KR101548937B1 - 전자신호 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피측정 대상의 전자신호를 측정하는 측정부와 측정부를 단말기와 연결시키는 연결부를 포함하는 전자신호 측정장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 측정부는, 단말기의 제어신호에 따라 스위치를 통해 제어신호에 대응되는 전자신호를 선택하여 측정하고, 측정된 전자신호를 분석하여 전자신호를 자동으로 감쇠시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 연결부는 온 더 고(On The Go, OTG) 유니버셜 시리얼 버스 규격인 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

전자신호 측정장치{DEVICE FOR MEASURING ELECTRONIC SIGNAL}

본 발명은 단말기에 연결되어 단말기의 전원을 통해 피측정 대상의 전자신호를 측정할 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 탐침을 통해 전자신호를 측정하는 측정부와 측정부를 단말기와 연결하는 연결부를 포함하되, 연결부를 온-더-고(on the go, otg) 유니버셜 시리얼 버스 규격으로 구성하여 단말기의 종류에 관계없이 연결될 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 측정된 전자신호에 따라 측정부의 감쇠비율을 자동으로 설정할 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 피측정 장치의 저항, 정전용량, 전압, 전류 또는 주파수와 같은 전자신호를 측정할 수 있고, 측정부에 연결된 단말기의 제어신호에 따라 상기 전자신호를 선택할 수 있는 스위치가 포함되는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

본 발명의 측정부는 전자신호를 선택할 수 있는 스위치를 포함하고 선택된 스위치 외에 다른 선택되지 않은 스위치의 전원을 차단할 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 전자신호에 포함된 직류신호를 분석하고, 상기 직류신호에 대응되는 직류오프셋을 자동으로 발생할 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

현대사회에서는 고객의 요구가 다양해짐에 따라 수많은 전자제품들이 생산, 판매되고 있는데, 이러한 전자제품은 동일한 기능을 보유하지만 생산업체, 가격 등에 따라 다양한 형태의 모델로 출시되고 있다.

전자제품의 형태가 다양함에 따라 고장이 발생하면 일반인이 고장이유를 판단하고 직접 수리하는 것이 현실적으로 어려워졌으며, 이에 따라 오실로스코프, 전압계, 전류계 등과 같은 측정장비를 보유하고 있는 서비스 센터에 방문하여 수리하고 있는 실정이다.

한편, 일반적으로 출시되어 있는 측정장비는 측정할 수 있는 기기(프루브 또는 탐침, 이하, '프루브'라 지칭)와 측정결과를 디스플레이할 수 있는 기기로 이루어져 있는데, 그 구매비용이 비싸기 때문에 구매에 따른 부담이 존재한다.

또한, 가장 저렴한 측정장비라고 하더라도 20 ~ 40만원에 근접할 정도의 고가이기 때문에 개인 사용자가 구비하여 사용하기에는 부담이 있을 수밖에 없고, 구매비용이 저렴한 만큼, 제대로된 측정을 기대할 수 없다.

아울러, 측정장비는 크기가 커서 휴대가 용이하지 못하며, 이동하면서 사용하기에는 현실적인 어려움이 있다.

위와 같은 문제점들을 해소하고자 프루브만을 구비하고, 이를 휴대용 단말기에 연결하여 사용할 수 있는 기술들이 개발되고 있다.

이러한 기술과 관련하여 공개특허공보 제10-2004-0088601호에 휴대용 개인정보단말기를 이용한 디지털 계측장치 및 그 제어방법이 기재되어 있다.

위에 기재된 기술은, 계측장치를 휴대용 개인정보 단말기에 연결하고, 사용자의 제어명령에 따라 감지부에서 측정된 아날로그 형태의 측정신호를 디지털 신호로 변환하여 단말기로 제공받을 수 있는 디지털 계측장치에 관한 것이다.

이에 따라 장치의 크기를 소형화할 수 있어서 휴대가 간편해지고, 생산단가를 절감할 수 있다.

또한, 위에 기재된 기술에서는 전자제품을 측정하기 위해 측정하려는 주파수 대역의 신호를 미리 입력함으로써, 측정된 신호를 일정한 크기로 감쇠시키는 것을 기재하고 있다.

이는 전자제품의 종류가 다양하고, 각 전자제품에서 요구되는 전압, 전류 등이 다양하기 때문에 전자제품이 출력하는 다양한 전압, 전류 등을 모두 측정하기 위해 일반적으로 측정장치에 구비되는 구성이다.

즉, 위에 기재된 기술은 측정할 전자제품에 따라 사용자가 미리 주파수 대역의 신호를 입력하고, 이에 따라 측정된 신호를 감쇠시키는 것인데, 이는 전문 지식을 보유한 사용자가 아닌 경우, 주파수 대역의 신호를 파악하여 입력하는 것은 어려울 뿐 아니라, 잘못된 입력의 경우, 측정장치의 파손을 초래할 수 있다.

더불어, 측정장치를 사용하는데에 소비되는 시간이 증가하는 문제점이 있고, 정확도가 저하되는 문제점이 있다.

또한 위에 기재된 기술은 휴대용 개인정보단말기를 PDA로 기재하고 있기 때문에 사용을 위해서 측정기기는 물론 PDA를 별도로 구비해야 하고, 이에 따라 휴대성이 증가할 수는 있지만, 소지에 따른 비용 부담의 문제점이 여전히 해소되지 않았다.

따라서, 단말기 종류의 제한없이 어느 단말기에나 연결시켜 사용할 수 있으며, 전자제품에서 측정된 전자신호에 따라 자동으로 감쇠비율을 설정할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.

공개특허공보 제10-2004-0088601호(2004.10.20.)

위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 단말기에 연결되어 단말기의 전원을 통해 작동되며, 탐침을 통해 전자신호를 측정하는 측정부와 측정부를 단말기와 연결하는 연결부를 포함하는 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 연결부를 온-더-고(on the go, otg) 유니버셜 시리얼 버스 규격으로 구성하여 단말기의 종류에 관계없이 연결될 수 있는 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 측정부를 통해 측정된 전자신호에 따라 측정부의 감쇠비율을 자동으로 설정할 수 있는 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 피측정 장치의 저항, 정전용량, 전압, 전류 또는 주파수와 같은 전자신호를 측정할 수 있고, 측정부에 연결된 단말기의 제어신호에 따라 상기 전자신호를 선택할 수 있는 스위치가 구비된 측정부를 포함하는, 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전자신호를 선택할 수 있는 스위치를 포함하고 선택된 스위치 외의 다른 선택되지 않은 스위치에는 전원을 차단할 수 있는 측정부를 포함하는, 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전자신호에 포함된 직류신호를 분석하고 상기 직류신호에 대응되는 직류오프셋을 자동으로 발생할 수 있는 전자신호 측정장치를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전자신호 측정장치는, 피측정 대상의 전자신호를 측정하는 측정부와 측정부를 단말기와 연결시키는 연결부를 포함하는 전자신호 측정장치에 있어서, 측정부는 단말기의 제어신호에 따라 스위치를 통해 제어신호에 대응되는 전자신호를 선택하여 측정하고, 측정된 전자신호를 분석하여 전자신호를 자동으로 감쇠시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은, 측정부에 포함된 감쇠기를 통해 측정된 전자신호를 감쇠시키되, 감쇠기는 1배, 10배, 50배, 100배 및 200배의 감쇠비율을 저장하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 측정부는, 감쇠비율을 200배로 미리 설정한 후, 전자신호를 측정하고 측정된 전자신호를 분석하여 전자신호의 세기를 판단하고, 감쇠비율 중 전자신호의 세기를 초과하여 가장 근접한 감쇠비율로 자동 설정하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 연결부는, 온 더 고(On The Go, OTG) 유니버셜 시리얼 버스 규격인 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 측정부는, 측정된 전자신호에 포함되어 있는 직류신호를 분석하고 상기 직류신호에 대응되는 직류오프셋을 자동으로 발생함으로써, 상기 전자신호에 포함된 직류신호의 제거를 자동으로 제어할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자신호 측정장치는, 어느 단말기에나 연결하여 전자신호를 측정하도록 구성되기 때문에 측정부(탐침)만 구비하면 전자신호를 측정할 수 있고, 이에 따라 구매비용이 절감되는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은 단말기에 연결되어 사용되기 때문에 휴대성이 증진되고, 소지하여 이동하기 용이한 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명은 측정한 전자신호에 따라 감쇠비율을 자동으로 설정할 수 있기 때문에 피측정 대상에 따라 감쇠비율을 설정해야하는 번거로움이 해소되며, 전자신호의 측정을 신속하게 수행할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한 본 발명의 측정부는 단말기의 제어신호에 따라 측정할 전자신호에 해당하는 스위치를 선택하고, 선택되지 않은 전자신호에 해당하는 스위치로 공급되는 전원을 차단할 수 있기 때문에 측정하고자하는 전자신호 외의 다른 전자신호가 측정되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 전자신호 측정에 대한 정확도가 증가하는 현저한 효과를 보유한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치의 구성을 구체적으로 도시한 블록도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 스위치 및 측정회로의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 감쇠기의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 감쇠기의 감쇠비율을 자동으로 설정하는 과정을 플로우 차트로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 직류 offset 유닛의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 직류오프셋유닛의 직류오프셋 조절의 일예를 나타내기 위한 그래프이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 단말기 종류에 관계없이 어느 단말기에나 연결되어 피측정 대상의 전자신호를 측정할 수 있는 전자신호 측정장치에 관한 것이다.

이에 따라 별도의 전원 공급 수단이 필요 없고, 단말기의 전원을 통해 동작하도록 구성될 수 있다. 즉, 사용 환경, 전력공급 여부 등과 상관없이 단말기만 구비하고, 단말기에 연결시켜 사용할 수 있다.

또한 단말기는 PDA, 스마트 단말기, 노트북 등 종류에 제한되지 않지만, 응용프로그램(Application, APP)이 설치될 수 있어야 한다.

다시 말해, 단말기는 측정장치가 연결되고 응용프로그램을 통해 측정장치와 연동하여 측정값을 제공할 수 있도록 구성된다.

설명에 앞서, 본 명세서에서 기재되는 제어신호에 대해 설명한다.

본 발명이 단말기와 연결되어 사용되는 만큼, 사용자의 제어명령은 최초 단말기로부터 전송되는 것이지만, 상기 단말기와 연결되는 측정장치에도 제어유닛이 포함되어 단말기의 제어신호에 따른 별도의 제어신호를 제어유닛에서 출력할 수 있다.

즉, 제어신호는 측정장치의 제어유닛이 측정장치의 내부 구성 및 측정장치를 제어하기 위한 신호를 의미한다. 만일, 필요에 의해 단말기의 제어신호를 설명해야 하는 경우라면 "단말기의 제어신호"로 기재할 것인바, 이에 따라 제어신호에 대한 혼란이 없음을 미리 강조하는 바이다.

이하, 본 발명의 개략적인 구성을 첨부된 도면의 도 1을 통해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명은 측정부(100) 및 연결부(200)를 포함하며, 측정부(100)는 연결부(200)를 통해 단말기(300)에 연결된다.

이때, 연결부(200)는 온-더-고(on the go, otg) 유니버셜 시리얼 버스 규격으로 구성될 수 있다.

온-더-고 유니버셜 시리얼 버스 규격(otg usb)은 컴퓨터의 개입 없이 PDA, MP3 플레이어, 개인 휴대 단말기와 같은 포터블 장치들 간에서도 동작될 수 있도록 수정된 USB 규격을 의미한다.

따라서, 단말기(300)만 구비되어있는 환경이라면 다른 제약없이 측정부(100)를 연결하여 사용할 수 있기 때문에 휴대가 용이하며, 제작비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

측정부(100)는 탐침을 통해 피측정 대상의 전자신호를 측정할 수 있는데, 이를 첨부된 도면의 도 2 내지 도 4를 통해 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치의 구성을 구체적으로 도시한 블록도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 스위치 및 측정회로의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 2에 따른 본 발명의 측정부(100)는 주요하게 탐침(110), 스위치(120), 측정회로(130), 제어유닛(140) 및 직류오프셋(DC offset)유닛(150)을 포함한다.

아울러, 연결부(200)와 연결되기 위한 USB Driver와 아날로그 전자신호를 기지털 전자신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함한다.

탐침(110)은 피측정 대상에 직접 닿아 전자신호를 측정하는 기능을 수행한다. 이러한 탐침(110)에서 측정된 전자신호는 스위치(120)를 통해 A/D변환기에서 디지털 신호로 변환되어 연결부(200)를 통해 단말기(300)에 전송될 수 있다.

스위치(120)는 전자식 아날로그 스위치로서, 제어신호에 따라 탐침(110)에서 측정될 전자신호를 선택하는 기능을 수행한다.

이때 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 측정되는 전자신호는 저랑, 정전용량, 전압, 전류 및 주파수 중 어느 하나의 것이다.

즉, 위의 전자신호들을 측정할 수 있는 측정회로(130)가 포함되며, 측정회로(130)는 저항측정회로, 정전용량측정회로, 전압측정회로, 전류측정회로 및 주파수측정회로를 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 단말기를 통해 피측정 대상의 저항을 측정하고자하는 제어신호를 전송하면, 스위치(120)는 저항측정회로의 스위치가 온(on)동작 되도록 제어한다(도 3 참조).

또한, 측정회로(130)는 전원관리유닛을 포함하는데, 전원관리유닛은 제어신호에 따라 선택된 전자신호에 대한 스위치를 제외한 다른 선택되지 않은 전자신호에 대한 스위치로 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 저항측정회로에 대한 스위치가 온동작 된 경우, 그 외의 정전용량, 전압, 전류 및 주파수측정회로로 공급되는 전원을 차단하는 것이다.

이에 따라, 각 측정회로간의 간섭을 방지할 수 있으며, 저항을 선택하여 측정을 수행하는데, 정전용량, 전압, 전류 및 주파수측정회로가 온(on)동작되어 잘못된 측정값이 제공되는 것을 방지할 수 있어서, 측정에 대한 정확도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

제어유닛(140)은 단말기(300)의 제어신호에 따라 측정부(100)를 제어하는 제어신호를 출력한다.

즉, 사용자가 단말기(300)를 통해 측정할 전자신호를 선택하면, 단말기의 제어신호가 제어유닛(140)에 전송되고, 제어유닛(140)은 수신받은 단말기의 제어신호에 근거하여 측정부(100)를 제어할 제어신호를 출력한다.

이러한 제어유닛(140)의 제어신호에 따라 스위치(120)는 제어신호에 대응되는 전자신호가 측정될 수 있도록 스위칭될 수 있다.

또한, 제어유닛(140)은 감쇠기(131)의 감쇠비율이 자동으로 설정되도록 제어할 수 있는데, 이는 하기에서 설명한다.

첨부된 도면의 도 3에서 도시된 바와 같이, 측정회로(130)는 감쇠기(131)를 포함한다.

감쇠기(131)는 스위치(120)와 측정회로(130) 사이에 구성될 수 있다. 이에 따라 감쇠기(131)는 측정된 전자신호를 감쇠시켜 각 측정회로(130)에 입력되도록 한다.

이러한 감쇠기(131)의 구성을 첨부된 도면의 도 4를 통해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 감쇠기의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 4에 따른 감쇠기는 하나의 감쇠기를 나타낸 것이다. 즉, 도 4와 같은 감쇠기의 구성이 각 측정회로(130)마다 연결될 수 있음은 물론이다.

도 4에 따른 감쇠기(131)는 1배, 10배, 50배, 100배 및 200배의 감쇠비율로 감쇠시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이때의 구성은 별도의 유닛 또는 회로구조로 구성될 수 있다.

즉, 감쇠기(131)는 제어유닛(140)의 제어신호에 따라 감쇠비율이 자동으로 설정될 수 있다. 이때 도 4에 도시된 각 스위치가 감쇠비율이 설정되도록 스위칭 됨은 물론이다.

이하, 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 감쇠비율이 자동으로 설정되는 과정을 첨부된 도면의 도 5를 통해 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 감쇠기의 감쇠비율을 자동으로 설정하는 과정을 플로우 차트로 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 5에 따른, 본 발명의 감쇠비율 자동설정 과정은, 최초 감쇠비율을 설정(P-1, Process-1)하는 과정에서 시작될 수 있다.

이때 최초 감쇠비율은 200배 감쇠비율임이 적당하다. 왜냐하면, 피측정 대상은 모델에 따라 다양한 전자신호를 출력하기 때문에 최초에는 가장 높은 감쇠비율을 미리 설정하는 것이다.

즉, 최초 감쇠비율이 200배로 설정되어 피측정 대상의 전자신호를 측정(P-2)할 수 있는데, 전자신호의 측정(P-2) 후, 측정된 전자신호를 입력받은 제어유닛(140)이 측정된 전자신호를 분석(P-3)할 수 있다.

여기서, 측정된 전자신호의 분석은 제어유닛(140)에 의해 실행되며, 이러한 제어유닛(140)은 감쇠기와 연결되어 신호를 분석결과에 따른 감쇠비율 설정에 대한 제어신호를 송신할 수 있다.

이때, 전자신호의 분석은 전자신호의 세기를 분석하는 것이다.

전자신호를 분석(P-3)한 결과에 따라 현재 감쇠비율이 측정된 전자신호를 지속적으로 측정하기에 알맞은 감쇠비율인지를 판단(P-4)한다.

판단(P-4) 결과, 알맞은 감쇠비율인 경우(Yes), 전자신호 측정(P-2)을 계속하고, 알맞지 않은 감쇠비율인 경우(No), 감쇠비율을 재설정(P-5)할 수 있다.

이때, 재설정된 감쇠비율은 1배, 10배, 50배, 100배 또는 200배 중에서 분석된 전자신호의 세기를 초과하여 가장 근접한 감쇠비율로 자동 설정될 수 있다.

예를 들어, CMOS 전자회로의 경우, 3V 범위의 신호를 측정할 수 있는데, 본 발명의 측정회로를 CMOS 전자회로로 구성하는 경우, 3V 범위를 초과하는 신호를 측정할 수 없다.

만일, 피측정 장치로부터 측정된 전자신호가 200V 인 것으로, 분석된 경우, 3V의 50배는 150V로 200V의 신호를 측정하기에는 무리가 있으며, 100배의 경우 300V로 200V의 신호를 초과하면서도 가장 근접한 감쇠비율이기 때문에 100배 감쇠비율로 설정될 수 있다.

즉, 측정된 전자신호의 세기를 초과하지 않는 감쇠비율인 경우, 제대로 된 측정이 이루어지지 않기 때문에 반드시 측정된 전자신호의 세기를 초과하는 감쇠비율로 설정되어야 한다.

아울러, 최초 설정된 200배의 감쇠비율로 측정을 계속할 수도 있지만, 200배의 감쇠회로의 경우, 600V에 근접하는 신호를 측정하기 위한 비율이기 때문에 200V의 신호를 측정하기에는 정확도가 저하될 수밖에 없다.

따라서, 감쇠비율의 자동 설정은 측정된 전자신호를 가장 근접하게 초과하는 감쇠비율로 재설정되어야 한다.

또한 재설정된 감쇠비율은, 위에 서술된 전자신호 분석(P-3), 판단(P-4) 또는 감쇠비율 재설정(P-5)의 과정을 반복하여 전자신호를 측정하기에 알맞은 감쇠비율로 설정되어 전자신호를 측정하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 측정되는 전자신호는 상술된 바와 같이 전압, 전류, 저항, 정전용량 또는 주파수 등일 수 있는데, 특히 주파수의 경우, 통상 교류신호이다.

그러나, 위와 같은 교류신호인 전자신호의 경우, 직류신호가 포함되어 있을 수 있다.

예를 들어, 측정하고자 하는 전자신호가 10V(교류신호) 인 경우, 40V의 직류신호가 포함되어 있으면, 직류신호를 제거하기 위하여 상기 직류신호에 대응되는 직류신호(직류오프셋)를 발생해야 한다.

여기서, 직류오프셋이란, 전자신호에 포함되어 있는 잔류편차(직류신호의 편차)를 의미한다.

따라서, 본 발명에 따른 전자신호 측정장치는, 직류오프셋유닛(150)을 더 포함하여 측정된 전자신호에 대응되는 직류오프셋(신호)을 발생할 수 있다.

즉, 위와 같이 40V의 직류신호가 포함되는 경우, 직류오프셋유닛(150)은 -40V의 직류신호를 발생할 수 있다.

이때, 전자신호에 포함된 직류신호를 분석은 제어유닛(140)을 통해 이루어질 수 있으며, 제어유닛(140)을 통해 직류오프셋유닛(150)이 전자신호를 전달받으면서 직류오프셋을 발생할 수 있다.

위와 같은 직류오프셋의 자동 발생은, 전압, 전류, 저항, 정전용량 및 주파수 중에서 교류신호의 형태를 갖는 전자신호를 측정하는 경우, 사용자가 특정 전자신호(교류신호를 갖는 전자신호)를 측정하도록 선택(예를 들어, 단말기를 통해 측정할 전자신호를 선택)하면, 동작되도록 구성할 수 있다.

다시 말해, 단말기(300)를 통해 주파수를 측정하도록 선택한 경우, 본 발명에 따른 전자신호 측정장치는 직류오프셋을 자동 발생하도록 구성될 수 있다.

또한, 직류오프셋유닛(150)은 제어유닛(140)의 제어에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 이를 첨부된 도면의 도 6 및 도 7을 통해 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 직류오프셋유닛의 구성을 도시한 블록도를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 6에 따른 직류오프셋유닛은, (-) 직류 오프셋 발생모듈 및 (+) 직류 오프셋 발생모듈을 포함할 수 있다.

즉, 상술된 모든 일련의 과정을 거쳐 단말기(300)에 표시되기 위해 전달되는 전자신호를 직류오프셋유닛에서 직류오프셋을 자동 조절함으로써, 단말기(300)에 표시되는 전자신호가 더욱 명확해지며, 측정에 대한 정확도를 증가시키는 이점이 있다.

직류오프셋 조절은 제어유닛(140)의 제어신호에 따라 제어될 수 있다.

즉, 제어유닛(140)에서 분석된 전자신호에 따라 제어유닛(140)은 해당 전자신호를 직류오프셋유닛으로 전달하면서 직류오프셋 제어에 대한 제어신호를 출력할 수 있으며, 이에 따라 직류오프셋유닛(150)에서 상기 제어유닛(140)의 제어신호에 따라 (-) 직류 오프셋 또는 (+) 직류 오프셋을 발생하고, 버퍼(buffer)를 통해 전자신호를 가공처리하여 단말기(300)로 출력하도록 구성될 수 있다.

예컨대, +40V의 직류신호가 포함되는 경우, 직류오프셋유닛(150)은 -40V에 해당하는 직류신호를 발생시켜 측정된 전자신호와 함께 단말기(300)로 출력하여 +40V의 직류신호가 -40V의 직류신호와 더해져 0V의 직류신호를 갖도록 할 수 있다.

직류신호(직류오프셋)의 조절을 더욱 명확하게 이해하기 위해서 도 7을 첨부하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 전자신호 측정장치에서 직류오프셋유닛의 직류오프셋 조절의 일예를 나타내기 위한 그래프로, 도 7의 (a)는 직류오프셋이 조절되기 전의 그래프를 나타낸 것이며, 도 7의 (b)는 직류오프셋이 조절된 후의 그래프를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 7을 참조하여 예를 들면, 일반적으로 전자신호(특히, 주파수)는 교류신호일 수 있으며, 이때 10V의 교류신호를 갖는 전자신호를 측정하고자 하는데, +40V의 직류신호 또는 -40V의 직류신호가 포함되어 있을 수 있다.

특히, +40V의 직류신호가 포함되는 경우, 도 7의 (a)에서 보면, '0(직류신호가 포함되지 않았을 때의 정상적인 전자신호)' 측에 표시되어야 할 전자신호의 형태가 'CH1'과 같이 일정 간격만큼 이격되어 표시될 수 있다.

다시 말해, 측정된 전자신호의 교류신호가 10V인데 비해, 해당 전자신호에 직류신호가 포함되어 있기 때문에 정확하지 못한 전자신호의 형태가 단말기(300)의 화면에 표시되는 것이다.

또한, 측정하고자하는 신호가 10V인데 비해, 전자신호에 포함된 직류신호가 40V이기 때문에 측정신호의 정확한 측정이 어려운 문제점이 있다.

그러나 본 발명에서는 직류오프셋유닛(150)을 통해 전자신호가 갖는 직류오프셋을 자동으로 설정해줄 수 있기 때문에, 전자신호에 포함된 직류신호를 제거할 수 있으며, 이에 따라 단말기(300)의 화면에 표시되는 전자신호의 형태가 도 7의 (b)에 나타난 바와 같이 명료하게 표시되도록 할 수 있다.

예를 들어, 전자신호의 직류오프셋을 판단하여 그에 해당하는 직류오프셋을 설정하는 것인데, +40V의 직류신호가 포함된 경우, -40V에 해당하는 직류신호를 발생시켜 측정된 전자신호와 함께 단말기(300)로 출력하면, +40V의 직류신호가 -40V의 직류신호와 더해져 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 'CH1'의 전자신호가 '0' 측에 근접하여 표시될 수 있다.

아울러, 도 7의 (b)의 하단측을 보면, 'Scale' 부분의 'CH1=1V'는 도 7의 그래프 상에서의 세로선의 단위(세로 전압)가 1V 단위임을 나타내는 것이다.

즉, 도 7의 (a)에서는 'CH=10V'로 설정하였지만, 도 7의 (b)에서는 'CH=1V'로 설정함으로써 세로선의 단위를 확대토록하여 전자신호의 모양을 더욱 정확히 측정할 수 있도록 구성하고 있다.

또한, 전자신호의 모양이 도 7의 (b)와 같이 표시되었다고 하더라도 'Scale'의 CH1 DC-Offset이 40V로 설정되어 있음을 표시하고 있는바, 실제 CH1의 전자신호는 40V의 직류신호가 포함되어 있음을 알 수 있음은 물론이다.

이하, 도면에는 도시되지 않았지만, 연결부(200)를 통해 측정부(100)와 연결된 경우, 단말기(300)에서 동작되는 일예를 간략하게 설명하고자 한다.

먼저, 측정부(100)와 연결된 단말기(300)는 응용프로그램을 통해 측정부(100)와 연동될 수 있다.

이에 따라 단말기(300)의 화면에는 측정할 전자신호(저항, 정전용량, 전압, 전류 및 주파수)를 선택할 수 있는 인터페이스가 표시될 수 있다.

또한, 단말기(300)에 설치된 응용프로그램은 서버 또는 데이터베이스(도면에 미도시)를 통해 측정부를 통해 측정되는 정보를 저장과 동시에 화면에 출력되도록 저잘할 수 있다.

이에 따라 서버 또는 데이터베이스에 기존에 측정되었던 정보가 누적될 수 있으며, 전자신호의 신규 측정시 저장되었던 정보와 신규 측정된 정보를 비교해주는 인터페이스를 제공할 수 있다.

또한, 기존에 측정되었던 정보에는 피측정 대상의 모델정보를 함께 저장할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

이에 따라 기존에 측정되었던 사용자 경험에 기반하여 측정에 앞서 측정할 모델을 미리 선택할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있으며, 선택된 모델에 부합되는 정보를 제공함으로써, 측정의 정확도를 더욱 증가시킬 수 있다.

위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자신호 측정장치는, 어느 단말기에나 연결하여 전자신호를 측정하도록 구성되기 때문에 측정부(탐침)만 구비하면 전자신호를 측정할 수 있고, 이에 따라 구매비용이 절감된다.

또한 본 발명은 단말기에 연결되어 사용되기 때문에 휴대성이 증진되고, 소지하여 이동하기 용이하다.

또한 본 발명은 측정한 전자신호에 따라 감쇠비율을 자동으로 설정할 수 있기 때문에 피측정 대상에 따라 감쇠비율을 설정해야하는 번거로움이 해소되며, 전자신호의 측정을 신속하게 수행할 수 있다.

또한 본 발명의 측정부는 단말기의 제어신호에 따라 측정할 전자신호에 해당하는 스위치를 선택하고, 선택되지 않은 전자신호에 해당하는 스위치로 공급되는 전원을 차단할 수 있기 때문에 측정하고자하는 전자신호 외의 다른 전자신호가 측정되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 전자신호 측정에 대한 정확도를 증가시킬 수 있다.

한편, 상기에서 도 1 내지 도 7을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 7의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

100 : 측정부 110 : 탐침
120 : 스위치 130 : 측정회로
131 : 감쇠기 140 : 제어유닛
150 : 직류오프셋유닛 200 : 연결부
300 : 단말기

Claims (8)

1. 피측정 대상의 전자신호를 측정하는 측정부와 상기 측정부를 단말기와 연결시키는 연결부를 포함하는 전자신호 측정장치에 있어서,
   상기 측정부는,
   상기 단말기의 제어신호에 따라, 스위치를 통해 상기 제어신호에 대응되는 전자신호를 선택하여 측정하고, 측정된 전자신호를 분석하여 상기 분석 결과에 따라 감쇠의 비율을 자동으로 설정하고,
   측정된 전자신호가 주파수인 경우,
   상기 주파수에 포함된 직류신호를 분석하여, 상기 주파수에 포함된 직류신호에 대응되는 직류오프셋을 자동으로 발생하며,
   직류오프셋신호를 발생하는 직류오프셋유닛을 포함하되,
   상기 직류오프셋유닛은,
   상기 주파수에 포함된 직류신호가 (-) 직류신호인 경우, (+) 직류오프셋을 발생하는 (+)직류오프셋발생모듈; 및
   상기 주파수에 포함된 직류신호가 (+) 직류신호인 경우, (-) 직류오프셋을 발생하는 (-)직류오프셋발생모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 감쇠는,
   상기 측정부에 포함된 감쇠기를 통해 이루어지며,
   상기 감쇠기는 1배, 10배, 50배, 100배 및 200배의 감쇠의 비율을 저장하는 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측정부는,
   상기 감쇠의 비율을 200배로 미리 설정한 후, 상기 전자신호를 측정하고 측정된 전자신호를 분석하여 전자신호의 세기를 판단하며, 상기 감쇠의 비율 중 상기 전자신호의 세기를 초과하여 가장 근접한 감쇠의 비율로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결부는 온 더 고(On The Go, OTG) 유니버셜 시리얼 버스 규격인 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전자신호는 저항, 정전용량, 전압, 전류 또는 주파수 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 측정부는,
   상기 선택된 전자신호의 스위치 이외에 다른 선택되지 않은 전자신호의 스위치에는 전원공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자신호 측정장치.
   
7. 삭제
8. 삭제

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