KR101371419B1 - Ｓａｗ 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템 - Google Patents

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Abstract

SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템이 개시된다. 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 수신하면 온도 정보를 포함하는 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 각각 송신하는 복수의 SAW 온도 센서와, 상기 복수의 SAW 온도 센서로부터 표면 탄성파를 각각 수신하는 하나의 안테나를 각각 포함하는 복수의 전기 패널(electric panel); 상기 복수의 전기 패널에서 각각 수신된 표면 탄성파를 상기 복수의 전기 패널에 각각 연결된 동축 케이블(coaxial cale)을 통해 수신하여 멀티플렉싱(multiplexing)하고 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 하나의 동축 케이블로 출력하는 멀티플렉서(multiplexer); 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하고, 상기 멀티플렉서에서 출력되는 표면 탄성파를 수신하여 송신하는 리더(reader); 상기 리더가 복수개인 경우, 각 리더로부터 표면 탄성파를 수신하여 전달하는 허브(hub); 상기 리더 또는 허브로부터 상기 표면 탄성파를 전달받고, 전달받은 표면 탄성파를 상기 복수의 SAW 온도 센서별로 디스플레이하는 모니터링 단말(monitoring terminal)을 구성한다.

Description

ＳＡＷ 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템{TEMPERATURE SENSING SYSTEM USING SURFACE ACOUSTIC WAVE TEMPERATURE SENSOR}
본 발명은 온도 센싱 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템에 관한 것이다.
배전반(또는 수변전반), 변압 설비, 송전 설비, 전동기 제어반, 분전반 등의 전력 설비 및 산업 설비는 온도 환경이 매우 중요하다.
이러한 전력 설비나 산업 설비는 전력이 공급되는 선로의 활선부에서 접속점의 열화, 부식 등에 의해 과도하게 과열되기 쉬우며, 이로 인해 전력 설비의 파손이 발생하거나 정전, 화재, 전력 손실로 이어지게 된다.
이러한 전력 설비의 손상은 전력 설비를 구성하는 구성품 외에도 과부하나 아크(arc)에 의해서도 발생된다.
또한, 전력 설비의 손상은 활선부의 과열 및 열화를 동반하게 되며 문제를 야기하는 전력 설비의 손상 또는 징후를 감지하기 위한 감지 장치나 수단이 이용되고 있다.
종래에는 주로 아크 검출, 열화상 카메라, 적외선 센서, 광케이블 무선 온도 센서 등을 이용하고 있다.
아크 검출이나 열화 검출 방식은 고가의 장비를 사용함에도 불구하고 간접적인 온도 검출밖에 할 수 없으며, 무선 온도 센서의 경우에도 전원을 건전지를 이용하여 설치함으로써, 많은 제약이 발생하고 있다. 주기적으로 건전지를 교체하여야 하므로 유지/보수의 면에서 많은 문제점을 안고 있다. 등록특허공보 10-0862031은 그와 같은 종래 기술의 한 예시이다.
한편, 배전반과 같은 전력 설비는 그 내부의 수많은 접속점에 대해 과열을 감지하여야 하며, 하나의 건물이나 시설 내에서도 수많은 배전반이 여기저기 흩어져 원거리에 설치되어 있는 경우가 많다.
종래의 무선 온도 센서나 아크 검출 등의 방식에 의해서는 이들 각 배전반마다 수많은 접속점들을 모두 일시에 온도 감지를 하고 모니터링하기에는 적합하지 않다.
특히 배전반 내 접속점들의 온도 감지는 근접 거리에서 다수의 접속점들에 대한 온도 측정을 하여야 하는 조건을 만족해야 한다. 이러한 이유로 인해 등록특허공보 10-1215413은 근접 영역에서 비접촉 방식으로 온도를 측정할 수 있는 표면 탄성파(surface acoustic wave, SAW)를 이용한 온도 감지 방식이 개발되었다.
SAW(surface acoustic wave) 센서는 그 기판을 압전 기판으로 구성하고, 온도에 따라 압전 기판이 진동하여 다른 주파수의 표면 탄성파를 생성하도록 구성된다. 이에, 표면 탄성파의 진동수를 통해 온도를 감지할 수 있도록 구성된다.
표면 탄성파는 소형화가 가능하고 견고하며 전력 소모가 낮은 장점이 있다. 또한 높은 주파수에서 동작하므로 감도가 높다. 또한 SAW 센서는 근접 영역에서 온도를 비접촉식으로 측정할 수 있다는 장점이 있으므로, 매우 유용하다. 이를 이용한 연구가 활발하게 수행되고 있다.
그런데, 해당 선행문헌에서는 여러 개의 온도 센서를 구비하여 일시에 온도를 무선으로 수신하여 모니터링할 수 있도록 구성되어 있지 않다.
하나의 배전반에는 적어도 10개 내지는 그 이상의 접속점에 대한 온도를 감지할 필요가 있고, 각 접속점의 온도를 무선으로 수신하여 구별하고 처리할 수 있는 기술이 개시되어 있지 않다.
기존에는 온도 센서를 이용하여 배전반내 중요 접속점이나 배전반 전체의 온도 감지를 하는 것으로 만족해야 했다.
이에, 배전반 등의 전력 설비 내 수많은 접속점들에서 감지된 온도를 구별하여 수신하고 이들을 일시에 모니터링할 수 있는 시스템과 방안이 요구된다.
대한민국특허청 등록특허공보 10-1171723 대한민국특허청 등록특허공보 10-1215413
본 발명의 목적은 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템 은, 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 수신하면 온도 정보를 포함하는 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 각각 송신하는 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서로부터 표면 탄성파를 각각 수신하는 하나의 안테나를 각각 포함하는 복수의 전기 패널(electric panel); 상기 복수의 전기 패널에서 각각 수신된 표면 탄성파를 상기 복수의 전기 패널에 각각 연결된 동축 케이블(coaxial cale)을 통해 수신하여 멀티플렉싱(multiplexing)하고 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 하나의 동축 케이블로 출력하는 멀티플렉서(multiplexer); 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하고, 상기 멀티플렉서에서 출력되는 표면 탄성파를 수신하여 송신하는 리더(reader); 상기 리더가 복수개인 경우, 각 리더로부터 표면 탄성파를 수신하여 전달하는 허브(hub); 상기 리더 또는 허브로부터 상기 표면 탄성파를 전달받고, 전달받은 표면 탄성파를 상기 복수의 온도 센서별로 디스플레이하는 모니터링 단말(monitoring terminal)을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 온도 센서는, 고유의 탄성 상수와 온도에 따라 진동하여 표면 탄성파를 발생하는 압전 기판과, 상기 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 무선 수신하는 안테나와, 상기 안테나를 통해 무선 수신된 센서 구동 마이크로웨이브 신호가 입력되고 입력된 센서 구동 마이크로웨이브 신호에 의해 상기 압전 기판이 온도에 따라 다른 주파수로 진동하고 상기 압전 기판의 진동에 의한 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 소정의 중심 주파수로 변조하는 인터 디지털 트랜스듀서(inter digital transducer, IDT); 상기 인터 디지털 트랜스듀서에 의해 변조된 표면 탄성파를 반사하여 송신하는 반사판을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 리더는, 상기 전기 패널로 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하고 상기 멀티플렉서로부터 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 수신하는 제1 송수신기; 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하고, 상기 수신된 표면 탄성파를 디멀티플렉싱하고 디멀티플렉싱된 표면 탄성파를 온도 센서별로 구별하여 출력하는 프로세서(processor); 상기 프로세서에서 온도 센서별로 구별되어 출력된 표면 탄성파를 상기 허브로 전달하고, 상기 허브로부터 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하기 위한 제어 명령을 수신하는 제2 송수신기를 포함하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 인터 디지털 트랜스듀서는, 428 MHz 내지 439 MHz의 범위 내의 해당 온도 센서별로 미리 지정된 서로 다른 고유의 중심 주파수와 상하한 ±75 kHz의 대역폭으로 상기 표면 탄성파를 송신하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 리더는, 상기 미리 저정된 서로 다른 고유의 중심 주파수를 이용하여 해당 온도센서의 표면 탄성파를 인식하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템에 의하면, 복수의 SAW 센서를 이용하여 배전반 내 접속점들의 온도를 감지하여 열화를 예측하고 모니터링할 수 있는 효과가 있다. 특히, 수많은 SAW 센서들의 온도 감지에 의한 표면 탄성파를 각각 서로 다른 중심 주파수로 송신하여, 각 SAW 센서들의 온도값을 구별하고 어느 접속점의 온도값인지를 모니터링 단말에서 파악할 수 있는 효과가 있다. 모니터링 단말에서 수많은 배전반과 배전반 내 접속점들의 열화를 원격에서 모니터링할 수 있기 때문에, 해당 전력 설비에 대한 즉각적인 조치를 취할 수 있게 된다.
특히, 수많은 SAW 센서들을 모든 접속점에 대해 온도 감지하도록 모두 할당하고 이를 처리할 수 있기 때문에, 모든 전력 설비의 세부적인 구성 하나하나에 대해 과열과 열화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW 온도 센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리더의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱 모니터링 화면의 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템(이하, '온도 센싱 시스템'이라 함)은 적어도 하나 이상의 전기 패널(electric panel)(100), 멀티플렉서(multiplexer)(200), 리더(reader)(300), 허브(hub)(400), 모니터링 단말(monitoring terminal)(500)을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 전기 패널(100)은 복수의 SAW(surface acoustic wave) 온도 센서(110)와 안테나(120)로 구성될 수 있다.
온도 센싱 시스템은 복수의 SAW 온도 센서(110)를 하나의 배전반 즉 전기 패널(100) 내 복수의 접속점마다 근접거리/비접촉 방식으로 측정하여 표면 탄성파를 생성하고 이를 원격지의 모니터링 단말에서 취합하여 각 배전반마다 그리고 각 배전반 내의 접속점마다 원격에서 실시간으로 온도를 모니터링할 수 있도록 구성된다.
온도 센싱 시스템은 대형 고층 건물이나 시설에 구비된 다수의 배전반에 대해 세부적인 각 구성의 온도를 실시간 모니터링할 수 있으며, 수백개 내지 수천개의 접속점도 일시에 실시간 모니터링이 가능하다.
좀 더 구체적으로는, 온도 센싱 시스템에서는 각 배전반과 그 내부의 각 접속점들의 온도값(표면 탄성파의 주파수)을 서로 다른 중심 주파수를 기준으로 송신하기 때문에, 각 접속점들의 온도값을 구별할 수 있게 된다.
이에, 대형 고층 건물에서는 배전반에 문제가 발생하더라도 어느 층의 어느 배전반에서 그 중 어느 접속점에서 과열과 열화가 발생하는지 알 수 있게 된다. 그러므로, 과열과 열화로 인해 문제가 커지기 전에 미리 정확한 조치를 취할 수 있게 된다.
특히, 수많은 SAW 센서들을 모든 접속점에 대해 온도 감지하도록 모두 할당하고 이를 처리할 수 있기 때문에, 모든 전력 설비(10)의 세부적인 구성 하나하나에 대해 과열과 열화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
전기 패널(100)은 배전반, 분전반 등으로서 전력 설비(10)를 포함하며, 복수의 SAW 온도 센서(110)와 안테나(120)로 구성될 수 있다.
전기 패널(100)은 개수에 제한없이 복수 개가 구비될 수 있으며, 각 전기 패널(100)은 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 수신하면 온도 정보를 포함하는 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 각각 송신하도록 구성될 수 있다.
좀 더 구체적으로는, 안테나(120)를 통해 외부의 리더(300)에서 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 수신하고 수신된 센서 구동 마이크로웨이브 신호가 각 SAW 온도 센서(110)로 무선으로 전달되면, SAW 온도 센서(110)에서 수신하여 온도를 측정하게 된다. SAW 온도 센서(110)에서는 SAW 온도 센서(110)에서 표면 탄성파를 생성하여 해당 SAW 온도 센서(110)의 중심 주파수값과 할당된 대역폭에 실어 안테나(120)로 송신하고 안테나(120)는 이를 외부의 멀티플렉서(200)로 전달하게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 SAW 온도 센서(110)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW 온도 센서의 사시도이다.
도 2를 참조하면, SAW 온도 센서(110)는 압전 기판(111), 안테나(112), 인터 디지털 트랜스듀서(inter digital transducer, IDT)(113) 및 반사판(114)을 포함하도록 구성될 수 있다.
압전 기판(111)은 그 구성 물질에 따라 고유의 탄성 상수를 갖도록 구성된다.
압전 기판(111)은 고유의 탄성 상수와 접속점의 온도에 따라 진동하도록 구성된다. 압전 기판(111)은 그 진동에 의해 생성된 표면 탄성파를 발생 내지는 생성한다.
안테나(112)는 압전 기판(111)에 구비되며, 리더(300)로부터 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 무선 수신하며, 센서 구동 마이크로웨이브 신호에 의해 압전 기판(111)이 구동된다. 압전 기판(111)은 고주파 즉 마이크로웨이브 신호에 의해 구동될 수 있기 때문이다.
안테나(112)를 통해 무선 수신된 센서 구동 마이크로웨이브 신호가 입력되고 입력된 센서 구동 마이크로웨이브 신호에 의해 압전 기판(111)이 온도에 따라 다른 주파수로 진동하게 되면, 표면 탄성파가 압전 기판(111)을 따라 인터 디지털 트랜스듀서(113)로 전달되고, 인터 디지털 트랜스듀서(113)는 압전 기판(111)의 진동에 의해 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 미리 정해진 중심 주파수와 대역폭에 실어 변조하도록 구성된다.
여기서, 인터 디지털 트랜스듀서(113)는 428 MHz 내지 439 MHz의 범위 내의 소정의 중심주파수를 반송 주파수로하여 표면 탄성파를 실어 송신하도록 구성될 수 있다.
이때, 중심 주파수는 해당 SAW 온도 센서(110)별로 미리 지정된 값으로서, 적어도 하나의 전기 판넬(110) 내에서는 다른 SAW 온도 센서(110)와는 중복되지 않도록 구성되며, 그 대역폭은 중심 주파수를 중심으로 상하한 ±75 kHz로 구성되는 것이 바람직하다.
반사판(114)은 인터 디지털 트랜스듀서(113)에 의해 중심 주파수와 결합된 표면 탄성파를 반사하여 송신하도록 구성된다.
다시 도 1을 참조하면, 멀티플렉서(200)는 복수의 전기 패널(100)에서 각각 수신된 표면 탄성파를 복수의 전기 패널(100)에 각각 연결된 동축 케이블(coaxial cale)을 통해 수신하여 멀티플렉싱(multiplexing)하고 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 하나의 동축 케이블로 출력하도록 구성될 수 있다. 전기 패널(100)의 개수가 수십개 내지 수백개가 될 수 있으므로, 이들을 모두 동축 케이블을 통해 수신하여 멀티플렉싱하도록 구성된다.
리더(300)는 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 전기 패널(100)로 송신하고, 멀티플렉서(200)에서 출력되는 표면 탄성파를 수신하여 허브(400) 또는 모니터링 단말(500)로 송신하도록 구성된다. 잠시 도 3을 참조하여 리더(300)에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리더의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 리더(300)는 제1 송수신기(310), 프로세서(processor)(320) 및 제2 송수신기(33)를 포함하도록 구성될 수 있다.
리더(300)는 각 SAW 온도 센서(110)의 중심 주파수를 통해 어느 SAW 온도 센서(110)의 온도값(표면 탄성파)이 수신되었는지 파악할 수 있도록 구성된다. 리더(300)는 각 SAW 온도 센서(110)에 대하여 미리 정해진 중심 주파수를 미리 저장하도록 구성된다.
제1 송수신기(310)는 프로세서(320)의 제어에 의해 전기 패널(100)로 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하도록 구성되며, 멀티플렉서(200)로 표면 탄성파를 송신하도록 구성될 수 있다. 제1 송수신기(320)는 표면 탄성파대신 프로세서(320)에서 파악된 온도값 자체를 멀티플렉서(200)로 송신하도록 구성될 수도 있다.
프로세서(320)는 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하고, 제1 송수신기(310)를 통해 수신된 표면 탄성파를 디멀티플렉싱하고 디멀티플렉싱된 표면 탄성파 내지는 그를 복조하여 산출한 온도값 자체를 SAW 온도 센서(110)별로 구별하여 출력하도록 구성될 수 있다.
제2 송수신기(330)는 프로세서(320)에서 SAW 온도 센서(310)별로 구별되어 출력된 표면 탄성파를 허브(400) 또는 모니터링 단말(500)로 전달하도록 구성될 수 있다. 그리고 제2 송수신기(330)는 허브(400) 또는 모니터링 단말(500)로부터 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하기 위한 제어 명령을 수신하도록 구성될 수 있다. 제어 명령에 의해 프로세서(320)가 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
한편, 허브(400)는 리더(300)가 복수개인 경우, 각 리더(300)로부터 표면 탄성파를 수신하여 모니터링 단말(500)로 전달하도록 구성될 수 있다. 리더(300)가 한 개뿐이거나 개수가 많지 않은 경우에는 허브(400)는 생략될 수 있다.
모니터링 단말(500)은 리더(300) 또는 허브(400)로부터 표면 탄성파 내지는 그 온도값 자체를 전달받고, 전달받은 표면 탄성파 또는 온도값을 복수의 SAW 온도 센서(110)별로 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱 모니터링 화면의 예시도이다.
도 4에서 보듯이, 사용자는 모니터링 화면을 통해 각 SAW 온도 센서(110)별로 실시간 온도를 모니터링할 수 있으며, 과열 등의 경우에는 경보를 통해 사용자에게 알려주도록 구성될 수 있다.
SAW 온도 센서(110)가 수십개 내지는 수백개 그 이상인 경우, 특정 임계값을 이용하여 문제가 발생한 SAW 온도 센서(110)와 그 위치를 팝업(pop-up) 화면에 표시하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 온도 센싱 시스템은 SAW 온도 센서(110)에 의해 무전원으로 구성이 가능한 장점이 있으므로, 유지 보수의 면에서 매우 유용하다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전력 설비 100: 전기 패널
110: SAW 온도 센서 111: 압전 기판
112: 안테나 113: 인터 디지털 트랜스듀서
114: 반사판 120: 안테나
200: 멀티플렉서 300: 리더
310: 제1 송수신기 320: 프로세서
330: 제2 송수신기 400: 허브
500: 모니터링 단말

Claims (3)

  1. 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 수신하면 온도 정보를 포함하는 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 각각 송신하는 복수의 SAW(surface acoustic wave) 온도 센서와, 상기 복수의 SAW 온도 센서로부터 표면 탄성파를 각각 수신하는 하나의 안테나를 각각 포함하는 복수의 전기 패널(electric panel);
    상기 복수의 전기 패널에서 각각 수신된 표면 탄성파를 상기 복수의 전기 패널에 각각 연결된 동축 케이블(coaxial cale)을 통해 수신하여 멀티플렉싱(multiplexing)하고 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 하나의 동축 케이블로 출력하는 멀티플렉서(multiplexer);
    상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하고, 상기 멀티플렉서에서 출력되는 표면 탄성파를 수신하여 송신하는 리더(reader);
    상기 리더가 복수개인 경우, 각 리더로부터 표면 탄성파를 수신하여 전달하는 허브(hub);
    상기 리더 또는 허브로부터 상기 표면 탄성파를 전달받고, 전달받은 표면 탄성파를 상기 복수의 SAW 온도 센서별로 디스플레이하는 모니터링 단말(monitoring terminal)을 포함하고,
    상기 SAW 온도 센서는,
    고유의 탄성 상수와 온도에 따라 진동하여 표면 탄성파를 발생하는 압전 기판과,
    상기 센서 구동 마이크로웨이브(microwave) 신호를 무선 수신하는 안테나와,
    상기 안테나를 통해 무선 수신된 센서 구동 마이크로웨이브 신호가 입력되고 입력된 센서 구동 마이크로웨이브 신호에 의해 상기 압전 기판이 온도에 따라 다른 주파수로 진동하고 상기 압전 기판의 진동에 의한 표면 탄성파(surface acoustic wave)를 소정의 중심 주파수로 변조하는 인터 디지털 트랜스듀서(inter digital transducer, IDT),
    상기 인터 디지털 트랜스듀서에 의해 변조된 표면 탄성파를 반사하여 송신하는 반사판을 포함하도록 구성되고,
    상기 리더는,
    상기 전기 패널로 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 송신하고 상기 멀티플렉서로부터 멀티플렉싱된 표면 탄성파를 수신하는 제1 송수신기,
    상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하고, 상기 수신된 표면 탄성파를 디멀티플렉싱하고 디멀티플렉싱된 표면 탄성파를 SAW 온도 센서별로 구별하여 출력하는 프로세서(processor),
    상기 프로세서에서 SAW 온도 센서별로 구별되어 출력된 표면 탄성파를 상기 허브로 전달하고, 상기 허브로부터 상기 센서 구동 마이크로웨이브 신호를 생성하기 위한 제어 명령을 수신하는 제2 송수신기를 포함하도록 구성되는 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인터 디지털 트랜스듀서는,
    428 MHz 내지 439 MHz의 범위 내의 해당 SAW 온도 센서별로 미리 지정된 서로 다른 고유의 중심 주파수와 상하한 ±75 kHz의 대역폭으로 상기 표면 탄성파를 송신하고,
    상기 리더는,
    상기 미리 저정된 서로 다른 고유의 중심 주파수를 이용하여 해당 온도센서의 표면 탄성파를 인식하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 SAW 온도 센서를 활용한 온도 센싱 시스템.
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