KR101596596B1 - 아날로그 채널 모니터링 회로 - Google Patents

아날로그 채널 모니터링 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR101596596B1
KR101596596B1 KR1020140141518A KR20140141518A KR101596596B1 KR 101596596 B1 KR101596596 B1 KR 101596596B1 KR 1020140141518 A KR1020140141518 A KR 1020140141518A KR 20140141518 A KR20140141518 A KR 20140141518A KR 101596596 B1 KR101596596 B1 KR 101596596B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitor
multiplexer
current
temperature transducer
temperature
Prior art date
Application number
KR1020140141518A
Other languages
English (en)
Inventor
이상록
최석원
임성빈
이춘우
김응현
김희경
전현진
전문진
김정현
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020140141518A priority Critical patent/KR101596596B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101596596B1 publication Critical patent/KR101596596B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

아날로그 채널 모니터링 회로에 연관된다. 아날로그 채널 모니터링 회로는 적어도 하나의 전원과 각각 연결되는 적어도 하나의 제1 커패시터, 상기 적어도 하나의 전원으로부터 각각 전압을 입력 받아 온도에 대응하는 전류를 출력하는 적어도 하나의 온도 트랜스듀서-상기 온도는 상기 온도 트랜스듀서가 설치된 위치에 따라 결정됨-, 제1 입력 선택 신호에 기반하여 상기 출력되는 전류들 중 적어도 하나의 전류를 멀티플렉싱하는 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 및 제2 입력 선택 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 각각으로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거하는 필터링부를 포함할 수 있다.

Description

아날로그 채널 모니터링 회로{CIRCUIT FOR MONITORING ANALOGUE CHANNEL}
아날로그 채널 모니터링 회로에 연관된다. 보다 구체적으로, 아날로그 채널 스캔 방식에 의해 값이 모니터링 되는 온도 트랜스듀서(transducer)의 노이즈를 제거하기 위한 아날로그 채널 모니터링 회로에 연관된다.
아날로그 채널 스캔 방식은 1개의 아날로그-디지털 컨버터(ADC: Analog-to-Digital Converter)와 멀티플렉서(Multiplexer)들을 활용해 여러 아날로그 채널 값을 모니터링 하는 방식이다. 모니터링을 위해 다양한 센서에서 출력하는 물리적 의미를 가진 값은 전압으로 변환되어야 하며 샘플링 시간 동안 선택된 채널의 전압 값이 아날로그-디지털 컨버터를 통해 모니터링 된다.
온도 트랜스듀서는 동작에 필요한 전원(전압)을 입력으로 받아 설치된 위치의 온도에 해당하는 전류를 출력하는 소자이다. 아날로그 채널 스캔 방식을 통해 모니터링 하는 일부 채널이 온도 트랜스듀서인 경우 고주파 잡음에 의해 온도 트랜스듀서의 공급 전원 및 온도 트랜스듀서에서 출력하는 전류가 오염 될 수 있고 이는 온도 모니터링 정확도를 감소시키는 결과를 가져왔다.
일측에 따르면, 적어도 하나의 전원과 각각 연결되는 적어도 하나의 제1 커패시터, 상기 적어도 하나의 전원으로부터 각각 전압을 입력 받아 온도에 대응하는 전류를 출력하는 적어도 하나의 온도 트랜스듀서-상기 온도는 상기 온도 트랜스듀서가 설치된 위치에 따라 결정됨-, 제1 입력 선택 신호에 기반하여 상기 출력되는 전류들 중 적어도 하나의 전류를 멀티 플렉싱하는 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 및 제2 입력 선택 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거하는 필터링부를 포함하는 아날로그 채널 모니터링 회로를 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 입력 선택 신호 및 상기 제2 입력 선택 신호는, 상기 모니터링을 위한 전류에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 커패시터의 일단은 상기 적어도 하나의 온도 트랜스듀서와 연결되고, 상기 제1 커패시터의 타단은 상기 필터링부와 연결될 수 있다.
또한, 상기 필터링부는, 상기 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 바이패스시키기 위한 제2 커패시터를 포함할 수 있다.
더불어, 상기 필터링부는, 상기 제2 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 출력하기 위한 저항을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 필터링부로부터 출력된 전압을 입력 받아 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터링부는, 상기 제2 입력 선택 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 제1 멀티플렉서로부터 출력되는 전류들을 멀티플렉싱하는 제2 멀티플렉서를 포함하며 상기 노이즈를 제거하는 역할을 하고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 제2 커패시터 및 상기 저항은, 상기 제2 멀티플렉서 및 상기 디멀티플렉서 사이에 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 입력 선택 신호에 기반하여, 상기 디멀티플렉서로부터 출력되는 전압들을 멀티플렉싱하는 제3 멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 컨버터는, 상기 제3 멀티플렉서로부터 출력되는 전압을 상기 디지털 신호로 변환할 수 있다. 한편, 제3 멀티플렉서는 온도 트랜스듀서 외 다른 센서의 전압이나, 전압으로 변환된 값을 입력 받을수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로의 블록도를 도시한다.
도 2는 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다.
도 3은 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다.
도 4는 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 일부 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로의 블록도를 도시한다.
아날로그 채널 모니터링 회로(100)는 제1 커패시터(110), 적어도 하나의 온도 트랜스듀서(120), 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130), 필터링부(140), 제3 멀티 플렉서(150) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC)(160)를 포함할 수 있다.
아날로그 채널 모니터링 회로(100)는 아날로그 디지털 컨버터(160)와 멀티 플렉서들을 이용하여 아날로그 채널 값을 모니터링할 수 있다. 아날로그 채널 모니터링 회로(100)는 온도 트랜스듀서에서 출력하는 전류를 전압으로 변환하여 샘플링 시간 동안 제1 입력 선택 신호 및 제2 입력 선택 신호의 조합에 의해 선택된 채널의 전압 값을 모니터링할 수 있다.
적어도 하나의 제1 커패시터(110)는 적어도 하나의 전원과 각각 연결될 수 있다. 기존의 아날로그 채널 모니터링 회로에서는 온도 트랜스듀서에 제1 커패시터가 병렬로 연결되었다. 이로 인하여 모니터링 하고자 하는 온도 트랜스듀서의 수 증가에 따른 고주파 노이즈를 제거하기 위한 제1 커패시터의 수가 증가하여 회로의 복잡도가 증가한다.
또한, 설계 단계에서 모든 온도 트랜스듀서에 병렬로 제1 커패시터를 설치하는 것은 설계의 복잡도를 증가시킨다. 노이즈 발생이 많을 것으로 예상되는 곳에 선택적으로 설치하게 된다면, 제1 커패시터의 수가 감소할 수는 있으나, 설계 단계에서 노이즈 발생이 많을 것으로 예측하고 선택적으로 설치하기에는 어려움이 따른다.
더불어, 온도 트랜스듀서에 병렬로 연결된 커패시터의 충전 문제로 인해 정상적인 온도 모니터링이 불가능할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 샘플링 시간 외에도 전원을 공급하는 방식을 사용하는 경우 모니터링 채널 증가에 따라 저항 개수 및 누설 전류가 증가하는 단점이 있다..
더불어, 커패시터의 충전을 위해 샘플링 시간을 증가시키는 경우, 모니터링 가능한 채널의 수가 감소하고, 모니터링을 위한 주기가 증가하는 문제 역시 발생할 수 있다.
일실시예에 따른 제1 커패시터(110)는 전원과 연결되고, 제1 커패시터와 전원이 연결된 일단은 온도 트랜스듀서와 연결될 수 있다. 또한, 제1 커패시터의 타단은 노이즈를 제거하는 필터링부(140)에 연결될 수 있다.
이를 통하여, 기존의 온도 트랜스듀서 각각에 병렬로 커패시터가 연결되는 아날로그 채널 모니터링 회로에 비하여 회로의 복잡도가 감소할 수 있다. 또한, 제1 커패시터는 전원과 연결됨으로써, 전원이 인가되는 경우 항상 충전 상태를 유지하기 때문에 제1 커패시터 충전 문제로 인한 정상적인 온도 모니터링 불가능 현상이 발생하지 않는다. 한편, 제1 커패시터가 전원과 연결 됨으로써 충전상태를 유지하는 이유는 필터링부에서 접지로 연결된 커패시터 및 저항 때문일 수 있다. 그리고 저항이나 커패시터 둘중 하나만 있는 경우도 충전이 가능하다.
또한, 상술한 바와 같이 충전 문제가 발생하지 않기 때문에, 모니터링 가능한 채널 수의 증가에 따른 저항 개수 증가 및 누설 전류 문제가 발생하지 않으며, 샘플링 시간을 증가시킬 필요도 없기 때문에, 모니터링 가능한 채널의 수가 감소하거나 모니터링 주기가 증가하는 문제가 발생하지 않는다.
적어도 하나의 온도 트랜스듀서(120)는 적어도 하나의 전원으로부터 각각 전압을 입력 받아 온도에 대응하는 전류를 출력할 수 있다. 상기 온도는 온도 트랜스듀서 각각의 위치에 따라 결정될 수 있다. 온도 트랜스듀서가 설치된 위치는 아날로그 채널 스캔 방식 구현시 모니터링을 위한 장치들과 가까울 수도 있고 멀리 떨어져 있을 수도 있다. 다시 말해서 온도 트랜스듀서가 설치된 위치는 온도 모니터링의 필요에 따라 임의로 배치될 수 있다.
아날로그 채널 스캔 방식을 통해 모니터링 하는 일부 채널이 온도 트랜스듀서인 경우 고주파 잡음에 의해 공급 전원 및 온도 트랜스듀서에서 출력하는 전류가 오염될 수 있고, 이는 온도 모니터링 정확도를 감소시키는 결과를 가져왔다.
종래에는 이와 같은 온도 트랜스듀서를 잡음 감소를 위한 조치 없이 사용하거나, 고주파 잡음으로 인해 문제가 예상되는 곳에는 온도 트랜스듀서와 병렬로 커패시터를 연결함으로써 고주파 잡음을 바이패스(Bypass)하는 방식을 취해 왔다.
잡음 감소를 위한 조치 없이 온도 트랜스듀서를 사용하는 경우, 상술한 바와 같이 온도 트랜스듀서에서 출력하는 전류에 잡음이 존재하여 온도 모니터링의 정확도를 감소시키는 결과가 발생하였다.
또한, 병렬로 커패시터를 온도 트랜스듀서와 연결하는 경우, 커패시터의 크기, 온도 트랜스듀서가 출력하는 전류, 공급 전압에 따라서 커패시터의 충전 시간이 변하게 된다. 이로 인하여 샘플링 시간이 충전 시간보다 짧은 경우 정상적은 온도 모니터링이 불가능한 문제가 발생한다. 또한, 모니터링 하고자 하는 온도 트랜스듀서의 수가 증가하는 경우 커패시터의 수가 늘어나 회로의 복잡도를 증가시키는 문제도 발생한다.
따라서, 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로(100)에서는 온도 트랜스 듀서와 병렬로 제1 커패시터(110)를 연결하지 않고, 온도 트랜스듀서(120)를 배치시킬 수 있다. 온도 트랜스듀서는 온도 트랜스듀서가 배치된 위치의 온도에 해당하는 전류를 출력하고, 출력된 전류는 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130) 중 하나로 입력된다.
적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130)는 제1 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 온도 트랜스듀서(120) 각각에서 출력되는 전류 들 중 어느 하나의 전류를 멀티플렉싱할 수 있다.
제1 멀티 플렉서 각각의 규격은 설계에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 요구되는 제1 멀티 플렉서의 수가 달라질 수 있다. 예를 들어, 온도 트랜스듀서의 수가 20개이고, 제1 멀티 플렉서가 입력 받을 수 있는 수가 5개인 경우, 4 개의 제1 멀티플렉서가 필요하다. 상술한 예는 설명의 목적일 뿐이며 이에 제한되는 것은 아니며, 설계에 따라 변경이 가능하다.
각 제1 멀티 플렉서에는 동일한 제1 입력 선택 신호가 입력되어, 입력되는 전류들 중 하나의 전류를 선택하여 출력할 수 있다. 각각의 제1 멀티 플렉서에서 출력되는 전류는, 전류에 포함된 노이즈를 제거하기 위해 필터링부(140)에 입력될 수 있다.
필터링부(140)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130) 각각으로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다.
필터링부(140)는 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 바이패스시키기 위한 제2 커패시터 및 제2 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 출력하기 위한 저항을 한 개씩 포함할 수 있다.
기존의 아날로그 채널 모니터링 회로에서는 필터링부(140)가 존재하지 않고, 제1 멀티플렉서 각각에 잡음을 제거하기 위한 커패시터 및 전류를 전압으로 변환하기 위한 저항 한 쌍이 연결되었다. 이와 같이, 제1 멀티플렉서 각각에 커패시터와 저항 한 쌍이 연결됨으로 인하여 회로의 복잡도 및 부피가 증가하는 문제가 발생하였다.
상술한 문제를 해결하기 위해 필터링부(140)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130) 각각으로부터 출력되는 전류들을 멀티플렉싱하는 제2 멀티 플렉서를 포함하며 상기 노이즈를 제거하는 역할을 하고, 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서를 포함할 수 있다.
제2 커패시터 및 저항은 제2 멀티플렉서 및 디멀티플렉서 사이에 연결될 수 있다. 이와 같이 필터링부(140)를 구성함으로써, 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 바이패스시키기 위한 제2 커패시터 및 제2 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 출력하기 위한 저항의 수를 기존의 아날로그 채널 모니터링 회로에 비해 감소시킬 수 있다. 이를 통해 회로의 복잡도 및 부피를 감소시켜 자원 활용을 최대화하면서도 고주파 잡음을 효과적으로 제거할 수 있다.
제3 멀티 플렉서(150)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여, 디멀티플렉서로부터 출력되는 전압들을 멀티플렉싱할 수 있다. 제2 멀티 플렉서, 디멀티 플렉서 및 제3 멀티 플렉서(150)에 입력되는 제2 입력 선택 신호는 동일할 수 있다. 한편, 입력선택 신호는 동일한 소스에서 나오는 동일한 신호를 사용하지만 각각에 입력을 선택하는 경우 입력 신호가 선택적으로 적용될 수 있다. 예시적으로, 그러나 한정적이지 않게, 4 개의 입력 신호 중 1 개를 생략하는 것도 가능하고, 어느 하나를 반전 시킬 수도 있으며, 및/또는 어느 1 개의 신호를 2 개의 신호로 만드는 것도 가능하다. 따라서, 상기한 실시예에 따르면 신호를 만드는 장치인 소스(Source) 관점에서 부담이 없거나 작을 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130)에 입력되는 제1 입력 선택 신호와 제2 입력 선택 신호는, 모니터링을 위한 전류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 모니터링을 위한 전류는 제1 입력 선택 신호와 제2 입력 선택 신호의 조합에 의해 결정될 수 있다.
제3 멀티 플렉서(150)는 모니터링을 위한 온도 트랜스듀서에서 출력되는 전압을 제2 입력 선택 신호에 기반하여 선택할 수 있다. 이러한 선택은 온도 트랜스듀서가 아닌 다른 아날로그 채널에서 출력되는 전압들 및 온도 트랜스듀서에서 출력되는 전압들 중에서 어느 것을 고르는 것일 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(160)는 필터링부(140)로부터 출력된 전압을 입력 받아 디지털 신호로 변환할 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터에 의해 디지털 신호로 변환하기 위해서는 전압이 입력되어야 하므로, 필터링부(140)에 포함된 저항을 통해 온도 트랜스듀서로부터 출력되는 전류들은 전압으로 변환될 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(160)는 필터링부(140)로부터 출력된 전압들을 멀티플렉싱하는 제3 멀티플렉서(150)로부터 출력되는 전압을 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로(100)는 상술한 것과 같이 구성되어, 온도 트랜스듀서 각각에 병렬로 잡음 제거를 위한 커패시터를 연결하지 않더라도 모든 온도 트랜스듀서 채널에 대해 잡음 제거 효과를 가질 수 있다. 여기서 필터링부의 자세한 구성과 이에 대한 설명은 도 3을 참조하여 보다 상세히 후술한다.
또한, 필터링부(140)를 추가함으로써, 잡음을 바이패스 시키기 위한 커패시터가 제1 멀티플렉서 1개당 1쌍식 존재하지 않아도 되며, 제1 멀티플렉서의 수와 관계없이 바이패스 시키기 위한 커패시터를 하나만 사용할 수 있다.
더불어, 제1 커패시터가 전원과 연결되어 항상 충전 상태를 유지하기 때문에 제1 커패시터 충전 문제가 발생하지 않는다. 여기서 제1 커패시터가 전원과 연결 됨으로써 충전상태를 유지하는 이유는 필터링부에서 접지로 연결된 커패시터 및 저항 때문일 수 있다. 물론 저항이나 커패시터 둘중 하나만 있는 경우도 충전이 가능하다. 이로 인하여 온도 모니터링 불가능 현상이 발생하지 않으며, 모니터링 가능한 채널 수의 감소도 없고 누설 전류 역시 차이가 없다.
도 2는 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다.
도 2에서는 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다. 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로 역시 제1 입력 선택 신호 및 제2 입력 선택 신호에 기반하여 모니터링 하고자 하는 채널이 스캔 시간 동안 아날로그-디지털 컨버터(260)에 연결된다.
다만, 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로는 온도 트랜스듀서(220) 각각에 잡음 제거를 위한 커패시터(210)가 병렬로 연결된다. 이와 같이 온도 트랜스듀서(220) 각각에 잡음 제거를 위한 커패시터(210)를 병렬로 연결하는 경우, 연결된 커패시터(210)의 크기, 온도 트랜스듀서(220)가 출력하는 전류 및 공급 전압에 따라서 커패시터의 충전 시간이 변하게 된다.
아날로그 채널을 샘플링하기 위한 시간이 커패시터(210)의 충전 시간보다 짧은 경우 정상적인 온도 모니터링이 불가능한 문제가 발생한다. 또한, 모니터링 하고자 하는 온도 트랜스듀서 채널의 수가 많은 경우 각각에 병렬로 연결되는 커패시터(210)의 수 역시 증가하여 회로의 복잡도 및 부피가 증가한다.
또한, 커패시터(210)의 충전 문제를 극복하기 위해 샘플링 시간 외에도 온도 트랜스듀서에 전원을 공급하는 방식을 사용할 수도 있으나, 이는 채널 수에 비례해 누설 전류와 저항수가 증가하는 문제가 있다.
더불어, 충전 시간을 고려해 샘플링 시간을 늘리는 경우 1 개의 아날로그-디지털 컨버터를 사용해 모니터링 가능한 채널의 수가 감소하거나 모니터링 주기가 늘어나는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 커패시터(210)의 수를 감소시키기 위해 회로 설계 단계에서 잡음을 예측하고 특정 온도 트랜스듀서를 대상으로 커패시터(210)를 선택적으로 배치하는 것은 상당한 어려움이 따르며, 잡음 제거를 효율적으로 할 수가 없다.
또한, 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로에서는 필터링부(140)를 추가하지 않음으로 인해서 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(230) 각각의 뒷단에 잡음을 제거하기 위한 커패시터 및 전류를 전압으로 변환하기 위한 저항이 연결되었다. 이와 같이, 제1 멀티플렉서 각각의 뒷단에 커패시터와 저항 한쌍(240)이 연결됨으로 인하여 회로의 복잡도 및 부피가 증가하는 문제가 발생하였다.
일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로에서도 제2 멀티플렉서(SUM MUX)(250)를 통해 온도 트랜스듀서가 아닌 다른 아날로그 채널을 입력으로 하여 멀티플렉싱하는 것이 가능하다. 적어도 하나의 멀티플렉서(231)에서 출력되는 전압들 및 온도 트랜스듀서에서 출력되는 전압들 중에서 모니터링을 하고자 하는 채널을 제2 입력 선택 신호에 기반하여 선택할 수 있는 점은 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로(100)와 동일하다. 즉, 온도 트랜스듀서 출력 전압 뿐만 아니라 포괄적인 관점에서는 제 2 멀티플렉서에 입력되는 모든 신호가 선택 가능할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다.
도 3에서는 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로를 도시한다. 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로는 제1 입력 선택 신호 및 제2 입력 선택 신호에 기반하여 모니터링 하고자 하는 채널이 스캔 시간 동안 아날로그-디지털 컨버터(360)에 연결된다.
적어도 하나의 제1 커패시터(310)는 적어도 하나의 전원과 각각 연결될 수 있다. 기존의 아날로그 채널 모니터링 회로에서는 온도 트랜스듀서에 제1 커패시터가 병렬로 연결되었다. 이로 인하여 모니터링 하고자 하는 온도 트랜스듀서의 수 증가에 따른 고주파 노이즈를 제거하기 위한 제1 커패시터의 수가 증가하여 회로의 복잡도가 증가한다.
일실시예에 따른 제1 커패시터(310)는 전원과 연결되고, 제1 커패시터와 전원이 연결된 일단은 온도 트랜스듀서와 연결될 수 있다. 또한, 제1 커패시터의 타단은 노이즈를 제거하는 필터링부(340)에 연결될 수 있다.
이를 통하여, 기존의 온도 트랜스듀서 각각에 병렬로 연결되는 아날로그 채널 모니터링 회로에 비하여 회로의 복잡도가 감소할 수 있다. 또한, 제1 커패시터는 전원과 연결됨으로써, 전원이 인가되는 경우 항상 충전 상태를 유지하기 때문에 제1 커패시터 충전 문제로 인한 정상적인 온도 모니터링 불가능 현상이 발생하지 않는다. 한편 상술한 바와 같이, 제1 커패시터가 전원과 연결 됨으로써 충전상태를 유지하는 이유는 필터링부에서 접지로 연결된 커패시터 및 저항 때문일 수 있다. 그리고 저항이나 커패시터 둘중 하나만 있어도 충전이 가능할 수 있다.
적어도 하나의 온도 트랜스듀서(320)는 적어도 하나의 전원으로부터 각각 전압을 입력 받아 온도에 대응하는 전류를 출력할 수 있다. 온도 트랜스듀서가 설치된 위치는 아날로그 채널 스캔 방식 구현을 위해 장치들과 가까울 수도 있고 멀리 떨어져 있을 수도 있다. 다시 말해서 온도 트랜스듀서의 가 설치된 위치는 온도 모니터링의 필요에 따라 임의로 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로(100)에서는 온도 트랜스 듀서와 병렬로 제1 커패시터(310)를 연결하지 않고, 온도 트랜스듀서(320)를 배치시킬 수 있다. 온도 트랜스듀서는 온도 트랜스듀서가 배치된 위치의 온도에 해당하는 전류를 출력하고, 출력된 전류는 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(330) 중 하나의 제1 멀티 플렉서로 입력된다.
적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(330)는 제1 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 온도 트랜스듀서(320) 각각에서 출력되는 전류 들 중 어느 하나의 전류를 멀티플렉싱할 수 있다.
각 제1 멀티 플렉서에는 동일한 제1 입력 선택 신호가 입력되어, 입력되는 전류들 중 하나의 전류를 선택하여 출력할 수 있다. 각각의 제1 멀티 플렉서에서 출력되는 전류는, 전류에 포함된 노이즈를 제거하기 위해 필터링부(340)에 입력될 수 있다.
필터링부(340)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(330) 각각으로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다.
도 2에서 도시된 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로에서는 필터링부(340)가 존재하지 않고, 제1 멀티플렉서의 뒷단 각각에 잡음을 제거하기 위한 커패시터 및 전류를 전압으로 변환하기 위한 저항 한 쌍이 연결되었다. 이와 같이, 제1 멀티플렉서 각각에 커패시터와 저항 한 쌍이 연결됨으로 인하여 회로의 복잡도 및 부피가 증가하는 문제가 발생하였다.
필터링부(340)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(330)로부터 출력되는 전류들을 멀티플렉싱하는 제2 멀티 플렉서 및 노이즈가 제거되고, 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 디멀티플렉싱하는 디멀티 플렉서를 포함할 수 있다.
제2 커패시터 및 저항은 제2 멀티플렉서 및 디멀티플렉서 사이에 연결될 수 있다. 이와 같이 필터링부(340)를 구성함으로써, 제2 커패시터 및 저항을 한 쌍만 이용하여 도 2에서 도시된 일비교예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로에 비해 복잡도 및 부피를 감소시킬 수 있다.
제3 멀티 플렉서(150)는 모니터링을 위한 온도 트랜스듀서에서 출력되는 전압을 제2 입력 선택 신호에 기반하여 선택할 수 있다. 이러한 선택은 온도 트랜스듀서가 아닌 다른 아날로그 채널을 입력으로 하여 멀티 플렉싱 하는 것일 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 멀티 플렉서(331)에서 출력되는 전압들 및 온도 트랜스듀서에서 출력되는 전압들 중에서 어느 것을 선택하는 것일 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(160)는 필터링부(140)로부터 출력된 전압들을 멀티플렉싱하는 제3 멀티플렉서(150)로부터 출력되는 전압을 디지털 신호로 변환할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 아날로그 채널 모니터링 회로의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계(410)에서, 온도 트랜스듀서로 전원에서 공급되는 전압이 입력되고, 온도 트랜스듀서는, 온도 트랜스듀서가 배치된 위치에 따른 온도에 대응하는 전류를 출력할 수 있다.
온도 트랜스듀서가 설치된 위치는 아날로그 채널 스캔 방식 구현 시 모니터링을 위한 장치들과 가까울 수도 있고 멀리 떨어져 있을 수도 있다. 다시 말해서 온도 트랜스듀서의 위치는 온도 모니터링의 필요에 따라 임의로 배치될 수 있다.
단계(420)에서 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130)는 제1 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 온도 트랜스듀서(120) 각각에서 출력되는 전류 들 중 적어도 하나의 전류를 멀티플렉싱할 수 있다.
각 제1 멀티 플렉서에는 동일한 제1 입력 선택 신호가 입력되어, 입력되는 전류들 중 하나의 전류를 선택하여 출력할 수 있다. 각각의 제1 멀티 플렉서에서 출력되는 전류는, 전류에 포함된 노이즈를 제거하기 위해 필터링부(140)에 입력될 수 있다.
단계(430)에서, 필터링부(140)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130) 각각으로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다.
필터링부(140)는 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 바이패스시키기 위한 제2 커패시터 및 제2 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 출력하기 위한 저항을 한 개씩 포함할 수 있다.
또한, 필터링부(140)는 제2 입력 선택 신호에 기반하여 적어도 하나의 제1 멀티 플렉서(130) 각각으로부터 출력되는 전류들을 멀티플렉싱하는 제2 멀티 플렉서 및 노이즈가 제거되고, 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서를 포함할 수 있다. 그리고 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 아날로그 값을 디지털 값으로 바꾸어 데이터를 처리할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 전원과 각각 연결되는 적어도 하나의 제1 커패시터;
    상기 적어도 하나의 전원으로부터 각각 전압을 입력 받아 온도에 대응하는 전류를 출력하는 적어도 하나의 온도 트랜스듀서-상기 온도는 상기 온도 트랜스듀서가 설치된 위치에 따라 결정됨-;
    제1 입력 선택 신호에 기반하여 상기 출력되는 전류들 중 적어도 하나의 전류를 멀티플렉싱하는 적어도 하나의 제1 멀티플렉서; 및
    제2 입력 선택 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 각각으로부터 출력되는 전류들 중 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 제거하는 필터링부
    를 포함하고,
    상기 제1 커패시터의 일단은 상기 적어도 하나의 온도 트랜스듀서와 연결되고, 상기 제1 커패시터의 타단은 상기 필터링부와 연결되는 아날로그 채널 모니터링 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 선택 신호 및 상기 제2 입력 선택 신호는, 상기 모니터링을 위한 전류에 따라 상이하게 설정되는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    상기 모니터링을 위한 전류에 포함된 노이즈를 바이패스시키기 위한 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 제2 커패시터의 일단은 상기 제1 커패시터의 타단과 연결되고, 상기 제2 커패시터의 타단은 접지되는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    상기 제2 커패시터와 병렬로 연결되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 출력하기 위한 저항
    을 더 포함하는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터링부로부터 출력된 전압을 입력 받아 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터
    를 더 포함하는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터링부는,
    상기 제2 입력 선택 신호에 기반하여 상기 적어도 하나의 제1 멀티플렉서 각각으로부터 출력되는 전류들을 멀티플렉싱하는 제2 멀티플렉서; 및
    상기 노이즈가 제거되고, 상기 모니터링을 위한 전류에 대응하는 전압을 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서
    를 더 포함하는, 아날로그 채널 모니터링 회로
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 커패시터 및 상기 저항은, 상기 제2 멀티플렉서 및 상기 디멀티플렉서 사이에 연결되는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 입력 선택 신호에 기반하여, 상기 디멀티플렉서로부터 출력되는 전압들을 멀티플렉싱하는 제3 멀티플렉서
    를 더 포함하는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도 트랜스듀서와 상이한 별도 센서가 출력하는 전압 또는 전압으로 변환되는 값이 상기 온도 트랜스듀서의 출력과 소정의 시차를 두고 함께 아날로그-디지털 컨버터에서 읽혀지는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 컨버터는, 상기 제3 멀티플렉서로부터 출력되는 전압을 상기 디지털 신호로 변환하는, 아날로그 채널 모니터링 회로.
KR1020140141518A 2014-10-20 2014-10-20 아날로그 채널 모니터링 회로 KR101596596B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140141518A KR101596596B1 (ko) 2014-10-20 2014-10-20 아날로그 채널 모니터링 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140141518A KR101596596B1 (ko) 2014-10-20 2014-10-20 아날로그 채널 모니터링 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101596596B1 true KR101596596B1 (ko) 2016-02-22

Family

ID=55445640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140141518A KR101596596B1 (ko) 2014-10-20 2014-10-20 아날로그 채널 모니터링 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101596596B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459155A (zh) * 2018-11-16 2019-03-12 天水电气传动研究所有限责任公司 一种用于高压大电流特种电源的温度检测装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060072580A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 현대자동차주식회사 피스톤 온도측정 장치 및 방법
JP2009109271A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置の温度検出方法
JP2012181141A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電圧測定装置および電圧測定システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060072580A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 현대자동차주식회사 피스톤 온도측정 장치 및 방법
JP2009109271A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置の温度検出方法
JP2012181141A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電圧測定装置および電圧測定システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459155A (zh) * 2018-11-16 2019-03-12 天水电气传动研究所有限责任公司 一种用于高压大电流特种电源的温度检测装置
CN109459155B (zh) * 2018-11-16 2024-03-15 天水电气传动研究所有限责任公司 一种用于高压大电流特种电源的温度检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019511730A (ja) 自己参照オンダイ電圧降下検出器
KR20150126602A (ko) 효율적인 타임-인터리브 아날로그-디지털 컨버터
CN109923494B (zh) 可编程时钟监测器
JP6291979B2 (ja) 自己診断機能を有する入力回路
JP2009271724A (ja) ハードウェアエンジン制御装置
US20160169947A1 (en) Measurement Circuit
KR102267398B1 (ko) 신호 처리 장치 및 방법
KR101596596B1 (ko) 아날로그 채널 모니터링 회로
JP2019201394A (ja) アナログデジタル変換器装置と被テスト信号発生方法
EP3839672B1 (en) Distributed sensing processing systems
EP3330837A1 (en) Apparatus and method of voltage regulation control for integrated circuits
US10326465B1 (en) Analog to digital converter device and method for generating testing signal
KR101911184B1 (ko) 미세전류 측정 장치 및 방법
CN109656275B (zh) 一种主动隔振的控制方法及装置
US20170359079A1 (en) Digital to analog converter including logical assistance
KR102092084B1 (ko) 강한 필터링 보상 방법 및 장치, 컴퓨터 저장매체
KR102463174B1 (ko) 재설정 가능한 증폭기 및 그 증폭 방법
US10418077B2 (en) Realtime streaming control of an arbitrary waveform generator
EP3751235A1 (en) Recording device and recording method
CN107835945B (zh) 采用配电网络电压去卷积的芯片上电流感测
US10359651B2 (en) Apparatus and method of controlling optical modulator bias based on eye-amplitude monitoring
US10742202B1 (en) Autozero to an offset value for a slope detector for voltage droop monitoring
US11119126B2 (en) Slope detector for voltage droop monitoring
KR101719741B1 (ko) 전력 케이블 진단 장치로 데이터를 전송하기 위한 장치 및 방법
KR102078383B1 (ko) 전원 감시 장치 및 이를 이용한 전원 감시 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 5