KR101280228B1 - 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수조 및 다채널 지그를 사용하여 복수의 NTC 서미스터에 대한 내전압 및 저항을 짧은 시간에 자동으로 측정한 후에 양품과 불량품을 자동으로 분류할 수 있는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템은 측정대상이 되는 복수의 서미스터를 거치하는 측정용 지그; 서미스터의 저항 측정용 디지털 멀티미터; 내전압을 인가하여 서미스터의 누설전류를 측정하는 내전압 테스터; 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 제어용 PC 및 상기 제어용 PC와 통신하여 상기 측정용 지그에 거치된 서미스터와 상기 디지털 멀티미터 또는 상기 내전압 테스터를 연결시키거나 그 연결을 해제하고, 상기 디지털 멀티미터와 상기 내전압 테스터로부터 테스트 결과를 전달받아 상기 제어용 PC에 전달하는 컨트롤 박스를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 테스트가 이루어지는 공간으로서 물인 담긴 수조 및 상기 측정용 지그를 상기 수조에 침잠시키거나 수조로부터 들어올리는 핸들러를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템{automatic multi channel withstand voltage and registance measuring system for thermister}
본 발명은 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 복수의 NTC 서미스터에 대한 내전압 및 저항을 자동으로 측정한 후에 양품과 불량품을 자동으로 분류하는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터는 부(負)의 온도계수를 가지고 연속적으로 전기저항이 변화하는 서미스터로서, NTC 라고 약칭되는 경우도 많다. 주로 금속산화물 반도체에 의하여 만들어져 있지만, 유기물계(플라스틱 서미스터), Si 단결정계 또는 SiC 계의 것도 있는데, 모두 온도 센서로써 사용되고 있다.
공업, 자동차 및 가전용의 온도 센서로써는 주로 금속산화물계가 사용되고, 유기물계는 유연성이기 때문에 전기모포에 사용되고 있다. 형상으로서는 비드형, 디스크형, 칩형, 박막형 또는 후막형 등이 있는데, 유기물계는 코드형상으로 하여 사용되고 있다.
한편, NTC 서미스터의 성능 중 핵심 항목은 저항값 및 내전압 특성인바, 이를 위해 제품의 출하 전에 저항 및 내전압을 측정하는 작업이 필수적으로 요구되고 있다. 그런데, 종래에는 작업자가 일일이 한 번에 한 개씩 NTC 서미스터의 저항을 먼저 측정한 후 다시 내전압을 측정하고 있어서, 생산 현장에서의 생산 효율이 크게 저하되고 있을 뿐만 아니라 작업자의 실수로 인해 불량품이 양품에 섞이는 문제점이 종종 발생하고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수조 및 다채널 지그를 사용하여 복수의 NTC 서미스터에 대한 내전압 및 저항을 짧은 시간에 자동으로 측정한 후에 양품과 불량품을 자동으로 분류할 수 있는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템은 측정대상이 되는 복수의 서미스터를 거치하는 측정용 지그; 서미스터의 저항 측정용 디지털 멀티미터; 내전압을 인가하여 서미스터의 누설전류를 측정하는 내전압 테스터; 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 제어용 PC 및 상기 제어용 PC와 통신하여 상기 측정용 지그에 거치된 서미스터와 상기 디지털 멀티미터 또는 상기 내전압 테스터를 연결시키거나 그 연결을 해제하고, 상기 디지털 멀티미터와 상기 내전압 테스터로부터 테스트 결과를 전달받아 상기 제어용 PC에 전달하는 컨트롤 박스를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 테스트가 이루어지는 공간으로서 물인 담긴 수조 및 상기 측정용 지그를 상기 수조에 침잠시키거나 수조로부터 들어올리는 핸들러를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤 박스는 복수의 서미스터 각각을 상기 디지털 멀티미터나 상기 내전압 테스터에 연결하는 복수의 고전압 릴레이 스위치로 이루어진 릴레이 보드; 상기 제어용 PC의 제어에 따라 상기 핸들러를 승강 구동하는 핸들러 구동부 및 상기 제어용 PC와 상기 릴레이 보드, 상기 핸들러 구동부, 상기 디지털 멀티미터 또는 상기 내전압 테스터 사이의 통신을 인터페이스하는 디지털 I/O(Input/Output) 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정용 지그는 복수의 측정대상 서미스터를 연결하는 서미스터 연결 커넥터 및 각각의 상기 서미스터 연결 커넥터에 일대일로 대응되어 해당 측정대상 서미스터의 불량 여부를 표시하는 복수의 불량 표시용 LED를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 측정용 지그에는 기준저항을 연결하는 기준저항 연결 커넥터가 더 구비되고, 상기 저항의 양부 판정은 상기 기준저항과 측정대상 서미스터의 저항 사이의 편차가 미리 정해진 기준값을 초과하는지의 여부에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템에 따르면, 복수, 예를 들어 30개의 NTC 서미스터를 한꺼번에 장착할 수 있는 측정용 지그를 활용해서 한 번에 내전압 및 저항을 자동으로 측정할 수 있다. 또한 측정용 지그에 LED가 부착되어 있어서 육안으로 양품과 불량품을 식별할 수가 있을 뿐만 아니라 측정이 완료된 제품을 동시에 측정용 지그로부터 자동으로 분리할 수가 있다.
나아가, 불량품을 센서에 의해 자동으로 선별하여 불량품 박스로 배출할 수가 있고, 이외에도 선별 프로그램 및 작업 DB를 구축하여 자동으로 데이터를 자동으로 관리할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 동작 상태를 개략적으로 보인 정면도.
도 3은 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 동작 상태를 개략적으로 보인 정면도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템은 크게 시스템 전체를 총괄적으로 관리하는 제어용 PC(100), 저항 측정용 디지털 멀티미터(300), 내전압 테스터(500), 측정대상이 되는 복수, 예를 들어 30개의 NTC 서미스터(이하의 설명에서는 간단히 '서미스터'라 한다)(700)를 거치하는 측정용 지그(400), 측정용 지그(400)를 승강시키는 핸들러(800), 제어용 PC(100)와 통신하여 측정용 지그(400)에 거치된 복수의 서미스터(700)와 디지털 멀티미터(300) 또는 내전압 테스터(500)를 연결시키거나 그 연결을 해제하고, 핸들러(800)를 구동하며, 디지털 멀티미터(300)와 내전압 테스터(500)로부터 테스트 결과를 전달받아 제어용 PC(100)에 전달하는 컨트롤 박스(200) 및 테스트가 이루어지는 공간인 수조(600)를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 제어용 PC(100)는 범용 PC로 구현될 수 있는데, 여기에는 서미스터(700)의 테스트를 총괄적으로 관리, 즉 시스템 전체를 컨트롤하고 데이터를 저장하며, 측정과 관련된 각종 화면을 디스플레이하는 등의 기능을 담당하는 제어 프로그램이 탑재되어 있다. 구체적으로, 제어용 PC(100)는 컨트롤 박스(200)의 중계하에 복수의 측정대상 서미스터(700)를 디지털 멀티미터(300)나 내전압 테스터(500)에 연결 또는 연결을 해제하고, 디지털 멀티미터(300)나 내전압 테스터(500)로부터 측정 데이터를 수집하며, 핸들러(800)의 승강 동작과 제품 배출 동작을 제어한다. 이외에도 각 측정 항목별, 즉 저항 측정 항목과 내전압 측정 항목별로 양품과 불량품을 판정하고, 측정 데이터를 취합하여 저장하며, 수율에 대한 각종 통계 자료를 자동으로 작성한다.
다음으로 컨트롤 박스(200)는 복수, 예를 들어 30개의 측정대상 서미스터(700) 각각을 디지털 멀티미터(300)나 내전압 테스터(500)에 연결하는 복수의 고전압 릴레이 스위치로 이루어진 릴레이 보드(220), 제어용 PC의 제어에 따라 핸들러(800)를 승강 구동하는 핸들러 구동부(230) 및 제어용 PC(100)와 릴레이 보드(220), 핸들러 구동부(230), 디지털 멀티미터(300) 또는 내전압 테스터(500) 사이의 통신을 인터페이스하는 디지털 I/O(Input/Output) 인터페이스, 예를 들어 USB 인터페이스나 RS-485 인터페이스 및 3채널 전원(미도시)을 포함하여 이루어진다.
디지털 멀티미터(300)는 복수의 측정대상 서미스터(700)에 대한 저항을 순차적으로 측정한 후에 측정된 저항값을 통신 인터페이스(210)를 통해 제어용 PC(100)에 전달한다. 내전압 테스터(500)는 복수의 측정대상 서미스터(700)에 DC 또는 AC 고전압, 예를 들어 1,000V 정도의 고전압을 인가하여 누설전류를 측정한 후에 누설 전류값 또는 불량 여부를 통신 인터페이스(210)를 통해 제어용 PC(100)에 전달한다.
다음으로, 측정용 지그(400)는 복수, 예를 들어 30개의 측정대상 서미스터(700)를 연결하는 서미스터 연결 커넥터(410), 기준저항을 연결하는 기준저항 연결 커넥터(미도시) 및 각각의 서미스터 연결 커넥터(410)에 일대일로 대응되어 해당 측정대상 서미스터의 불량 여부를 표시하는 복수의 불량 표시용 LED(420)를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 불량 표시용 LED는 다시 각 서미스터 연결 커넥터(410)에 대해 측정 항목별로 1개씩, 본 실시예에서는 측정 항목이 저항과 내전압이므로 2개씩 구비되는 것이 바람직하며, 더욱이 측정 항목별로 다른 색, 예를 들어 저항 불량은 황색 LED, 내전압 불량은 적색 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 도시하지는 않았으나, 측정용 지그(400)에는 에어 실린더에 의해 측정이 완료된 서미스터(700)를 서미스터 연결 커넥터(410)에서 자동으로 분리시키는 서미스터 자동 착탈 기구가 더 구비될 수 있을 것이다.
핸들러(800)는 2개의 승강용 에어 실린더로 이루어져서 측정용 지그(400)의 서미스터 연결용 커넥터(410)에 케이블을 통해 매달려 있는 복수의 측정대상 서미스터(700)를 수조(600)에 침잠시키거나 수조(600)로부터 인출하는데 사용된다.
다음으로, 물이 담진 수조(600)의 바닥에는 구리 전극봉이 설치되어 있는데, 내전압 측정시 구리 전극봉에 음(-) 전극을 연결하고 각각의 측정대상 서미스터(700)에는 양(+) 전극을 연결한 상태에서 각 제품별로 AC/DC 전압을 순차적으로 인가하면서 누설 전류(leakage current)를 측정하여 내전압 테스트를 수행하게 된다. 이 경우에 일정량 이상의 전류가 흐를 경우 불량으로 판정한다.
수조(600)는 전술한 저항 측정에도 사용되는데, 이 과정에서 수조(600) 내부의 물속에서 기준저항(예를 들어 기준온도인 25℃에서 측정한 저항)의 저항값 대비 측정할 제품의 온도 저항값의 편차(수조가 실내에 장착되고 또한 서미스터가 수조에 침잠된 상태로 저항이 측정되기 때문에 수조의 온도값이 대략 25℃±3℃를 유지한다)로 제품의 불량 유무를 판정한다.
이를 위해 측정용 지그(400)에는 기준저항을 연결하기 위한 기준저항 연결용 커넥터가 추가로 구비되어 있는바, 상기 기준저항은 케이블에 매달린 채로 측정대상 서미스터(700)와 함께 수조(600)에 담겨져서 온도 저항을 측정하는데 사용된다.
이외에도 본 발명의 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템에는 측정이 완료된 측정대상 서미스터(700)를 측정용 지그(400)에서 자동으로 분리시킬 때 측정대상 서미스터(700)가 수조(600)에 떨어지지 않도록 거치해주는 제품 분리 거치대가 추가로 구비될 수 있다.
또한 측정용 지그(400)를 하강시켜 측정대상 서미스터(700)를 수조(600)에 침잠시키는 측정시작 버튼스위치와 측정 중 동작을 멈추고 측정용 지그(400)를 원 위치로 복귀시켜서 측정대상 서미스터(700)를 수조(600)로부터 들어 올리는 원위치복귀 버튼 스위치가 더 구비될 수도 있다.
더욱이 내전압 및 저항 측정 완료 후 불량 발생시 불량 서미스터가 측정용 지그(400)로부터 분리된 후에 불량 박스에 넣어진 경우에만 나머지 양호한 것으로 판정된 서미스터가 자동 분리될 수 있도록 함으로써 불량 서미스터가 양품 서미스터에 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 불량 박스에는 근접 센서가 장착되어 있어서 이러한 불량 박스가 개방된 후에 닫혀야만 비로소 양품 서미스터가 측정용 지그(400)로부터 자동 분리되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다채널 써미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도인바, 제어용 PC(100)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다. 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S10에서는 측정용 지그(400)를 하강시켜 측정대상 서미스터(700)를 수조(600)에 침잠시킨다.
다음으로 단계 S20 및 단계 S30에서는 각 측정대상 서미스터(700)에 연결된 릴레이 보드(220)의 고전압 릴레이 스위치를 순차적으로 온시키면서 내전압 테스트를 수행하면서 불량 발생 여부를 판단한다.
단계 S30에서의 판단 결과, 불량이 발생한 경우에는 단계S40으로 진행하여 해당 불량 발생 서미스터에 매칭되어 있는 내전압 불량 표시용 LED를 온시킨 후에 단계 S50으로 진행하는 반면에 불량이 발생하지 않은 경우에는 바로 단계 S50으로 진행하여 모든 측정대상 서미스터(700)에 대한 내전압 테스트가 완료되었는지를 판단한다.
단계 S50에서의 판단 결과, 모든 측정대상 서미스터(700)에 대한 내전압 테스트가 완료된 경우에는 다시 단계 S60 및 단계 S70을 수행하여 각 측정대상 서미스터(700)에 연결된 릴레이 보드(220)의 고전압 릴레이 스위치를 순차적으로 온시키면서 저항을 측정하면서 불량 발생 여부를 판단한다.
단계 S70에서의 판단 결과, 불량이 발생한 경우에는 단계S80으로 진행하여 해당 불량 발생 서미스터에 매칭되어 있는 저항 불량 표시용 LED를 온시킨 후에 단계 S90으로 진행하는 반면에 불량이 발생하지 않은 경우에는 바로 단계 S90으로 진행하여 모든 측정대상 서미스터(700)에 대한 저항 측정이 완료되었는지를 판단한다.
단계 S90에서의 판단 결과, 저항 측정이 완료된 경우에는 단계 S100으로 진행하여 수조(600)로부터 측정용 지그(400)를 들어올린 후에 측정대상 서미스터(700)를 측정용 지그(400)로부터 자동으로 분리하게 된다.
본 발명의 다채널 써미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어 전술한 실시예와는 달리 저항을 먼저 측정한 후에 내전압을 측정할 수도 있을 것이다.
100: 제어용 PC, 200: 컨트롤 박스,
210: 통신 인터페이스, 220: 릴레이 보드,
230: 핸들러 구동부, 300: 디지털 멀티미터,
400: 측정용 지그, 410: 서미스터 연결 커넥터,
420: 불량 표시용 LED, 500: 내전압 테스터,
600: 수조, 700: 측정대상 서미스터,
800: 핸들러

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 측정대상이 되는 복수의 서미스터를 거치하는 측정용 지그와;
    서미스터의 저항 측정용 디지털 멀티미터와;
    내전압을 인가하여 서미스터의 누설전류를 측정하는 내전압 테스터와;
    시스템의 전반적인 동작을 제어하는 제어용 PC와;
    상기 제어용 PC와 통신하여 상기 측정용 지그에 거치된 서미스터와 상기 디지털 멀티미터 또는 상기 내전압 테스터를 연결시키거나 그 연결을 해제하고, 상기 디지털 멀티미터와 상기 내전압 테스터로부터 테스트 결과를 전달받아 상기 제어용 PC에 전달하는 컨트롤 박스와;
    테스트가 이루어지는 공간으로서 물이 담긴 수조와;
    상기 측정용 지그를 상기 수조에 침잠시키거나 수조로부터 들어올리는 핸들러;를 포함하여 이루어진 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤 박스는 복수의 서미스터 각각을 상기 디지털 멀티미터나 상기 내전압 테스터에 연결하는 복수의 고전압 릴레이 스위치로 이루어진 릴레이 보드;
    상기 제어용 PC의 제어에 따라 상기 핸들러를 승강 구동하는 핸들러 구동부 및
    상기 제어용 PC와 상기 릴레이 보드, 상기 핸들러 구동부, 상기 디지털 멀티미터 또는 상기 내전압 테스터 사이의 통신을 인터페이스하는 디지털 I/O(Input/Output) 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정용 지그는 복수의 측정대상 서미스터를 연결하는 서미스터 연결 커넥터 및
    각각의 상기 서미스터 연결 커넥터에 일대일로 대응되어 해당 측정대상 서미스터의 불량 여부를 표시하는 복수의 불량 표시용 LED를 포함한 것을 특징으로 하는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정용 지그에는 기준저항을 연결하는 기준저항 연결 커넥터가 더 구비되고,
    상기 저항의 양부 판정은 상기 기준저항과 측정대상 서미스터의 저항 사이의 편차가 미리 정해진 기준값을 초과하는지의 여부에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 다채널 서미스터 내전압 및 저항 자동 측정 시스템.
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