KR101478920B1 - 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치 - Google Patents

탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 및 전자소자, 각종 전기량의 측정이 가능하며, 사용 및 조작이 용이하고 휴대가 간편한 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치에 관한 것으로서, 간편한 스위치의 조합으로 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드극성 판별, 펄스 레벨측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 등의 기능을 가지고, 다른 고가의 장비들보다 훨씬 저렴한 소형계측기를 제공할 수 있으며 또한, 종래의 무겁고 부피가 커서 휴대가 힘든 장비들이 아니라 작고 가벼우며 휴대가 간편하여 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 다기능 전기량 측정 및 파형발생 장치를 제공할 수 있다.

Description

탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치{Multi-functional measuring and waveform-generating equipment with a probe}
본 발명은 다기능 측정 및 파형발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 및 전자소자, 각종 전기량의 측정이 가능하며, 사용 및 조작이 용이하고 휴대가 간편한 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치에 관한 것이다.
측정장치는 측정목적이나 측정대상에 따라 크게는 전압, 전류, 전력, 저항, 임피던스, 어드미턴스, 인덕턴스 등의 전기량 측정회로와 회전각, 위치, 압력, 자계, 온도, 습도, 가스, 이온 등의 비전기량 측정회로로 나누어진다.
이와 관련한 종래기술로서, 대한민국 공개특허공보 제1999-0070234호에는 디지털 다기능 테스터기가 개시되어 있다.
개시된 종래기술에 따른 디지털 다기능 테스터기는, 마이크로컨트롤러 주변에 정밀하고 세분화된 직류 또는 교류의 전류값을 얻을 수 있도록 전류의 측정 범위를 고, 소 범위로 확대하여 선택할 수 있도록 하고 선택된 범위의 측정값은 화면 출력 수단에 숫자로 표시될 수 있도록 한다.
그러나 이러한 종래의 측정 장비는 부피가 크고 무거워서 휴대성이 떨어지며 작업시 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 측정 장비는 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스 측정, 주파수 측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성 판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 등의 다양한 기능을 하나의 기기로 제공할 수 없는 문제점도 있었다.
대한민국 공개특허공보 제1999-0070234호(1999년09월15일)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 하나의 기기로 전기 및 전자소자, 각종 전기량의 측정과 신호 발생이 가능하며, 사용 및 조작이 용이하고 휴대가 간편한 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탐침을 구비한 다기능 전기량 측정 및 파형발생 장치는, 몸체의 전방으로 돌출되어 측정모드 시 피측정물의 (+)극과 연결되며 파형 발생모드 시 (+)극을 제공하는 탐침과, 상기 몸체의 측면으로부터 와이어로 연장되어 측정모드 시 피측정물의 (-)극과 연결되고 파형발생모드 시 (-)극을 제공하는 집게를 포함하고, 상기 탐침 및 집게와 전기적으로 연결되어 이들과 동일한 기능을 수행하는 핀 헤더를 포함하는 측정/파형발생 단자부; 기기의 전원 온/오프, 동작모드 변경 및 설정을 입력받는 모드변경/설정부; 상기 모드변경/설정부의 입력에 따라 상기 측정/파형발생 단자부에 연결되는 피측정물 및 파형발생에 대한 동작모드와 설정을 제어하는 마이크로컨트롤러; 및 상기 마이크로컨트롤러에 의하여 제어된 동작모드, 설정값, 전기량 측정 및 파형발생 상태를 표시하는 표시부를 포함한다.
상기 모드변경/설정부로부터 입력되고 상기 마이크로컨트롤러에 의하여 제어되는 동작모드는; 상기 측정/파형발생단자부를 통하여 연결된 피측정물에 대한 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성 판별, 파형 레벨측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 모드를 포함한다.
상기 모드변경/설정부는 주 전원을 온/오프시키는 전원 스위치; 및 각각의 조합으로 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드극성 판별, 파형레벨 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 중 어느 하나를 선택하는 제1 및 제2 모드변경/설정스위치를 포함한다.
상기 몸체는 길이가 긴 막대 (bar) 형태로 형성되고, 상기 전원 스위치는 상기 몸체의 후미에 설치되며, 상기 표시부와, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치는 각각 상기 몸체의 앞쪽 및 측면에 마주보며 형성된다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 피측정물로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog to digital converter); 내장된 프로그램에 의해 시간에 따라 인터럽트를 발생하고, 측정/파형발생단자부에 입력되는 펄스를 검출하는 타이머/카운터; 및 상기 ADC로 입력된 상기 피측정물의 측정신호를 연산하여 전압, 저항, 인덕턴스, 커패시턴스, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 파형 레벨측정, 주파수측정 및 다이오드에 걸리는 전압을 계산하고, 상기 타이머/카운터로부터의 신호를 연산하여 상기 측정/파형발생단자부로 구형파 및 PWM신호를 발생시키는 연산부를 포함한다.
상기 표시부는 현재의 동작모드 및 설정값을 7-세그먼트(segment) 등으로 표시할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치에 의하면, 간편한 스위치의 조합으로 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성 판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 등의 다양한 기능을 제공하며, 다른 고가의 장비들보다 훨씬 저렴한 소형 계측기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 무겁고 부피가 커서 휴대가 힘든 장비들이 아니라, 작고 가벼우며 휴대가 간편하여 현장에서 쉽게 사용할 수 있는 다기능 측정 및 파형발생 장치를 제공하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 핀 헤더를 상세히 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치를 나타낸 블록도,
도 4a 내지 4k는 본 발명의 다양한 동작모드에 대한 각각의 동작상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시 형태를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변형, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 개시된 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안되며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
따라서, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 또한 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.
공간적으로 상대적인 용어인 아래(below, beneath, lower), 위(above, upper) 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관 관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 아래(below, beneath)로 기술된 소자는 다른 소자의 위(above, upper)에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 아래는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 핀 헤더를 상세히 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치를 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치는 몸체(14)의 전방으로 돌출되어 측정모드 시에는 피측정물의 (+)극과 연결되고, 파형 발생모드 시에는 (+)극을 제공하는 탐침(11)과, 상기 몸체(14)의 측면으로부터 와이어(12a)로 연장되어 측정모드 시에는 피측정물의 (-)극과 연결되고, 파형발생 모드 시에는 (-)극을 제공하는 집게(12)와, 상기 몸체(14)의 측면에 형성되며 상기 탐침(11) 및 집게(12)와 전기적으로 연결되어 이들과 동일한 기능을 수행하는 핀 헤더(13)를 포함하는 측정/파형발생 단자부(10) 및, 사용자로부터 전원 온/오프 및 동작모드 설정 및 변경 명령을 입력받는 모드변경/설정부(20) 및, 상기 모드변경/설정부(20)의 입력에 따라 상기 측정 /파형발생 단자부(10)에 연결되는 피측정물의 전기량 측정 및 파형발생을 제어하는 마이크로컨트롤러(30), 그리고, 상기 마이크로컨트롤러(30)에 의하여 동작 제어된 상태 및 측정값을 표시하는 표시부(40)를 포함한다.
여기서, 상기 모드변경/설정부(20)로부터 입력되고 상기 마이크로컨트롤러(30)에 의하여 제어되는 동작모드, 즉 측정모드와 파형 발생모드는, 상기 측정/파형발생단자부(10)를 통하여 연결된 피측정물에 대한 전압측정, 저항측정, 인덕턴스 측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, 그리고 PWM신호 발생 모드를 포함한다.
또한, 상기 측정/파형발생단자부(10)의 핀 헤더(13)는 상기 피측정물의 전극 리드선을 삽입할 수 있고, 발생된 파형을 수신할 수 있는 (+)극홈(13a) 및 (-)극홈(13b)을 포함한다.
상기 (+)극홈(13a)은 상기 탐침(11)과 내부적으로 연결되어 측정모드 시에는 피측정물의 (+)극과 연결되어 (+)극을 측정하고, 파형 발생모드 시에는 (+)극 파형을 제공한다.
또한, 상기 (-)극홈(13b)은 상기 집게(12)와 내부적으로 연결되어 측정모드 시에는 피측정물의 (-)극과 연결되어 (-)극을 측정하고 파형발생 모드 시에는 (-)극 파형을 제공한다.
상기 모드변경/설정부(20)는, 전원 스위치(21)와 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 포함한다.
전원 스위치(21)는 각부에 동작전원을 공급하는 주 전원을 온/오프시키고, 제1 및 제2 모드변경 스위치(22, 23)는 각각의 조합으로 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 모드 중 어느 하나를 선택한다.
상기 몸체(14)는 길이가 긴 막대 또는 펜 형태로 형성되고, 상기 전원 스위치(21)는 상기 몸체(14)의 후미에 설치되며, 상기 표시부(40)와, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)는 상기 몸체(14)의 앞쪽 측면 양측에 마주보고 형성된다.
따라서, 사용자가 상기 몸체(14)를 일반적인 펜을 사용할 때처럼 잡을 경우, 사용자의 엄지와 검지 부분에 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)가 위치하게 되어 모드 변경 또는 모드 설정을 매우 편리하게 조작할 수 있다.
상기 마이크로컨트롤러(30)는 ADC(31), 연산부(32) 및 타이머/카운터(33)를 포함한다.
ADC(31)는 상기 피측정물로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
연산부(32)는 상기 ADC(31)로 입력된 상기 피측정물의 신호를 연산하여 전압, 저항, 인덕턴스, 커패시턴스, 논리신호 레벨, 주파수 및 다이오드에 걸리는 전압을 계산한다. 또한, 상기 타이머/카운터(32)로부터의 신호를 연산하여 구형파 및 PWM신호를 발생시키며, 상기 측정/파형발생 단자부(10)로 입력되는 펄스의 수를 카운터한다.
타이머/카운터(33)는 상기 연산부(32)가 상기된 기능을 수행할 수 있도록 내장된 프로그램에 따라 타이머 인터럽트를 발생하고, 상기 측정/파형발생 단자부(10)로 입력되는 펄스를 검출하는 역할을 한다.
표시부(40)는 현재의 동작모드, 설정값 및 측정값을 7-세그먼트 등으로 표시한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치의 작동 방법을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 사용자는 상기 몸체(14)의 후미에 설치된 전원 스위치(21)를 이용하여 주 전원을 온/오프시킨다.
이후, 주 전원이 켜진(온) 상태에서의 동작모드 변경방법으로서, 상기 제1 모드변경/설정 스위치(22)를 누른 상태에서 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 눌렀다 떼면 순차적으로 11가지의 모드(전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생)가 반복되어 변경된다. 이때, 현재 변경되는 동작모드는 표시부(40)에 7-세그먼트 등으로 표시된다.
이후, 동작모드 선택방법으로서, 제1 모드변경/설정 스위치(22)를 누르고 있는 모드 변경 상태에서 제1 모드변경/설정 스위치(22)를 떼면 현재 표시부(40)에 표시된 동작모드가 선택되고 상기 장치는 선택된 해당 모드로 동작한다.
첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 각각의 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성 판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 모드의 동작상태를 상세히 설명한다.
도 4a 내지 4k는 본 발명의 다양한 동작모드에 대한 각각의 동작상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “volt”가 표시되도록 하여 본 발명의 전압 측정 모드를 선택한다.
본 발명의 전압 측정 모드에서는, 집게(12)를 측정하고자 하는 소자, 회로 또는 피측정물의 한 끝에 연결하고, 이들의 또 다른 한 끝에 탐침(11)을 접촉시킨다. 이때 마이크로컨트롤러(30)는 ADC(31)로 입력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 양자화시킨 후 디지털의 형태로 전압값을 계산하고, 그 값을 표시부(40)에 7-세그먼트 등으로 표시함으로써 피측정물의 전압을 간편하게 측정/표시할 수 있다. 이때, 전압 측정 범위는 0V~5V인 것이 바람직하다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “res”가 표시되도록 하여 본 발명의 저항 측정 모드를 선택한다.
본 발명의 저항 측정 모드에서는, 측정하고자 하는 저항의 양단에 집게(12)와 탐침(11)을 연결하면, 마이크로컨트롤러(30)는 내장된 프로그램에 따라 전압을 저항에 인가한 후, ADC(31)로 입력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 양자화하여 전압분배법칙에 의하여 저항값을 계산하고, 그 값을 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 저항을 간편하게 측정/표시할 수 있다. 이때, 저항 측정 범위는 1~10MΩ인 것이 바람직하다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “coil”이 표시되도록 하여 본 발명의 인덕턴스 측정 모드를 선택한다.
본 발명의 인덕턴스 측정 모드에서는, 측정하고자 하는 인덕터(미도시)의 양단에 집게(12)와 탐침(11)을 연결한 후 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 누르면, 표시부(40)가 잠시 꺼졌다 켜지면서 현재의 측정값을 표시부(40)에 표시한다.
이때, 마이크로컨트롤러(30)는 인덕터로 전압을 인가하고 전압이 감소하는 시간을 타이머/카운터(32)로 측정하여 인덕턴스값을 계산하며, 그 값을 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 인덕턴스를 간편하게 측정/표시할 수 있다. 이때 인덕턴스 측정 범위는 0.1mH~999.9mH인 것이 바람직하다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “cap”이 표시되도록 하여 본 발명의 커패시턴스 측정모드를 선택한다.
본 발명의 커패시턴스 측정 모드에서는, 측정하고자 하는 커패시터(미도시)의 양단에 집게(12)와 탐침(11)을 연결한 후 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 누르면, 표시부(40)가 잠시 꺼졌다 켜지면서 현재의 측정값을 표시부(40)에 표시한다.
이때, 마이크로컨트롤러(30)는 커패시터로 전압을 인가하고 전압이 증가하는 데 걸리는 시간을 타이머/카운터(33)로 측정하여 커패시턴스를 계산하고, 그 값을 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 커패시턴스를 간편하게 측정/표시할 수 있다. 이때, 커패시턴스 측정 범위는 10nF~200μF인 것이 바람직하다.
도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “freq”를 표시되도록 하여 본 발명의 주파수 측정 모드를 선택한다.
본 발명의 주파수 측정 모드에서는, 측정하고자 하는 피대상물의 (-)극에 집게(12)를 연결하고 피대상물의 (+)극에 탐침(11)을 연결하면, 마이크로컨트롤러(30)는 타이머/카운터(33)의 인터럽트 기능을 사용하여 주파수값을 계산하고 그 값을 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 주파수를 간편하게 측정/표시할 수 있다. 이때, 주파수 측정 범위는 1Hz~2MHz인 것이 바람직하다.
도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “cnt”가 표시되도록 하여 본 발명의 카운터 모드를 선택한다.
본 발명의 펄스 카운터 모드에서는, 카운터하고자 하는 피대상물의 (-)극에 집게(12)를 연결하고 피대상물의 (+)극에 탐침(11)을 연결하면, 마이크로컨트롤러(30)는 타이머/카운터(33)의 인터럽트 기능을 사용하여 펄스 수를 계산하고 그 값을 표시부(40)에 표시한다.
펄스 카운터의 값은 0부터 9999까지 증가하며, 이 보다 큰 값은 0으로 되돌아간 후 다시 증가하도록 표시함으로써 피측정물의 펄스를 간편하게 측정/표시할 수 있다. 신호가 입력되는 도중에 제1 모드변경/설정스위치(22)를 누르면 타이머/카운터(33)를 리셋할 수 있다. 펄스 측정 범위는 0~9999인 것이 바람직하다.
도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “prob”가 표시되도록 하여 본 발명의 논리신호 레벨측정 모드를 선택한다.
본 발명의 논리신호 레벨측정 모드에서는, 측정하고자 하는 피대상물의 (-)극에 집게(12)를 연결하고 피대상물의 (+)극에 탐침(11)을 연결하면, 마이크로컨트롤러(30)는 내장된 프로그램에 따라 논리신호 전압의 레벨을 판단하여 그 레벨을 High 또는 Low로 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 논리값을 간편하게 측정/표시할 수 있다.
이때, 본 발명의 논리신호 레벨측정 모드에서는, 본 발명의 전압 측정과 동일한 원리로 동작되는데, 마이크로컨트롤러(30)는 ADC(31)로 입력되는 아날로그 전압량을 디지털값으로 양자화시킨 후 디지털의 형태로 연산하여 전압값을 계산하며, 1.4V 이하는 Low로 인식하고, 2.5V 이상은 High로 인식하여 논리신호 레벨을 측정한다. 이때, 논리신호 레벨측정 범위는 0~5V인 것이 바람직하다.
도 4h에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “diod”가 표시되도록 하여 본 발명의 다이오드 극성 판별 모드를 선택한다.
본 발명의 다이오드 극성판별 모드에서는, 측정하고자 하는 다이오드 또는 트랜지스터(미도시) 양단의 전극 리드선을 각각 핀 헤더(13)의 (+)극홈(13a) 및 (-)극홈(13b)에 삽입한다.
이때, 마이크로컨트롤러(30)는 내장된 프로그램에 따라 다이오드 또는 트랜지스터에 전압을 인가하고 PN 접합에 걸리는 전압을 ADC(31)에 의하여 디지털값으로 양자화시킨 후, 이를 디지털로 연산하여 다이오드 또는 트랜지스터 양단에 걸리는 전압을 계산하고 이를 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물에 걸리는 전압을 간편하게 측정/표시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 PN 접합에 걸리는 전압을 나타냄으로써, 데이터 시트를 보지 않고도 다이오드 및 트랜지스터의 순방향 및 역방향을 쉽게 파악할 수 있도록 한다. 즉, PN 접합에 걸리는 전압이 순방향일 경우 전압은 순방향 전압만큼 걸리지만 역방향일 경우 인가된 전압이 모두 다 걸리는 것을 이용하여 PN 접합에 걸리는 전압에 의하여 다이오드 및 트랜지스터의 PN 접합 상태를 알 수 있다.
도 4i에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “puls”가 표시되도록 하여 본 발명의 펄스레벨 측정 모드를 선택한다.
본 발명의 펄스레벨 측정 모드에서는, 피대상물의 (-)극에 집게(12)를 연결하고 피대상물의 (+)극에 탐침(11)을 연결하면, 마이크로컨트롤러(30)는 내장된 프로그램에 따라 ADC(31)로 입력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 양자화시킨 후 0V, 2.5V 및 5V의 3단계로 구분하여 표시부(40)에 표시함으로써 피측정물의 펄스를 간편하게 측정/표시할 수 있다.
도 4j에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “sqr”이 표시되도록 하여 본 발명의 구형파 발생 모드를 선택한다.
본 발명의 구형파 발생 모드에서는, 모드변경/설정부(20)에서 설정한 주파수에 의하여 발생하는 타이머/카운터(33)의 타이머 인터럽트를 사용하여 마이크로컨트롤러(30)가 구형파를 발생시키며, 이렇게 발생되는 구형파의 주파수를 표시부(40)에 표시함으로써 구형파를 간편하게 발생/표시할 수 있다. 이때, 집게(12) 및 이와 연결된 핀 헤더 (-)극 홈(13b)과, 탐침(11) 및 이와 연결된 핀 헤더 (+)극 홈(13a) 단자 사이에서 구형파가 출력되며, 제1 모드변경/설정 스위치(22)를 누를 시 주파수가 증가하며 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 누를 시 주파수가 감소한다. 여기서 구형파 신호의 전압레벨은 0 및 5V이다.
도 4k에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치(22, 23)를 조작하여 표시부(40)에 도시된 바와 같이 “pun”이 표시되도록 하여 본 발명의 PWM 발생 모드를 선택한다.
본 발명의 PWM 발생 모드에서는, 모드변경/설정부(20)에서 설정한 듀티비(duty ratio)에 따라 발생하는 타이머/카운터(33)의 타이머 인터럽트를 사용하여 마이크로컨트롤러(30)가 PWM 신호를 발생시키며, 이렇게 발생되는 PWM 신호의 듀티비를 표시부(40)에 표시함으로써 PWM을 간편하게 발생/표시할 수 있다.
이때, 집게(12) 및 이와 연결된 핀 헤더 (-)극 홈(13b)과, 탐침(11) 및 이와 연결된 핀 헤더 (+)극 홈(13a) 단자 사이에서 PWM 신호가 출력되며, 제1 모드변경/설정 스위치(22)를 누를 시 듀티비가 증가하며 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 누를 시 듀티비가 감소한다. 여기서 PWM 신호의 전압레벨은 0 및 5V이다.
본 발명의 표시부(40)의 표시 방법은 측정모드 시 모드변경/설정부(20)에서 설정된 설정값은 표시되지 않고 측정값만 표시되며, 파형발생모드 시에는 모드변경/설정부(20)에서 설정된 설정값만 표시된다.
또한, 측정모드 시에는 측정값의 3자리 숫자와 측정 단위가 7-세그먼트에 표시된다. 측정값의 4번째 자리의 숫자를 확인하려면 제2 모드변경/설정 스위치(23)를 누르면 4번째 숫자가 측정단위를 나타내는 자리에 표시된다.
측정모드에서 소자가 연결되지 않거나 측정범위를 넘어서게 되면 에러 메시지가 표시부(40)에 표시된다.
본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.
10 : 측정/파형발생단자부 11 : 탐침
12 : 집게 13 : 핀 헤더
13a : (+)극홈 13b : (-)극홈
20 : 모드변경/설정부 21 : 전원 스위치
22 : 제1 모드변경/설정 스위치 23 : 제2 모드변경/설정 스위치
30 : 마이크로컨트롤러 31 : ADC
32: 연산부 33 : 타이머/카운터
40 : 표시부

Claims (7)

  1. 몸체의 전방으로 돌출되어 측정모드 시 피측정물의 (+)극과 연결되며 파형 발생모드 시 (+)극을 제공하는 탐침과, 상기 몸체의 측면으로부터 와이어로 연장되어 측정모드 시 피측정물의 (-)극과 연결되고 파형발생 모드 시 (-)극을 제공하는 집게를 포함하는 측정/파형발생 단자부;
    사용자의 전원 온/오프 및 동작모드 설정과 변경 명령을 입력받는 모드변경/설정부;
    상기 모드변경/설정부의 명령에 따라 상기 측정/파형발생 단자부를 통하여 연결된 피측정물의 전기량 측정 및 파형 발생에 대한 상기 동작모드를 제어하는 마이크로컨트롤러; 및
    상기 마이크로컨트롤러에 의하여 제어된 동작모드, 설정값, 전기량 측정 및 파형발생 상태를 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 모드변경/설정부로부터 입력되고 상기 마이크로컨트롤러에서 제어되는 동작모드는;
    상기 측정/파형발생 단자부를 통하여 연결된 상기 피측정물에 대한 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 펄스카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 모드를 포함하는 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정/파형발생단자부는;
    상기 피측정물의 전극 리드선이 삽입되는 (+)극홈 및 (-)극홈을 갖는 핀 헤더를 더 포함하고,
    상기 (+)극홈은 상기 탐침과 내부적으로 연결되어 측정모드 시에는 피측정물의 (+)극과 연결되고 파형 발생모드 시에는 (+)극을 제공하며,
    상기 (-)극홈은 상기 집게와 내부적으로 연결되어 측정모드 시에는 피측정물의 (-)극과 연결되고 파형발생 모드 시에는 (-)극을 제공하는 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모드변경/설정부는;
    주 전원을 온/오프시키는 전원 스위치; 및
    각각의 조합으로 전압측정, 저항측정, 인덕턴스측정, 커패시턴스측정, 주파수측정, 카운터, 논리신호 레벨측정, 다이오드 극성판별, 펄스 측정 및 구형파 발생, PWM신호 발생 모드 중 어느 하나를 선택하는 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치를 포함하는 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 몸체는 길이를 갖는 막대의 형태로 형성되고,
    상기 전원 스위치는 상기 몸체의 후미에 설치되고,
    상기 표시부와, 상기 제1 및 제2 모드변경/설정 스위치는 상기 몸체의 앞쪽 측면에 마주보고 형성된 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러는;
    상기 피측정물로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC;
    내장된 프로그램에 따라 타이머 인터럽트를 발생하고, 상기 측정/파형발생 단자부(10)로 입력되는 펄스를 검출하는 타이머/카운터; 및
    상기 ADC로 입력되는 측정 전압을 연산하여 전압, 저항, 인덕턴스, 커패시턴스, 논리신호 레벨측정, 주파수 및 다이오드에 걸리는 전압을 계산하고, 상기 타이머/카운터의 신호를 연산하여 펄스의 수를 카운터하며, 구형파 및 PWM신호를 발생시키는 연산부를 포함하는 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 표시부는;
    상기 마이크로컨트롤러에 의하여 제어된 동작모드, 설정값, 측정 및 파형발생 상태를 7-세그먼트로 표시하는 탐침을 구비한 다기능 측정 및 파형발생 장치.
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