KR101165808B1 - operating signal monitoring apparatus using hall sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치에 관한 것으로서, 홀센서의 출력신호를 지연시키는 지연부와, 홀센서의 출력신호와 지연부를 거친 신호를 각각 비교용 제1비반전 단자와 제1반전단자를 통해 입력받아 비교결과를 증폭하여 출력하는 제1비교기와, 제1비교기의 출력단에 접속된 미분기와, 미분기의 출력신호를 제2반전단자를 통해 입력받아 제2비반전단자에 접속된 제1기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제2비교기와, 미분기의 출력신호를 제3비반전단자를 통해 입력받아 제3반전단자와 접속된 제2기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제3비교기와, 제2비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제1알림부와, 제3비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제2알림부를 구비한다. 이러한 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치에 의하면, 홀센서를 통해 감지된 미세신호에 대한 측정 정밀도를 높일 수 있으면서도 홀센서의 반응시간 보다 확장된 알림표시를 제공함으로써 검사대상 부품의 작동여부에 대한 인지능력을 높일 수 있게 해준다.The present invention relates to a non-contact operating signal monitoring apparatus using a hall sensor, and more particularly to a non-contact operating signal monitoring apparatus using a hall sensor, which comprises a delay unit for delaying the output signal of the hall sensor, A first comparator connected to an output terminal of the first comparator and configured to receive an output signal of the differentiator through a second inverting terminal and to be connected to a second non- A second comparator that compares the output signal of the first comparator with a first reference signal and outputs a comparison result; and a comparator that compares the output signal of the differentiator with a second reference signal that is input through the third non- inverting terminal and connected to the third inverting terminal, A first notification unit for outputting notification information corresponding to a comparison result of the second comparator; and a second notification unit for outputting notification information corresponding to a comparison result of the third comparator. According to the non-contact type operation signal monitoring apparatus using the hall sensor, it is possible to improve the measurement accuracy of the fine signal sensed through the hall sensor, and to provide an extended notification display over the reaction time of the hall sensor, It helps to increase cognitive ability.

Description

홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치{operating signal monitoring apparatus using hall sensor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a non-

본 발명은 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 미세신호에 대한 센싱 감도를 높일 수 있으면서 사용자의 인식을 용이하게 할 수 있도록 된 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact type operation signal monitoring apparatus using a hall sensor, and more particularly, to a non-contact type operation signal monitoring apparatus using a hall sensor capable of enhancing sensing sensitivity for a fine signal and facilitating user's recognition will be.

자동차는 많은 전기장치를 포함하고 있고, 점차로 전기장치의 적용 비율이 증가하고 있는 추세이다.Automobiles include many electric devices, and the application rate of electric devices is gradually increasing.

이러한 전기장치의 고장으로 인한 오작동은 사고를 유발할 수 있고 전기신호로 동작하는 타 기계부품의 고장을 유발할 수 있기 때문에 고장여부를 정확하게 진단하는 것이 매우 중요하다.It is very important to accurately diagnose a malfunction due to malfunction caused by the failure of such an electric device, which can cause an accident and cause failure of other mechanical parts operated by an electric signal.

자동차에 전자기적으로 동작하는 장치로서 모터, 솔레노이드, 릴레이 등 다양한 요소가 있고, 이러한 전자기 요소의 작동 여부를 진단하기 위해서는 테스터기기나 전압측정장치 등을 사용하기 때문에 측정을 위해서는 자동차로부터 부품을 분해하여 테스트 하거나 전선을 벗기고 측정해야 하는 불편함이 있다.There are various elements such as motors, solenoids, and relays that act as electromagnetic devices in automobiles. In order to diagnose whether these electromagnetic elements are working, a tester machine or a voltage measuring device is used. There is an inconvenience that it is necessary to take off and measure the wire.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 비접촉식으로 전자기 요소의 작동여부를 측정할 수 있으면서도 미세한 작동신호에 대한 측정 감도를 높일 수 있고, 감도 조정이 용이한 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a non-contact type sensor which can measure the operation of an electromagnetic element in a non-contact manner, A signal monitoring device is provided.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치는 홀센서와; 상기 홀센서의 출력신호를 지연시키는 지연부와; 상기 홀센서의 출력신호와, 상기 지연부를 거친 신호를 각각 비교용 제1비반전 단자와 제1반전단자를 통해 입력받아 비교결과를 증폭하여 출력하는 제1비교기와; 상기 제1비교기의 출력단에 접속된 미분기와; 상기 미분기의 출력신호를 제2반전단자를 통해 입력받아 제2비반전단자에 접속된 제1기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제2비교기와; 상기 미분기의 출력신호를 제3비반전단자를 통해 입력받아 제3반전단자와 접속된 제2기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제3비교기와; 상기 제2비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제1알림부와; 상기 제3비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제2알림부;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring a non-contact operating signal using a Hall sensor, A delay unit for delaying an output signal of the Hall sensor; A first comparator for receiving an output signal of the hall sensor and a signal passed through the delay unit through a first non-inverting terminal for comparison and a first inverting terminal, respectively, for amplifying and outputting a comparison result; A differentiator connected to an output terminal of the first comparator; A second comparator that receives the output signal of the differentiator through a second inverting terminal and compares the output signal with a first reference signal connected to a second non-inverting terminal, and outputs a comparison result; A third comparator that receives the output signal of the differentiator via a third non-inverting terminal, compares it with a second reference signal connected to the third inverting terminal, and outputs a comparison result; A first notification unit for outputting notification information corresponding to a comparison result of the second comparator; And a second notification unit for outputting notification information corresponding to a comparison result of the third comparator.

바람직하게는 상기 지연부는 상기 제1반전 단자와 그라운드 사이에 접속된 제1커패시터이고, 상기 미분기는 상기 제1비교기의 출력단에 일단이 접속된 제2커패시터와; 상기 제2커패시터의 타단과 그라운드 사이에 직렬로 접속되되 저항값을 가변시킬 수 있는 가변저항기;를 구비하고, 상기 가변저항기는 사용자가 저항값을 조정할 수 있도록 되어 있다.Preferably, the delay unit is a first capacitor connected between the first inverting terminal and the ground, the differentiator includes: a second capacitor having one end connected to the output terminal of the first comparator; And a variable resistor connected in series between the other end of the second capacitor and the ground, the variable resistor being capable of adjusting a resistance value by a user.

더욱 바람직하게는 상기 제1알림부는 상기 제2비교기의 비교결과에 따라 발광이 온/오프 되는 제1발광소자와; 상기 제1발광소자의 온/오프에 연동되어 음향을 온/오프 출력하는 부저;를 구비한다.More preferably, the first notification unit includes: a first light emitting device that emits light on / off according to a comparison result of the second comparator; And a buzzer connected to on / off of the first light emitting device to output sound on / off.

또한, 상기 제1알림부는 제1게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 되는 제1스위치 소자와; 일단이 상기 제2비교기의 출력단과 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제3커패시터와; 상기 제3커패시터에 충전된 에너지를 방전하도록 일단은 상기 제1게이트 단자와 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제1방전저항;을 구비하고, 상기 제1발광소자는 상기 제1스위치 소자가 온되면 발광되도록 구동전원과 상기 제1스위치 소자사이에 접속된다.The first notification unit may include a first switch element that is switched on / off according to a control signal input through a first gate terminal; A third capacitor having one end connected to the output terminal of the second comparator and the other end connected to the ground; And a first discharging resistor having one end connected to the first gate terminal and the other end connected to the ground to discharge energy charged in the third capacitor, wherein the first light emitting element is turned on when the first switching element is turned on And is connected between the driving power source and the first switch element so as to emit light.

상기 제2알림부는 제2게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 되는 제2스위치 소자와; 일단이 상기 제3비교기의 출력단과 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제4커패시터와; 상기 제4커패시터에 충전된 에너지를 방전하도록 일단은 상기 제2게이트 단자와 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제2방전저항과; 상기 제2스위치 소자가 온되면 발광되도록 구동전원과 상기 제2스위치 소자사이에 접속된 제2발광소자;를 구비하는 것이 바람직하다.The second notification unit includes a second switch element that is switched on / off according to a control signal input through a second gate terminal; A fourth capacitor having one end connected to the output terminal of the third comparator and the other end connected to the ground; A second discharge resistor having one end connected to the second gate terminal and the other end connected to ground to discharge energy charged in the fourth capacitor; And a second light emitting device connected between the driving power source and the second switch device to emit light when the second switch device is turned on.

본 발명에 따른 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치에 의하면, 홀센서를 통해 감지된 미세신호에 대한 측정 정밀도를 높일 수 있으면서도 홀센서의 반응시간 보다 확장된 알림표시를 제공함으로써 검사대상 부품의 작동여부에 대한 인지능력을 높일 수 있게 해준다.According to the non-contact type operating signal monitoring apparatus using the hall sensor according to the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy of the fine signal sensed by the hall sensor, and to provide an extended notification display over the response time of the hall sensor, And to increase awareness of whether or not it is possible.

도 1은 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치의 회로도이고,
도 3은 도 2의 회로에 대해 홀센서의 신호가 50ms로 변화할 때 시뮬레이션 한 결과의 파형도이고,
도 4는 도 2의 회로에 대해 홀센서의 신호가 20ms로 변화할 때 시뮬레이션 한 결과의 파형도이고,
도 5는 도 2의 회로로 제작된 장치에 대해 실험에 적용된 솔레노이드에 대한 홀센서의 출력신호를 측정한 파형도이고,
도 6은 도 5의 홀센서의 출력신호에 대해 미분기에 의해 미분하여 증폭한 부분을 측정한 파형도이고,
도 7은 도 6의 미분신호에 대응한 제1 및 제2발광소자의 출력파형을 측정한 파형도이다.
1 is a perspective view of a non-contact type operation signal monitoring apparatus using a hall sensor according to the present invention,
2 is a circuit diagram of a non-contact type operation signal monitoring apparatus using the Hall sensor of FIG. 1,
3 is a waveform diagram of simulation results when the signal of the Hall sensor changes to 50 ms with respect to the circuit of FIG. 2,
FIG. 4 is a waveform diagram of simulation results when the signal of the hall sensor changes to 20 ms with respect to the circuit of FIG. 2,
FIG. 5 is a waveform diagram of an output signal of the Hall sensor for a solenoid applied to an apparatus manufactured by the circuit of FIG. 2,
FIG. 6 is a waveform diagram of a portion of the output signal of the Hall sensor of FIG. 5 amplified by differentiating by a differentiator,
FIG. 7 is a waveform diagram of output waveforms of the first and second light emitting devices corresponding to the differential signal of FIG. 6; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치를 더욱 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a non-contact operating signal monitoring apparatus using a Hall sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치의 회로도이다.FIG. 1 is a perspective view of a non-contact type operation signal monitoring apparatus using a hall sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a non-contact type operation signal monitoring apparatus using the hall sensor of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 비접촉식 작동신호 모니터링 장치는 본체(102)와 프로브(103)로 되어 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the non-contact operating signal monitoring apparatus includes a main body 102 and a probe 103.

프로브(103)는 후술되는 홀센서(110)가 장착되어 있고, 본체(101)와 접속된 케이블(105)을 통해 홀센서(110)의 출력신호를 본체(101)전송할 수 있도록 되어 있다.The probe 103 is equipped with a hall sensor 110 to be described later so that the output signal of the hall sensor 110 can be transmitted to the main unit 101 through a cable 105 connected to the main unit 101.

본체(101)는 홀센서(110)로부터 출력되는 신호를 처리하는 신호처리요소가 내장되어 있고, 외측면에는 후술되는 제1 및 제2발광소자(171)(181), 가변저항기(142)의 조정손잡이(142a), 전원스위치(107)가 노출되게 장착되어 있다.The main body 101 includes a signal processing element for processing a signal output from the hall sensor 110. The first and second light emitting devices 171 and 181 and a variable resistor 142 The adjustment knob 142a, and the power switch 107 are mounted so as to be exposed.

참조부호 179는 후술되는 부저(178)에서 출력되는 음향을 외부로 송출하기 위한 음향홀이고, 참조부호 109는 외부 전원 예를 들면 차량용 배터리와 접속하여 전력을 공급받을 수 있도록 된 전원공급 단자이다.Reference numeral 179 denotes an acoustic hole for transmitting the sound output from the buzzer 178 to be described later, and reference numeral 109 denotes a power supply terminal connected to an external power source, for example, a vehicle battery to receive power.

도시된 예와 다르게 교류 상용전원을 이용할 수 있도록 전원코드가 접속될 수 있음은 물론이고, 내부에는 교류 또는 직류를 원하는 직류 전압으로 변환하여 구동요소에 필요한 전압을 공급하는 전원공급장치가 내장되면 된다.Unlike the illustrated example, a power supply cord may be connected to use an AC commercial power source, and a power supply device for converting AC or DC into a desired DC voltage to supply a necessary voltage to the driving element may be incorporated therein .

이러한 작동신호 모니터링장치(100)에서 신호처리 요소는 홀센서(110), 제1 내지 제3비교기(121 내지 124), 지연부(131), 미분기(140), 제1 및 제2알림부(170)(180)로 되어 있다.The signal processing element in the operation signal monitoring apparatus 100 includes a hall sensor 110, first to third comparators 121 to 124, a delay unit 131, a differentiator 140, first and second notification units 170 (180).

홀센서(110)는 자기장에 대응한 신호를 출력하는 소자로서 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.The hall sensor 110 is known as an element which outputs a signal corresponding to a magnetic field, and a detailed description thereof will be omitted.

홀센서(110)의 출력단(112)은 전류 제한용 제1저항소자(R1)를 통해 제1비교기(121)의 제1비반전단자(121a)와 접속되어 있다.The output terminal 112 of the Hall sensor 110 is connected to the first non-inverting terminal 121a of the first comparator 121 through the first resistor R1 for current limiting.

또한, 홀센서(110)의 출력단(112)은 전류 제한용 제2저항소자(R1)를 통해 제1비교기(121)의 제1반전단자(121b)와 접속되어 있다.The output terminal 112 of the Hall sensor 110 is connected to the first inverting terminal 121b of the first comparator 121 through the second resistor R1 for current limiting.

지연부(131)로 적용된 제1커패시터(131a)는 제1반전단자(121a)와 그라운드 사이에 접속되어 홀센서(110)에서 출력단(112)을 통해 출력되는 출력신호에 대해 제1비반전단자(121a) 보다 제1반전단자(121b)로의 전송을 지연시킨다.The first capacitor 131a applied to the delay unit 131 is connected between the first inverting terminal 121a and the ground to output an output signal from the hall sensor 110 through the output terminal 112 to the first non- (121a) to the first inverted terminal (121b).

제1비교기(121)는 홀센서(110)의 출력단(112)을 통해 그래도 출력되는 출력신호와 지연된 지연신호를 각각 제1비반전단자(121a)와 제1반전단자(121b)를 통해 입력받아 비교결과를 증폭하여 출력하도록 접속되어 있다.The first comparator 121 receives the output signal and the delayed delay signal that are still output through the output terminal 112 of the Hall sensor 110 through the first non-inverting terminal 121a and the first inverting terminal 121b And amplifies and outputs the comparison result.

따라서, 제1비교기(121)는 홀센서(110)에서 출력단(112)을 통해 출력되는 신호의 변동이 미약하더라도 지연부(131)에 의해 변동폭을 확장시킴으로써 변동신호에 대한 감도를 1차적으로 높일 수 있다.Therefore, even if the variation of the signal output from the Hall sensor 110 through the output terminal 112 is small, the first comparator 121 can increase the sensitivity to the variation signal primarily by extending the range of variation by the delay unit 131 .

참조부호 128은 잡음 제거용 커패시터이다.Reference numeral 128 denotes a noise canceling capacitor.

미분기(140)는 제1비교기(121)의 출력단에 접속되어 있다.The differentiator 140 is connected to the output terminal of the first comparator 121.

미분기(140)는 제1비교기(121)의 출력단에 일단이 접속된 제2커패시터(141)와, 제2커패시터(141)의 타단(141a)과 그라운드 사이에 직렬상으로 접속되되 저항값을 가변시킬 수 있는 가변저항기(142)를 포함한다.The differentiator 140 includes a second capacitor 141 having one end connected to the output terminal of the first comparator 121 and a second capacitor 141 connected in series between the other end 141a of the second capacitor 141 and the ground, And a variable resistor 142 that can be turned on.

가변저항기(142)의 타단은 구동전원(5V)과 그라운드 사이에 직렬로 접속된 두 개의 분압용 저항(R3)(R4) 사이에 접속되어 있다. The other end of the variable resistor 142 is connected between two voltage dividing resistors R3 and R4 connected in series between the driving power supply 5V and the ground.

여기서 가변저항기(142)는 사용자가 손잡이(142a)를 조정하여 저항값을 조정할 수 있도록 되어 있다.Here, the variable resistor 142 is configured such that the user can adjust the resistance value by adjusting the knob 142a.

따라서, 가변저항기(142)의 저항값이 낮아지게 조정하면 홀센서(110)의 출력신호 변동에 대한 반응기울기를 완화시켜 감도가 낮아지게 되고, 저항값이 높아지게 조정하면 홀센서(110)의 출력신호 변동에 대한 반응 기울기를 급격하게 하여 감도를 높일 수 있다.Accordingly, when the resistance value of the variable resistor 142 is adjusted to be low, the response slope of the output signal of the hall sensor 110 is relaxed to reduce the sensitivity. When the resistance value is adjusted to be high, The sensitivity gradient can be increased by raising the response slope to the signal variation.

제2비교기(122)는 미분기(140)의 출력신호 즉, 제2커패시터(141)의 타단(141a)을 통해 출력되는 신호를 제2반전단자(122b)를 통해 입력받아 제2비반전단자(122a)에 접속된 제1기준신호(REF1)와 비교하고, 비교결과를 출력한다. The second comparator 122 receives the output signal of the differentiator 140, that is, the signal output through the other terminal 141a of the second capacitor 141, through the second inversion terminal 122b, 122a, and outputs the comparison result.

또한, 제3비교기(123)은 미분기(140)의 출력신호 즉, 제2커패시터(141)의 타단(141a)을 통해 출력되는 신호를 제3비반전단자(123a)를 통해 입력받아 제3반전단자(123b)에 접속된 제2기준신호(REF2)와 비교하고, 비교결과를 출력한다. The third comparator 123 receives the output signal of the differentiator 140, that is, the signal output through the other end 141a of the second capacitor 141, through the third non-inverting terminal 123a, With the second reference signal REF2 connected to the terminal 123b, and outputs the comparison result.

여기서 제1기준신호(REF1)와 제2기준신호(REF2)는 미분기(140)의 출력신호에 대한 감지 대역범위를 적용하기 위한 것으로서 상호 다른 값을 적용하되 적용되는 미분기(140)의 출력 범위를 고려하여 절적하게 적용하면 된다. 일 예로서, 자장의 변화가 없거나 자장이 없을 때 앞서 분압저항(R3)(R4)에 의해 결정된 참조신호가 2.5V로 설정되어 있고, 미분기(140)의 출력신호가 2.4 V이하이거나, 2.6V이상인 경우 이를 검출하도록 구축하는 경우 여기서 제1기준신호(REF1)는 2.4V로 제2기준신호(REF2)는 2.6V로 설정하면 된다.Here, the first reference signal REF1 and the second reference signal REF2 are used to apply the detection band range for the output signal of the differentiator 140, and different values are applied, but the output range of the applied differentiator 140 is It is necessary to apply it with care. As an example, when the reference signal determined by the voltage-dividing resistor R3 (R4) is set to 2.5 V and the output signal of the differentiator 140 is 2.4 V or less, or when the magnetic field is not changed, The first reference signal REF1 is set to 2.4V and the second reference signal REF2 is set to 2.6V.

제1알림부(170)는 제2비교기(122)의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하고, 제2알림부(180)는 제3비교기(123)의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력한다.The first notification unit 170 outputs the notification information corresponding to the comparison result of the second comparator 122 and the second notification unit 180 outputs the notification information corresponding to the comparison result of the third comparator 123 do.

먼저, 제1알림부(170)를 살펴보면, 제1스위치 소자(175), 제1발광소자(171), 부저(178), 제3커패시터(176)를 구비한다.First, the first notification unit 170 includes a first switch device 175, a first light emitting device 171, a buzzer 178, and a third capacitor 176.

제1스위치 소자(175)는 pnp형 트랜지스터가 적용되어, 제1게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 된다.The first switch element 175 is switched on / off in accordance with a control signal input through the first gate terminal to which a pnp-type transistor is applied.

제1발광소자(171)은 제1스위치 소자(175)가 온되면 발광되도록 구동전원(5V)과 제1스위치 소자(175)사이에 접속되어 있다.The first light emitting device 171 is connected between the driving power supply 5V and the first switch device 175 so that the first switching device 175 emits light when the first switching device 175 is turned on.

부저(178)는 제1발광소자(171)의 온/오프에 연동되어 음향을 온/오프 출력하도록 제1발광소자(171)와 병렬접속되어 있다.The buzzer 178 is connected in parallel with the first light emitting device 171 so as to turn on / off the sound in conjunction with the on / off operation of the first light emitting device 171.

제3커패시터(176)는 제2비교기(122)의 하이신호가 짧게 단속될 때 이를 연장시켜 시각적으로 제1발광소자(171)의 온시간을 지연시키기 위해 적용된 것으로서, 일단이 제2비교기(122)의 출력단과 접속되고 타단은 그라운드에 접속되어 있다.The third capacitor 176 is applied to delay the on time of the first light emitting device 171 visually by extending the high signal of the second comparator 122 when the high signal of the second comparator 122 is shortly interrupted, And the other end is connected to the ground.

제1방전저항(177)은 제3커패시터(176)에 충전된 에너지를 방전하도록 일단은 제1게이트 단자와 접속되고 타단은 그라운드에 접속되어 있다. 여기서 제1방전저항(177)의 저항값에 따라 반응신호 연장시간이 결정된다.The first discharge resistor 177 is connected to the first gate terminal at one end and to the ground at the other end so as to discharge the energy charged in the third capacitor 176. Here, the reaction signal extension time is determined according to the resistance value of the first discharge resistor 177.

이러한 제1알림부는 제2비교기(123)의 출력신호가 하이레벨로 전환되면 제1스위치 소자(175)가 턴온 되고, 제1발광소자(171) 및 부저(178)도 각각 발광 및 음향을 출력한다. 또한, 제2비교기(123)의 출력신호가 하이레벨에서 로우레벨로 전환될 경우 제3커패시터(176)와 제1방전저항(177)에 의해 결정된 시상수에 의해 결정되는 지연시간 만큼의 지연시간 이후에 제1발광소자(171) 및 부저(178)는 오프된다. 여기서 제1스위치 소자(175)로의 전류제한용 저항소자(173)에 의한 영향은 설명의 복잡성을 피하기 위해 배제하였다.When the output signal of the second comparator 123 is switched to the high level, the first switching element 175 is turned on and the first light emitting element 171 and the buzzer 178 also emit light and sound do. Further, when the output signal of the second comparator 123 is switched from the high level to the low level, the delay time after the delay time is determined by the time constant determined by the third capacitor 176 and the first discharge resistor 177 The first light emitting device 171 and the buzzer 178 are turned off. Here, the influence of the current limiting resistive element 173 on the first switch element 175 is eliminated in order to avoid the complexity of the explanation.

한편, 제2알림부(180)는 부저(178)를 제외하고 제1알림부(170)와 동일한 구성으로 되어 있다.The second notification unit 180 has the same configuration as that of the first notification unit 170 except for the buzzer 178.

즉, 제2알림부(180)는 제2스위치 소자(185), 제2발광소자(181), 제4커패시터(186), 제2방전저항(187)을 구비한다.That is, the second notification unit 180 includes a second switch element 185, a second light emitting element 181, a fourth capacitor 186, and a second discharge resistor 187.

제2스위치 소자(175)는 제3비교기(123)의 출력단으로부터 전류제한용 저항소자(183)를 거쳐 제2게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 되제 접속되어 있다.The second switch element 175 is connected to the output terminal of the third comparator 123 via the current limiting resistive element 183 to be switched on / off in accordance with a control signal inputted through the second gate terminal.

제2발광소자(181)는 제2스위치 소자(185)가 온되면 발광되도록 구동전원(5V)과 제2스위치 소자(185)사이에 접속되어 있다.The second light emitting device 181 is connected between the driving power supply 5V and the second switch device 185 so as to emit light when the second switching device 185 is turned on.

제4커패시터(186)와 제2방전저항(187)은 앞서 설명된 바와 같이 제3비교기(123)의 하이신호가 짧게 단속될 때 이를 연장시켜 시각적으로 제2발광소자(181)의 온시간을 지연시키기 위해 적용된 것이다.The fourth capacitor 186 and the second discharge resistor 187 extend the short time of the high signal of the third comparator 123 to visually change the on time of the second light emitting element 181 It is applied to delay.

제1발광소자(171)와 제2발광소자(181) 상호 다른 색상의 광을 출력하는 발광다이오드 예를 들면 적색 발광다이오드와 녹색 발광다이오드를 적용할 수 있다.Emitting diodes such as a red light emitting diode and a green light emitting diode that output light of different colors from the first light emitting device 171 and the second light emitting device 181 can be applied.

이하에서는 이러한 장치(100)에 대해 시뮬레이션 및 실험한 결과를 설명한다.Hereinafter, results of simulation and experiments for such a device 100 will be described.

먼저, 도 2에 적용된 회로를 피스파이스(PSpice)를 통하여 시뮬레이션한 결과가 도 3에 도시되어 있다. First, the result of simulating the circuit applied in FIG. 2 through the PSpice is shown in FIG.

도 3에서 홀센서(100)로부터의 입력은 2.55V를 기준으로 하여 N극의 자장이 인가되면 상승하고 S극의 자장이 인가되면 하강하는 것으로 실제 홀센서(110)의 출력과 같은 신호를 인가하였다. 첫 번째 제1비교기(121)와 제2커패시터(141)를 거쳐 나온 미분파형은 도 3의 두 번째 파형에서 나타나고 있으며 반전증폭되어 홀센서(110) 신호가 상승할 때 하강하며 하강할 때 상승하는 것을 볼 수 있다. 홀센서(110)의 신호를 그대로 사용하지 않고 미분하는 이유는 홀센서(110)의 신호가 매우 작아서 신호의 크기만으로 자장을 검출하여 모니터링 하기에는 너무 불안정하기 때문에 자속의 변화분을 검출하여 동작상태를 파악하기 위함이다.3, the input from the Hall sensor 100 rises when a magnetic field of the N pole is applied with a reference of 2.55 V, and falls when a magnetic field of the S pole is applied. Respectively. The differential waveform from the first first comparator 121 and the second capacitor 141 is shown in the second waveform of FIG. 3 and is inverted amplified and then falls when the signal of the Hall sensor 110 rises and rises when it falls Can be seen. The reason why the signal of the hall sensor 110 is not used as it is, is that the signal of the hall sensor 110 is very small and is too unstable to detect and monitor the magnetic field only by the magnitude of the signal. Therefore, It is for understanding.

한편, 출력에 있어서 비록 홀센서(110)의 변화가 순간적으로 일어난다고 하더라도 그 변화는 눈으로 확인될 수 있어야 한다. 따라서 순간적인 변화를 길게 연장할 수 있게 앞서 설명된 회로를 첨부하여 60ms 이상 발광소자(171)(181)를 점등할 수 있도록 하였다. 이러한 회로를 거쳐 최종적으로 홀센서(110) 신호가 50ms인 경우 제1 및 제2발광소자(171)(181)에 출력되는 파형이 도 3의 아래쪽 그래프에 나타나있다. On the other hand, even if the change of the Hall sensor 110 occurs instantaneously at the output, the change must be visible. Therefore, the light emitting devices 171 and 181 can be turned on for more than 60 ms by adding the above-described circuit so that the instantaneous change can be extended for a long time. The waveforms output to the first and second light emitting devices 171 and 181 when the Hall sensor 110 signal is finally 50 ms through this circuit are shown in the lower graph of FIG.

한편, 홀센서(110) 신호가 20ms로 짧은 간격으로 연속적으로 변할 때에 대한 시뮬레이션 결과가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 출력 두 개가 겹쳐짐을 알 수 있으며 이때는 두 개의 발광소자(171)(181)가 동시에 점등되어 빠르게 신호가 변화하고 있음을 알 수 있다.On the other hand, FIG. 4 shows a simulation result when the hall sensor 110 signal continuously changes at a short interval of 20 ms. As can be seen from FIG. 4, it can be seen that the two outputs are superimposed. At this time, it can be seen that the two light emitting devices 171 and 181 are turned on at the same time and the signal changes rapidly.

<실험예><Experimental Example>

본 장치(100)의 성능을 실험하기 위해 홀센서(110)는 상품명 WSH-136인 제품을 사용하였다. 이 홀센서(110)는 2.55V를 기준으로 자속의 양에 따라서 선형적으로 전압이 변화되는 특성을 가지고 있으며, 3.3mV/G의 민감도를 가지고 있다. 제작된 모니터링 장치(100)에 대해 자기적으로 동작하는 솔레노이드 액추에이터를 2.5Hz로 구동하고, 제작된 홀센서 프로브(103)를 솔레노이드 액추에이터와 약 5mm 정도의 거리에 두고 측정한 결과가 도 5 내지 도 7에 도시되어 있다.In order to test the performance of the apparatus 100, the Hall sensor 110 was a product named WSH-136. The hall sensor 110 has a characteristic that the voltage changes linearly with the amount of magnetic flux based on 2.55 V and has a sensitivity of 3.3 mV / G. The solenoid actuator magnetically operated on the manufactured monitoring apparatus 100 was driven at 2.5 Hz and the Hall sensor probe 103 thus manufactured was measured at a distance of about 5 mm from the solenoid actuator, 7.

도 5 내지 도 7을 통해 알 수 있는 바와 같이 실험결과는 시뮬레이션 결과와 매우 유사하게 나타났으며, 솔레노이드에서 발생하는 자장을 검출하여 액추에이터가 약 2.5Hz 주기로 동작하고 있는 상태를 정확하게 보여주었다. As can be seen from FIGS. 5 to 7, the experimental results were very similar to the simulation results, and the magnetic field generated in the solenoid was detected to accurately show the actuator operating at a cycle of about 2.5 Hz.

즉, 이러한 실험결과를 통해 본 장치(100)는 홀센서(110)의 미약한 신호 및 그 변동에 대해서도 정확하고 정밀하게 측정할 수 있음을 알 수 있다.In other words, it can be seen from this experimental result that the present apparatus 100 can accurately and precisely measure weak signals of the hall sensor 110 and its fluctuations.

이러한 장치(100)는 자동차의 전기장치 중에서 코일로 동작하는 장치에 대해 전선의 피복을 벗기지 않고도 비접촉으로 정상동작 여부를 파악하는데 이용할 수 있을 뿐만 아니라 자동차 이외의 분야에서 작동에 의해 자장이 발생되는 장치의 작동여부를 비접촉식으로 검사하는데 이용될 수 있다.Such a device 100 can be used not only to detect whether the device operates as a coil in a non-contact manner without peeling off the coating of electric wire, but also to a device that generates a magnetic field by operation in fields other than automobiles Contactless inspection of the operation of the &lt; / RTI &gt;

101: 본체 103: 프로브
110: 홀센서
101: main body 103: probe
110: hall sensor

Claims (5)

삭제delete 홀센서와;
상기 홀센서의 출력신호를 지연시키는 지연부와;
상기 홀센서의 출력신호와, 상기 지연부를 거친 신호를 각각 비교용 제1비반전 단자와 제1반전단자를 통해 입력받아 비교결과를 증폭하여 출력하는 제1비교기와;
상기 제1비교기의 출력단에 접속된 미분기와;
상기 미분기의 출력신호를 제2반전단자를 통해 입력받아 제2비반전단자에 접속된 제1기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제2비교기와;
상기 미분기의 출력신호를 제3비반전단자를 통해 입력받아 제3반전단자와 접속된 제2기준신호와 비교하고, 비교결과를 출력하는 제3비교기와;
상기 제2비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제1알림부와;
상기 제3비교기의 비교결과에 대응되는 알림정보를 출력하는 제2알림부;를 구비하고,
상기 지연부는
상기 제1반전 단자와 그라운드 사이에 접속된 제1커패시터이고,
상기 미분기는
상기 제1비교기의 출력단에 일단이 접속된 제2커패시터와;
상기 제2커패시터의 타단과 그라운드 사이에 직렬로 접속되되 저항값을 가변시킬 수 있는 가변저항기;를 구비하고,
상기 가변저항기는 사용자가 저항값을 조정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치.
A Hall sensor;
A delay unit for delaying an output signal of the Hall sensor;
A first comparator for receiving an output signal of the hall sensor and a signal passed through the delay unit through a first non-inverting terminal for comparison and a first inverting terminal, respectively, for amplifying and outputting a comparison result;
A differentiator connected to an output terminal of the first comparator;
A second comparator that receives the output signal of the differentiator through a second inverting terminal and compares the output signal with a first reference signal connected to a second non-inverting terminal, and outputs a comparison result;
A third comparator that receives the output signal of the differentiator via a third non-inverting terminal, compares it with a second reference signal connected to the third inverting terminal, and outputs a comparison result;
A first notification unit for outputting notification information corresponding to a comparison result of the second comparator;
And a second notification unit for outputting notification information corresponding to the comparison result of the third comparator,
The delay unit
A first capacitor connected between the first inverting terminal and the ground,
The differentiator
A second capacitor whose one end is connected to the output terminal of the first comparator;
And a variable resistor connected in series between the other end of the second capacitor and the ground, the variable resistor being capable of varying a resistance value,
Wherein the variable resistor is adapted to allow a user to adjust a resistance value.
제2항에 있어서, 상기 제1알림부는
상기 제2비교기의 비교결과에 따라 발광이 온/오프 되는 제1발광소자와;
상기 제1발광소자의 온/오프에 연동되어 음향을 온/오프 출력하는 부저;를 구비하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the first notification unit
A first comparator having a first comparator and a second comparator;
And a buzzer connected to on / off of the first light emitting device to output sound on / off.
제3항에 있어서, 상기 제1알림부는
제1게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 되는 제1스위치 소자와;
일단이 상기 제2비교기의 출력단과 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제3커패시터와;
상기 제3커패시터에 충전된 에너지를 방전하도록 일단은 상기 제1게이트 단자와 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제1방전저항;을 구비하고,
상기 제1발광소자는 상기 제1스위치 소자가 온되면 발광되도록 구동전원과 상기 제1스위치 소자사이에 접속된 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치.
4. The apparatus of claim 3, wherein the first notification unit
A first switch element which is switched on / off in accordance with a control signal inputted through a first gate terminal;
A third capacitor having one end connected to the output terminal of the second comparator and the other end connected to the ground;
And a first discharging resistor having one end connected to the first gate terminal and the other end connected to ground so as to discharge energy charged in the third capacitor,
Wherein the first light emitting device is connected between the driving power source and the first switch device so that the first light emitting device is caused to emit light when the first switching device is turned on.
제4항에 있어서, 상기 제2알림부는
제2게이트 단자를 통해 입력되는 제어신호에 따라 스위치 온/오프 되는 제2스위치 소자와;
일단이 상기 제3비교기의 출력단과 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제4커패시터와;
상기 제4커패시터에 충전된 에너지를 방전하도록 일단은 상기 제2게이트 단자와 접속되고 타단은 그라운드에 접속된 제2방전저항과;
상기 제2스위치 소자가 온되면 발광되도록 구동전원과 상기 제2스위치 소자사이에 접속된 제2발광소자;를 구비하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 비접촉식 작동신호 모니터링 장치.
5. The apparatus of claim 4, wherein the second notification unit
A second switch element that is switched on / off in accordance with a control signal input through a second gate terminal;
A fourth capacitor having one end connected to the output terminal of the third comparator and the other end connected to the ground;
A second discharge resistor having one end connected to the second gate terminal and the other end connected to ground to discharge energy charged in the fourth capacitor;
And a second light emitting element connected between the driving power source and the second switch element so that the second switch element is turned on when the second switch element is turned on.
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