KR101578375B1 - 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법 - Google Patents

오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 외장형 멀티 미터 장치는 제1 및 제2 프로브 단자들, 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러와 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 프로브 커패시터의 임피던스비 또는 프로브 커패시터에 나타난 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 출력하는 프로브 인터페이스 회로부 및 프로브 출력 신호를 프로브 인터페이스 회로부로부터 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 전달하는 버퍼부를 포함할 수 있다.

Description

오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법{ATTACHABLE MULTI-METER APPARATUS MOUNTABLE TO AUDIO INPUT/OUTPUT PORT, MOBILE MULTI-METER SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING THE EXTERNAL MULTI-METER APPARATUS}
본 발명은 전압 및 전류 측정 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 멀티 미터 장치에 관한 것이다.
통상적으로 멀티 미터는 직류 회로의 전압 또는 전류의 크기, 교류 회로의 전압 또는 전류의 크기 및 저항의 크기를 측정하는 복수의 기능들을 하나의 기기에서 제공하는 장치이다.
멀티 미터에서 저항, 전압 및 전류를 측정하는 원리는 기본적인 전자 회로 해석 기술로서 주지되어 있다. 특히 디지털 멀티 미터의 경우에, 디지털 멀티 미터 내부에 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, ADC)를 구비하고, ADC가 입력되는 전압을 샘플링하고 전압 크기를 수치화할 수 있다.
예를 들어 저항의 크기를 측정하기 위해서는, 멀티 미터 자체에서 소정의 직류 전압을 프로브를 통해 측정 대상 소자의 양단에 인가한다. 그에 따라 측정 대상 소자와 직렬 연결되는 멀티 미터 내부에 구비된 작은 기준 저항에 전류가 흐르게 되는데, 이때 ADC가 기준 저항 양단의 전압으로부터 전류의 크기를 산출할 수 있고, 옴의 법칙에 따라 측정 대상 소자의 저항을 수치화할 수 있다.
직류 전압을 측정하기 위해서는 측정 대상의 양단에 접촉한 프로브들에 직렬로 연결되도록 멀티 미터 내부에 높은 저항 값의 내부 저항과 낮은 저항 값의 내부 저항을 구비한다. 측정 대상 양단의 전압이 두 내부 저항들에 분배되어 나타나며, 낮은 저항 값의 내부 저항 양단의 전압을 ADC가 측정하면, 분배되기 전의 측정 대상 양단의 전압을 역산할 수 있다.
교류 전압의 측정도 직류 전압의 측정과 다르지 않고 다만 저항 값들에 의한 전압 분배가 아닌 임피던스 값들에 의한 전압 분배를 이용한다는 점은 공통적이다.
현재 시장에 출시되는 멀티 미터 장치들은 휴대형으로 설계되지만 거친 작업 환경에서 사용에 문제가 없도록 크고 둔탁한 형상을 가지는 경우가 많다.
또한 종래의 멀티 미터 장치들은 제조 비용을 상승시키지 않고서는 측정 값들을 저장하거나 추적하는 기능을 추가하기 곤란하여, 작업자가 측정 값들을 나중에 활용하고자 할 경우에는, 멀티 미터 장치의 디스플레이에 표시된 측정 값을 눈으로 보고 종이나 그밖의 기록 가능한 장치에 기록하는 수 밖에 없다.
나아가 종래의 멀티 미터 장치들은 설령 데이터를 내부적으로 저장하였다 하더라도, 제조 비용을 대폭 상승시키지 않고서는 데이터를 외부로 출력할 수 있는 기능을 넣기 곤란하여, 원격으로 측정 값을 확인하기 어렵다.
한편, 최근에 스마트폰을 포함하는 모바일 정보 통신 장치가 급격히 발전하고 보급됨에 따라, 스마트폰의 사용자 어플리케이션 기능, 통신 기능, 저장 기능, 디스플레이, 인터페이스 등을 이용하여 다양한 어플리케이션이 등장하고 있다.
하지만 스마트폰과 통신하기 위해서는 스마트폰이 제공하는 통신 기능에 상응하는 유무선 통신 인터페이스와 통신 칩셋이 멀티 미터 장치에 장착되어야 한다는 점은 해결할 수 없었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스마트폰 등의 모바일 정보 통신 장치의 각종 기능을 활용하여 지능적인 멀티 미터 어플리케이션을 가능하게 할 수 있도록, 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 외장형 멀티 미터 장치는 제1 및 제2 프로브 단자들; 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러와 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스비 또는 상기 프로브 커패시터에 나타난 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 출력하는 프로브 인터페이스 회로부; 및 상기 프로브 출력 신호를 상기 프로브 인터페이스 회로부로부터 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 전달하는 버퍼부를 포함하고, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자에서 인가되는 제1 주파수의 정현파이고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자에서 인가되는 제2 주파수의 정현파이다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는, 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 상기 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터의 양단에 인가하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는, 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 직류 전압을 상기 프로브 커패시터에 인가하여 충전하고, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 직류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 감쇄 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 감쇄 파형을 가지는 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는, 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드 일 때에, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 직렬 연결되는 상기 프로브 커패시터 및 측정 대상 소자에 인가하며, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터와 측정 대상 소자의 임피던스 비에 따라 각각 분배하고, 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하여, 상기 프로브 출력 신호를 교류 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는, 상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자 및 접지 단자 사이의 제1 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제1 트랜스포머; 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자 및 접지 단자 사이의 제2 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제2 트랜스포머; 상기 제1 트랜스포머에서 출력되는 교류 전압을 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전압에 따라 통전되거나 절연되는 광 전도형 광 커플러; 및 프로브 커패시터를 포함하며, 상기 프로브 커패시터의 일단은 상기 광 전도형 광 커플러의 일단 및 상기 제2 트랜스포머의 일 출력 단자와 연결되며, 상기 프로브 커패시터의 타단은 상기 제2 프로브 단자 및 상기 버퍼부와 연결되며, 상기 제2 트랜스포머의 타 출력 단자는 상기 제1 프로브 단자에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 버퍼부는 단위 이득 증폭기일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 버퍼부는 상기 프로브 인터페이스 회로부의 광 전도형 광 커플러를 통해 출력되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 입력받는 제3 트랜스포머; 상기 제3 트랜스포머를 통과하여 유도된 프로브 출력 신호가 제어 단자에 인가되고 상기 마이크로폰 단자에 제1 단자가 연결되며 접지 단자에 제2 단자가 연결되도록 결선되는 트랜지스터로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 모바일 멀티 미터 시스템은 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들을 가지는 모바일 호스트 장치; 및 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러와 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스비 또는 상기 프로브 커패시터에 나타난 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 상기 마이크로폰 단자로 출력하는 외장형 멀티 미터 장치를 포함하고, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자에 출력되는 제1 주파수의 정현파이고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자에서 출력되는 제2 주파수의 정현파이다.
일부 실시예들에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 모바일 호스트 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 진폭에 기초하여, 측정 대상의 교류 전압을 결정하도록 동작하고, 상기 외장형 멀티 미터 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터의 양단에 인가하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 모바일 호스트 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 감쇄 파형에 기초하여, 측정 대상의 직류 전압을 결정하도록 동작하고, 상기 외장형 멀티 미터 장치는, 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 직류 전압을 상기 프로브 커패시터에 인가하여 충전하고, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 직류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 감쇄 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 감쇄 파형을 가지는 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드 일 때에, 상기 모바일 호스트 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 상기 제2 오디오 출력 단자에서 출력하며, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 진폭에 기초하여, 측정 대상의 저항 값을 결정하도록 동작하고, 상기 외장형 멀티 미터 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 직렬 연결되는 상기 프로브 커패시터 및 측정 대상에 인가하며, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터와 측정 대상의 임피던스 비에 따라 각각 분배하고, 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하여, 상기 프로브 출력 신호를 교류 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법은 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들을 가지는 모바일 호스트 장치를 이용한 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법으로, 상기 모바일 호스트 장치가, 상기 모바일 호스트 장치에 상기 외장형 멀티 미터 장치가 연결되었는지 여부를 판정하는 단계; 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드, 직류 전압 측정 모드 및 저항 측정 모드 중 어느 모드인지 판정하는 단계; 만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면, 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계; 만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 교류 전압에 의한 교류 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 상기 수신된 프로브 출력 신호의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 교류 전압을 결정하는 단계; 만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계; 만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 직류 전압에 의해 충전된 프로브 커패시터로부터 감쇄 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 수신된 프로브 출력 신호의 감쇄 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 직류 전압을 결정하는 단계; 만약 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하고, 소정의 제2 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제2 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계; 및 만약 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스 비에 따라 상기 제2 멀티 미터 구동 신호로부터 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의한 교류 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 상기 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 상기 수신된 프로브 출력 신호의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 저항 값을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 외장형 멀티 미터 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)와, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지며 광 전도형 광 커플러에 직렬 연결되는 프로브 커패시터를 포함하고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자의 임피던스와 프로브 커패시터의 임피던스의 비율 또는 프로브 커패시터에 충전된 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 출력한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자, 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들 및 접지 단자를 제공하며 정보 처리 기능을 갖춘 모바일 호스트 장치에서 상술된 모바일 호스트 장치를 이용한 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법을 구현하도록 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
본 발명의 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법에 따르면, 프로브 교체 방식으로 다양한 멀티 미터 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치, 모바일 멀티 미터 시스템 및 외장형 멀티 미터 장치 구동 방법에 따르면, 스마트폰 등의 모바일 정보 통신 장치의 각종 기능을 활용하여 지능적인 멀티 미터 어플리케이션을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치 및 이를 이용한 모바일 멀티 미터 시스템을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법을 예시한 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치 및 이를 이용한 모바일 멀티 미터 시스템을 예시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 모바일 멀티 미터 시스템(10)은 모바일 호스트 장치(11), 외장형 멀티 미터 장치(12) 및 오디오 입출력 포트(13)를 포함한다.
모바일 호스트 장치(11)는 소정의 정보 처리 기능과 오디오 신호 처리 기능을 수행할 수 있는 연산 능력과 아날로그 디지털 변환 기능을 가지며, 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자(MIC)와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들(SPK1, SPK2) 및 접지 단자(GND)를 가질 수 있다.
예를 들어 2 채널 오디오 출력을 가진 모바일 호스트 장치(11)라면 2 개의 멀티 미터 구동 신호들을 출력할 수 있고, 5.1 채널의 오디오 출력을 가진 모바일 호스트 장치(11)라면 최대 6 개의 멀티 미터 구동 신호들을 출력할 수 있다.
만약 예를 들어 스테레오 마이크로폰 단자 또는 2 개 이상의 녹음 채널을 가진 마이크로폰 단자를 갖춘 모바일 호스트 장치(11)라면 마이크로폰 단자의 각 채널을 통해서 각각의 프로브 출력 신호를 동시에 수신할 수도 있다.
좀더 구체적으로 모바일 호스트 장치(11)는 오디오 출력 구동부(111)와 프로브 출력 신호 분석부(112)를 더 포함할 수 있다.
오디오 출력 구동부(111)는 교류 전압 측정 모드, 직류 전압 측정 모드 및 저항 측정 모드를 적어도 포함하는 멀티 미터 동작 모드에 따라, 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력하고, 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제2 오디오 출력 단자(SPK2)를 통해 출력할 수 있다.
예를 들어 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)는 소정의 제1 주파수 및 진폭이 일정하게 유지되는 교류(AC) 파형, 즉 정현파일 수 있고, 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)도 제2 주파수 및 진폭이 일정하게 유지되는 교류 파형일 수 있다.
멀티 미터 동작 모드에 따라, 오디오 출력 구동부(111)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)만 출력하거나, 제1 및 제2 멀티 미터 구동 신호들(DR_MM1, DR_MM2)을 함께 출력한다.
예를 들어, 교류 전압 측정 모드 또는 직류 전압 측정 모드일 때에는, 오디오 출력 구동부(111)는 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력하고, 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)는 출력하지 않는다.
저항 측정 모드일 때에 오디오 출력 구동부(111)는 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력하고, 소정의 제2 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제2 오디오 출력 단자(SPK2)를 통해 출력한다.
프로브 출력 신호 분석부(112)는 설정된 멀티 미터 동작 모드에 따라, 마이크로폰 단자(MIC)를 통해 수신되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 파형을 분석하여, 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 결정하고, 결정된 전압 값 또는 전류 값으로부터 측정하고자 하는 교류 전압, 직류 전압 또는 저항 값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 교류 전압 측정 모드일 때에는, 프로브 출력 신호 분석부(112)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)을 인가하면 얻어지는 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 교류 성분 파형의 진폭에 기초하여, 프로브 단자들(123, 124) 사이의 교류 전압을 결정할 수 있다.
직류 전압 측정 모드일 때에는, 프로브 출력 신호 분석부(112)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 인가하면 얻어지는 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 전압 레벨에 기초하여, 프로브 단자들(123, 124) 사이의 직류 전압을 결정할 수 있다.
저항 측정 모드일 때에는, 프로브 출력 신호 분석부(112)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1) 및 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)를 인가하면 얻어지는 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 교류 성분 파형의 진폭에 기초하여, 프로브 단자들(123, 124) 사이의 저항을 결정할 수 있다.
외장형 멀티 미터 장치(12)는 프로브 인터페이스 회로부(121), 버퍼부(122) 및 프로브 단자들(123, 124)을 포함한다.
구체적으로, 외장형 멀티 미터 장치(12)의 프로브 인터페이스 회로부(121)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL, photoconductive optocoupler)와 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터(C_PR)를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 프로브 커패시터(C_PR)의 임피던스비 또는 프로브 커패시터(C_PR)에 충전된 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 버퍼부(122)로 출력한다.
프로브 출력 신호(OUT_PR)는 도 1에서 예시된 것처럼 버퍼부(122)를 거쳐 마이크로폰 단자(MIC)로 전달될 수 있다.
좀더 구체적으로, 멀티 미터 동작 모드에 따라 프로브 인터페이스 회로부(121)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드 일 때에, 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)가 인가된다. 반면에 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)는 인가되지 않는다.
광 전도형 광 커플러(PCL)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는데, 한편 프로브 단자들(123, 124) 사이에 직렬 연결된 프로브 커패시터(C_PR)의 양단은 프로브 단자들(123, 124)을 통해 인가되는 측정 대상의 교류 전압과 거의 동일한 교류 전압이 걸린다.
프로브 커패시터(C_PR)에 나타나는 교류 전압과 광 전도형 광 커플러(PCL)의 낮은 저항 값에 의해 광 전도형 광 커플러(PCL)에 소정 크기의 교류 전류가 흐른다. 이에 따라, 광 전도형 광 커플러(PCL)에 발생한 교류 전류에 상응하여, 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로 버퍼부(122)를 거쳐 마이크로폰 단자(MIC)에 나타난다.
멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드 일 때에, 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)가 인가된다. 반면에 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)는 인가되지 않는다.
프로브 단자들(123, 124) 사이에 직렬 연결된 프로브 커패시터(C_PR)는 프로브 단자들(123, 124)을 통해 인가되는 측정 대상의 직류 전압에 의해 충전되며, 광 전도형 광 커플러(PCL)가 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전된다. 바람직하게는, 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)는 프로브 커패시터(C_PR)이 충전되고 난 후에 인가될 수 있다.
프로브 커패시터(C_PR)에 충전된 직류 전압에 의해 광 전도형 광 커플러(PCL)에 소정의 시간 정수(time constant)를 가지는 감쇄 전류가 흐른다. 이에 따라, 광 전도형 광 커플러(PCL)에 발생한 감쇄 전류에 상응하여, 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 소정 시간 정수의 파형을 가지는 전압 신호의 형태로 버퍼부(122)를 거쳐 마이크로폰 단자(MIC)에 나타난다.
멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드 일 때에, 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)가 인가된다. 소정 제2 주파수 및 진폭의 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)도 오디오 입출력 포트(13)의 제2 오디오 출력 단자(SPK2)를 통해 인가된다.
광 전도형 광 커플러(PCL)는 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되고, 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)가 직렬 연결되는 프로브 커패시터(C_PR) 및 측정 대상 소자에 인가됨에 따라, 프로브 커패시터(C_CP)가 소정 임피던스를 가지게 된다. 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)의 교류 전압은 직렬 연결된 프로브 커패시터(C_CP)와 측정 대상 소자의 임피던스 비에 따라 각각 분배되고, 프로브 커패시터(C_PR)에 나타나는 교류 전압과 광 전도형 광 커플러(PCL)의 저항 값에 의해 광 전도형 광 커플러(PCL)에 소정의 크기의 교류 전류가 흐른다. 이에 따라, 광 전도형 광 커플러(PCL)에 발생한 교류 전류에 상응하여, 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로 버퍼부(122)를 거쳐 마이크로폰 단자(MIC)에 나타난다.
이러한 동작을 위해, 프로브 인터페이스 회로부(121)는 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1) 및 접지 단자(GND) 사이의 제1 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제1 트랜스포머(Transformer)(1211), 오디오 입출력 포트(13)의 제2 오디오 출력 단자(SPK2) 및 접지 단자(GND) 사이의 제2 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제2 트랜스포머(1212), 제1 트랜스포머(1211)에서 출력되는 교류 전압을 정류하여 광 커플러 구동 전압을 생성하는 정류부(1213), 광 커플러 구동 전압에 따라 통전되거나 절연되는 광 전도형 광 커플러(PCL) 및 프로브 커패시터(C_PR)를 포함한다.
이때, 프로브 커패시터(C_PR)의 일단은 광 전도형 광 커플러(PCL)의 일단과 제2 트랜스포머의 일 출력 단자와 연결되며, 프로브 커패시터(C_PR)의 타단은 제2 프로브 단자(124) 및 버퍼부(122)와 연결되며, 제2 트랜스포머(1212)의 타 출력 단자는 제1 프로브 단자(123)에 연결된다.
버퍼부(122)는 프로브 인터페이스 회로부(121) 및 마이크로폰 단자(MIC) 사이에 개재하여, 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 신호 파형을 마이크로폰 단자(MIC)에 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 버퍼부(122)는 단위 이득 증폭기로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 버퍼부(122)는 프로브 인터페이스 회로부(121)의 광 전도형 광 커플러(PCL)를 통해 출력되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 입력받는 제3 트랜스포머(1221)와, 제3 트랜스포머(1221)를 통과하여 유도된 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 제어 단자에 각각 인가되고 마이크로폰 단자(MIC)에 제1 단자가 연결되며 접지 단자(GND)에 제2 단자가 연결되도록 결선되는 트랜지스터(TR)로 구현될 수 있다.
버퍼부(122)는 트랜지스터(TR)의 제어 단자에 직렬 연결된 커플링 커패시터(CC)를 더 포함할 수 있다.
한편, 버퍼부(122)는, 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 그대로 마이로폰 단자(MIC)에 인가하는 것은 아니고, 좀더 정확하게 표현한다면, 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 교류 파형을 마이크로폰 단자(MIC)에 실리는 직류 전압인 마이크로폰 구동 신호(DR_MIC)에 혼합시킨다.
통상적인 마이크로폰 장치는 전자석 코일에 연결된 다이어프램(diaphpragm)을 이용하는 다이나믹 마이크로폰과, 백플레이트(backplate) 및 다이어프램을 이용하는 콘덴서 마이크로폰으로 크게 나뉠 수 있다. 이 중에서 다이나믹 마이크로폰은 성능이 뛰어나고 감도가 높지만 비싸기 때문에 전문가용으로 주로 사용되고, 대중적으로는 콘덴서 마이크로폰 방식이 주로 이용된다. 통상적으로 스마트폰과 같은 모바일 호스트 장치에도 콘덴서 마이크로폰이 이용된다.
콘덴서 마이크로폰은 백플레이트와 다이어프램 사이에 소정의 전하량을 유지하면서 다이어프램이 음향에 따라 진동할 때 백플레이트와 다이어프램 사이의 커패시턴스가 가변하면서 발생하는 전압 변화, 즉 교류 신호(AC)를 이용하여 음향 신호를 생성하기 때문에, 기본적으로 약간의 직류(DC) 전압을 백플레이트와 다이어프램 사이에 인가하여야 한다.
모바일 호스트 장치(11)와 외장형 온도 센서 장치(12)를 서로 전기적으로 연결하는 오디오 입출력 포트(13)는 예를 들어 네 개의 접점을 가지는 3.5 mm TRRS(tip, ring, ring and sleeve) 커넥터와 그에 상응하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 모바일 호스트 장치(11)와 외장형 온도 센서 장치(12)는 물리적으로 두 쌍의 커넥터들로 구현된 오디오 입출력 포트(13)에 의해 연결될 수 있다. 이 경우에 오디오 입출력 포트(13)는 예를 들어 오디오 출력 단자에 관하여는 세 개의 접점을 가지는 3.5 mm TRS(tip, ring and sleeve) 커넥터와 그에 상응하는 소켓으로서 구현될 수 있고, 마이크로폰 입력 단자에 관하여는 두 개의 접점을 가지는 3.5 mm TS(tip and sleeve) 커넥터와 그에 상응하는 소켓으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 입출력 포트에 장착할 수 있는 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법을 예시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자(MIC)와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들(SPK1, SPK2)을 가지는 모바일 호스트 장치(11)를 이용한 외장형 온도 센서 장치 구동 방법은 단계(S21)에서 시작할 수 있다.
단계(S21)에서, 모바일 호스트 장치(11)가, 모바일 호스트 장치(11)에 외장형 온도 센서 장치(12)가 연결되었는지 여부를 판정한다.
이때, 외장형 멀티 미터 장치(12)는, 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)와, 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)에 의해 소정의 임피던스를 가지며 광 전도형 광 커플러(PCL)에 직렬 연결되는 프로브 커패시터(C_PR)를 포함하고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자의 임피던스와 프로브 커패시터(C_PR)의 임피던스의 비율 또는 프로브 커패시터(C_PR)에 충전된 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 출력한다.
만약 그러한 외장형 멀티 미터 장치(12)가 모바일 호스트 장치(11)에 연결되었다고 판정되면, 모바일 호스트 장치(11)는, 단계(S22)에서, 예를 들어 사용자에 의해 설정되는 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드, 직류 전압 측정 모드 및 저항 측정 모드 중 어느 모드인지 판정한다.
만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면 단계(S23)로 진행하고, 만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면 단계(S25)로 진행하며, 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면 단계(S27)로 진행한다.
만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면, 단계(S23)에서, 모바일 호스트 장치(11)는 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력할 수 있다.
단계(S24)에서, 모바일 호스트 장치(11)는, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 교류 전압에 의한 교류 전류가 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 마이크로폰 단자(MIC)에서 수신되면, 수신된 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 교류 전압을 결정한다.
만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면, 단계(S25)에서, 모바일 호스트 장치(11)는 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력할 수 있다.
단계(S26)에서, 모바일 호스트 장치(11)는, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 직류 전압에 의해 충전된 프로브 커패시터로부터 감쇄 전류가 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 마이크로폰 단자(MIC)에서 수신되면, 수신된 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 감쇄 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 직류 전압을 결정한다.
만약 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면, 단계(S27)에서, 모바일 호스트 장치(11)는 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제1 오디오 출력 단자(SPK1)를 통해 출력하고, 소정의 제2 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)를 생성하여 오디오 입출력 포트(13)의 제2 오디오 출력 단자(SPK2)를 통해 출력할 수 있다.
단계(S28)에서, 모바일 호스트 장치(11)는, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자와 프로브 커패시터(C_PR)의 임피던스 비에 따라 제2 멀티 미터 구동 신호(DR_MM2)로부터 프로브 커패시터(C_PR)에 분배된 교류 전압에 의한 교류 전류가 제1 멀티 미터 구동 신호(DR_MM1)에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호(OUT_PR)가 마이크로폰 단자(MIC)에서 수신되면, 수신된 프로브 출력 신호(OUT_PR)의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 저항 값을 결정한다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.
특히 기록 매체는, 정보 처리 기능을 갖춘 모바일 호스트 장치에서 독출될 수 있는 기록 매체로서, 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자, 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들 및 접지 단자를 제공하며 아날로그-디지털 변환 기능과 정보 처리 기능을 갖춘 모바일 호스트 장치를 이용하여 본 발명의 실시예들에 따른 외장형 멀티 미터 구동 방법을 구현하도록 작성된 프로그램이 수록될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
10 모바일 멀티 미터 시스템
11 모바일 호스트 장치
111 오디오 출력 구동부
112 프로브 출력 신호 분석부
12 외장형 멀티 미터 장치
121 프로브 인터페이스 회로부
1211 제1 트랜스포머
1212 제2 트랜스포머
1213 정류부
122 버퍼부
1221 제3 트랜스포머
123, 124 프로브 단자들
13 오디오 입출력 포트

Claims (13)

  1. 제1 및 제2 프로브 단자들;
    제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러와 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스비 또는 상기 프로브 커패시터에 나타난 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 출력하는 프로브 인터페이스 회로부; 및
    상기 프로브 출력 신호를 상기 프로브 인터페이스 회로부로부터 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 전달하는 버퍼부를 포함하고,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자에서 인가되는 제1 주파수의 정현파이고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자에서 인가되는 제2 주파수의 정현파인, 외장형 멀티 미터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는,
    멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고,
    상기 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터의 양단에 인가하며,
    상기 프로브 커패시터에 나타나는 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결된, 외장형 멀티 미터 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는,
    멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드 일 때에, 상기 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 직류 전압을 상기 프로브 커패시터에 인가하여 충전하고,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하며,
    상기 프로브 커패시터에 나타나는 직류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 감쇄 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 감쇄 파형을 가지는 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록 전기적으로 연결된, 외장형 멀티 미터 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는,
    멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드 일 때에, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 직렬 연결되는 상기 프로브 커패시터 및 측정 대상 소자에 인가하며,
    상기 제2 멀티 미터 구동 신호의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터와 측정 대상 소자의 임피던스 비에 따라 각각 분배하고, 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하여, 상기 프로브 출력 신호를 교류 전압 신호의 형태로, 상기 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록 전기적으로 연결된, 외장형 멀티 미터 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 프로브 인터페이스 회로부는,
    상기 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자 및 접지 단자 사이의 제1 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제1 트랜스포머;
    상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자 및 접지 단자 사이의 제2 멀티 미터 구동 신호를 입력받는 제2 트랜스포머;
    상기 제1 트랜스포머에서 출력되는 교류 전압을 정류하는 정류부;
    상기 정류부에서 정류된 전압에 따라 통전되거나 절연되는 광 전도형 광 커플러; 및
    프로브 커패시터를 포함하며,
    상기 프로브 커패시터의 일단은 상기 광 전도형 광 커플러의 일단 및 상기 제2 트랜스포머의 일 출력 단자와 연결되며, 상기 프로브 커패시터의 타단은 상기 제2 프로브 단자 및 상기 버퍼부와 연결되며, 상기 제2 트랜스포머의 타 출력 단자는 상기 제1 프로브 단자에 연결되는, 외장형 멀티 미터 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 버퍼부는 단위 이득 증폭기인, 외장형 멀티 미터 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 버퍼부는
    상기 프로브 인터페이스 회로부의 광 전도형 광 커플러를 통해 출력되는 프로브 출력 신호(OUT_PR)를 입력받는 제3 트랜스포머;
    상기 제3 트랜스포머를 통과하여 유도된 프로브 출력 신호가 제어 단자에 인가되고 상기 마이크로폰 단자에 제1 단자가 연결되며 접지 단자에 제2 단자가 연결되도록 결선되는 트랜지스터로 구현된, 외장형 멀티 미터 장치.
  8. 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들을 가지는 모바일 호스트 장치; 및
    제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러와 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지는 프로브 커패시터를 서로 직렬 연결시키고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스비 또는 상기 프로브 커패시터에 나타난 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 상기 마이크로폰 단자로 출력하는 외장형 멀티 미터 장치를 포함하고,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호는 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자에 출력되는 제1 주파수의 정현파이고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호는 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자에서 출력되는 제2 주파수의 정현파인, 모바일 멀티 미터 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드 일 때에,
    상기 모바일 호스트 장치는,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 진폭에 기초하여, 측정 대상의 교류 전압을 결정하도록 동작하고,
    상기 외장형 멀티 미터 장치는,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터의 양단에 인가하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 전압 레벨을 가지는 교류 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결된, 모바일 멀티 미터 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드 일 때에,
    상기 모바일 호스트 장치는,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 감쇄 파형에 기초하여, 측정 대상의 직류 전압을 결정하도록 동작하고,
    상기 외장형 멀티 미터 장치는,
    프로브 단자들에 의해 접촉되는 측정 대상의 직류 전압을 상기 프로브 커패시터에 인가하여 충전하고, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하며, 상기 프로브 커패시터에 나타나는 직류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 감쇄 전류에 상응하는 상기 프로브 출력 신호를, 소정 감쇄 파형을 가지는 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록, 전기적으로 연결된, 모바일 멀티 미터 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서, 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드 일 때에,
    상기 모바일 호스트 장치는,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 상기 제1 오디오 출력 단자에서 출력하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 상기 제2 오디오 출력 단자에서 출력하며, 상기 마이크로폰 단자에서 입력된 상기 프로브 출력 신호의 진폭에 기초하여, 측정 대상의 저항 값을 결정하도록 동작하고,
    상기 외장형 멀티 미터 장치는,
    상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 이용하여 상기 광 전도형 광 커플러를 통전하고, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호를 직렬 연결되는 상기 프로브 커패시터 및 측정 대상에 인가하며, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호의 교류 전압을 상기 프로브 커패시터와 측정 대상의 임피던스 비에 따라 각각 분배하고, 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의해 상기 광 전도형 광 커플러에 발생한 교류 전류에 상응하여, 상기 프로브 출력 신호를 교류 전압 신호의 형태로, 버퍼부를 거쳐 상기 오디오 입출력 포트의 마이크로폰 단자로 출력하도록 전기적으로 연결된, 모바일 멀티 미터 시스템.
  12. 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자와 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들을 가지는 모바일 호스트 장치를 이용한 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법은,
    상기 모바일 호스트 장치가,
    상기 모바일 호스트 장치에 상기 외장형 멀티 미터 장치가 연결되었는지 여부를 판정하는 단계;
    멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드, 직류 전압 측정 모드 및 저항 측정 모드 중 어느 모드인지 판정하는 단계;
    만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면, 소정의 제1 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 오디오 입출력 포트의 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계;
    만약 멀티 미터 동작 모드가 교류 전압 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 교류 전압에 의한 교류 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 상기 수신된 프로브 출력 신호의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 교류 전압을 결정하는 단계;
    만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계;
    만약 멀티 미터 동작 모드가 직류 전압 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자의 직류 전압에 의해 충전된 프로브 커패시터로부터 감쇄 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 수신된 프로브 출력 신호의 감쇄 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 직류 전압을 결정하는 단계;
    만약 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 제1 오디오 출력 단자를 통해 출력하고, 소정의 제2 주파수 및 진폭을 가지는 정현파로서 제2 멀티 미터 구동 신호를 생성하여 상기 오디오 입출력 포트의 제2 오디오 출력 단자를 통해 출력하는 단계; 및
    만약 멀티 미터 동작 모드가 저항 측정 모드이면, 프로브 단자들을 접촉시킨 측정 대상 소자와 상기 프로브 커패시터의 임피던스 비에 따라 상기 제2 멀티 미터 구동 신호로부터 상기 프로브 커패시터에 분배된 교류 전압에 의한 교류 전류가 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 상기 광 전도형 광 커플러에 흐름으로써 나타나는 프로브 출력 신호가 상기 마이크로폰 단자에서 수신되면, 상기 수신된 프로브 출력 신호의 교류 성분 파형에 기초하여 측정 대상 소자의 저항 값을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 외장형 멀티 미터 장치는, 상기 제1 멀티 미터 구동 신호에 의해 통전되는 광 전도형 광 커플러(PCL)와, 상기 제2 멀티 미터 구동 신호에 의해 소정의 임피던스를 가지며 광 전도형 광 커플러에 직렬 연결되는 프로브 커패시터를 포함하고, 멀티 미터 동작 모드에 따라 측정 대상 소자의 임피던스와 프로브 커패시터의 임피던스의 비율 또는 프로브 커패시터에 충전된 전압에 따라 파형이 결정되는 프로브 출력 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모바일 호스트 장치를 이용한 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법.
  13. 적어도 1 채널의 오디오 입력을 위한 마이크로폰 단자, 적어도 2 채널의 오디오 출력을 위한 제1 및 제2 오디오 출력 단자들 및 접지 단자를 제공하며 정보 처리 기능을 갖춘 모바일 호스트 장치에서 청구항 12에 따른 모바일 호스트 장치를 이용한 외장형 멀티 미터 장치의 구동 방법을 구현하도록 기록 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
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CN202433429U (zh) 2011-12-27 2012-09-12 惠州Tcl移动通信有限公司 基于手机的便携式示波器
KR101264551B1 (ko) 2011-07-11 2013-05-14 박미희 오디오 입출력단자를 이용한 생체신호측정기

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