필터들(C15 및 C19)은 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자에 병렬로 연결되며, 상기 OP 앰프(U4B)는 상기 가변저항(R35)에 의해 설정된 초기값의 출력임피던스를 상기 가변저항(R35)의 제 2 단자를 통해 비반전입력단(+)으로 입력받고 출력신호를 반전입력단(-)을 통해 피드백 받는 것을 특징으로 하는 수평유지용 각속도 센서.One end of the first resistor R34 is connected to the power terminal VCC of the power supply unit 110, the other terminal is connected to the first terminal of the variable resistor R35, and the second resistor R36 is One terminal is connected to the third terminal of the variable resistor (R35) and the other terminal is grounded, the band pass filters (C15 and C19) are connected in parallel to the second terminal of the variable resistor (R35), the OP The amplifier U4B receives the output impedance of the initial value set by the variable resistor R35 through the second terminal of the variable resistor R35 and receives the output signal from the inverting input terminal (-). Horizontal velocity angular velocity sensor, characterized in that receiving feedback. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 전압이 인가되는 경우에 상기 전원부(110), 센서부(120), 필터링부(130), 초기값 설정부(140), 혼합 및 증폭부(150)를 보호하는 출력단 보호회로부(160)를 더 포함하되,When voltage is applied to the output terminal of the mixing and amplifying unit 150, the power supply unit 110, the sensor unit 120, the filtering unit 130, the initial value setting unit 140, the mixing and amplifying unit 150. Further comprising an output stage protection circuit unit 160 to protect the, 상기 출력단 보호회로부(160)는, 상기 혼합 및 증폭부(150)의 출력단에 직렬로 연결된 두 개의 저항(R29 및 R30)과, 상기 두 개의 저항(R29 및 R30) 사이에 캐소드 및 애노드가 순차적으로 연결되어 접지된 제너 다이오드(D6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평유지용 각속도 센서.The output stage protection circuit unit 160 includes two resistors R29 and R30 connected in series to the output terminal of the mixing and amplifying unit 150, and a cathode and an anode sequentially between the two resistors R29 and R30. Horizontal maintenance angular velocity sensor, characterized in that it comprises a grounded Zener diode (D6). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원부(110)는,The power supply unit 110, 과도전압을 보호하는 배리스터(RV2)와, 상기 배리스터(RV2)에 애노드와 캐소드가 순차적으로 연결되어 역전압을 보호하는 다이오드(D4)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 트랜지스터(Q2)의 콜렉터가 연결되고, 베이스에 캐소드와 애노드와 순차적으로 제너다이오드(D5)가 연결되며, 상기 콜렉터와 베이스 사이에 저항(R20)이 연결되고, 상기 저항(R20)과 제너다이오드(D5)의 애노드 사이에 커패시터(C20)가 연결되며, 에미터에 커패시터(C13)가 연결되어 과전압을 보호하는 과전압 보호회로부(103)와, 상기 다이오드(D4)의 캐소드에 저항(R19)이 연결되고 상기 저항(R19)에 커패시터(C11)가 연결되어 출력되는 전압의 노이즈를 필터링하는 노이즈 필터링부(105)와, 상기 노이즈 필터링부(105)에 연결되어 일정한 전압을 출력하는 정전압 IC(107)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평유지용 각속도 센서.Varistor (RV2) to protect the transient voltage, a diode (D4) to protect the reverse voltage by the anode and cathode are sequentially connected to the varistor (RV2), and the collector of the transistor (Q2) to the cathode of the diode (D4) Is connected, and a zener diode (D5) is sequentially connected to a cathode and an anode at a base, a resistor (R20) is connected between the collector and the base, and between an anode of the resistor (R20) and the zener diode (D5). The capacitor C20 is connected, the capacitor C13 is connected to the emitter, and the overvoltage protection circuit 103 to protect the overvoltage, the resistor R19 is connected to the cathode of the diode D4 and the resistor R19 And a noise filtering unit 105 for filtering noise of a voltage output by the capacitor C11 connected thereto, and a constant voltage IC 107 connected to the noise filtering unit 105 to output a constant voltage. doing An angular velocity sensor for keeping flat. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합 및 증폭부(150)는,The mixing and amplifying unit 150, 상기 필터링부(130)를 통해 필터링된 출력전압을 비반전입력단(+)으로 입력받고, 상기 초기값 설정부(140)로부터의 출력전압을 반전입력단(-)을 통해 입력받는 OP 앰프(U4A)를 포함하되,OP amplifier U4A receiving the output voltage filtered through the filtering unit 130 to the non-inverting input terminal (+) and receiving the output voltage from the initial value setting unit 140 through the inverting input terminal (-). Including but not limited to: 상기 초기값 설정부(140)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R21)이 연결되어 있고, 상기 OP 앰프(U4A)의 출력단과 연결된 출력단 보호회로부(160)의 출력단과 상기 OP 앰프(U4A)의 반전입력단(-) 사이에는 저항(R27)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 수평유지용 각속도 센서.A resistor R21 is connected between the output terminal of the initial value setting unit 140 and the inverting input terminal (-) of the OP amplifier U4A, and the output terminal protection circuit unit 160 connected to the output terminal of the OP amplifier U4A. A horizontal maintenance angular velocity sensor, characterized in that a resistor (R27) is connected between the output terminal and the inverting input terminal (-) of the OP amplifier (U4A). 삭제delete
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