KR101616445B1 - 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치가 제공된다. 상기 전자 장치는, 회로기판의 내부 전압을 제공받고 회로기판의 외부 센서와 연결된 스위치, 외부 센서로부터 전류를 제공받아 디지털 신호를 생성하는 아날로그 입력 회로, 디지털 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호를 생성하는 프로세서 및 전압 조정 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 조정하는 전압 조정 회로를 포함한다.

Description

아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치{The electronic device diagnosing whether analog input circuit is broken or not}
본 발명은 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치에 관한 것이다.
아날로그 입력 카드에는 PCB 내부 회로가 정상적으로 동작 중인지 판단할 수 있는 진단 기능이 필요하다. 만약 아날로그 입력 카드에 진단 기능이 없다면, 특정 혹은 전체 채널에 고장이 발생한 경우 시스템이 고장을 발견하기 어렵다.
이를 해결하기 위해, 진단 기능을 갖춘 아날로그 입력 카드에 대한 필요성이 증가하고 있다.
한국공개특허 10- 2014-0092131 (공개일: 2014.07.23)
본 발명이 해결하려는 과제는, 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자 장치의 일 실시예는, 회로기판의 내부 전압을 제공받고, 회로기판의 외부 센서와 연결된 스위치, 외부 센서로부터 전류를 제공받아 디지털 신호를 생성하는 아날로그 입력 회로, 디지털 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호를 생성하는 프로세서 및 전압 조정 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 조정하는 전압 조정 회로를 포함한다.
상기 프로세서는 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호를 스위치로 제공할 수 있다.
상기 스위치는, 진단 신호를 제공받는 제1 스위치부와, 제1 스위치부에 의해 동작하고, 내부 전압을 제공받는 제2 스위치부를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치부는 코일 형태일 수 있다.
상기 제2 스위치부는 b 접점 타입일 수 있다.
상기 제1 스위치부가 진단 신호를 제공받는 경우, 제2 스위치부의 접점의 접촉이 분리될 수 있다.
상기 내부 전압은, 제2 스위치부를 거쳐 외부 센서로 제공될 수 있다.
상기 아날로그 입력 회로는, 외부 센서로부터 제공받은 전류가 흐르는 저항과, 저항의 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
상기 저항의 전압은 전압 조정 신호에 의해 조정되고, 전압 조정 신호에 의해 조정된 저항의 전압은 아날로그/디지털 컨버터로 제공될 수 있다.
상기 프로세서는, 전압 조정 신호를 기반으로 한 예상 값과 디지털 신호를 비교하여 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단할 수 있다.
상기 외부 센서로부터 제공받은 전류는, 4mA 내지 20mA의 전류를 포함할 수 있다.
상기 전압 조정 회로는 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 1V, 3V, 5V 중 어느 하나로 조정할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자 장치의 다른 실시예는, 회로기판의 외부 센서와 연결된 스위치, 외부 센서로부터 전류를 제공받아 디지털 신호를 생성하는 아날로그 입력 회로, 디지털 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호를 생성하는 프로세서 및 전압 조정 신호를 제공받아 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 조정하는 전압 조정 회로를 포함하되, 외부 센서가 제공한 전류는, 스위치 및 아날로그 입력 회로를 순차적으로 거쳐서 외부 센서로 돌아온다.
상기 프로세서는 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호를 스위치로 제공할 수 있다.
상기 아날로그 입력 회로는 스위치를 통해 외부 센서로부터 전류를 제공받고, 스위치는 진단 신호가 제공되면, 외부 센서로부터 제공되는 전류를 차단하여 아날로그 입력 회로로 제공되는 전류의 값을 고정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 아날로그 입력 회로를 설명하는 개략도이다.
도 3은 도 1의 스위치의 일 상태를 설명하는 개략도이다.
도 4는 도 3의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 5는 도 1의 스위치의 다른 상태를 설명하는 개략도이다.
도 6은 도 5의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 개략도이다.
도 8은 도 7의 아날로그 입력 회로를 설명하는 개략도이다.
도 9는 도 7의 스위치의 일 상태를 설명하는 개략도이다.
도 10은 도 9의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 11은 도 7의 스위치의 다른 상태를 설명하는 개략도이다.
도 12는 도 7의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 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)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 전자 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략도이다. 도 2는 도 1의 아날로그 입력 회로를 설명하는 개략도이다. 도 3은 도 1의 스위치의 일 상태를 설명하는 개략도이다. 도 4는 도 3의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다. 도 5는 도 1의 스위치의 다른 상태를 설명하는 개략도이다. 도 6은 도 5의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 스위치(110), 아날로그 입력 회로(120), 프로세서(130), 전압 조정 회로(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 스위치(110)는 회로기판의 내부 전압(Vcc)을 제공받고, 회로기판의 외부 센서(200)와 연결된다. 여기에서, 회로기판의 내부는 전자 장치(100)의 내부를 의미하고, 회로기판의 외부는 전자 장치(100)의 외부를 의미할 수 있는바, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 스위치(110)는 프로세서(130)로부터 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호(도 5의 DIS)를 제공받을 수 있고, 회로기판의 내부 전압(Vcc)을 또한 제공받을 수 있다. 스위치(110)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
아날로그 입력 회로(120)는 외부 센서(200)로부터 제1 전류(도 2의 I1)를 제공받아 디지털 신호(도 2의 DS)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 아날로그 입력 회로(120)는 외부 센서(200)로부터 제공받은 제1 전류(I1)가 흐르는 제2 저항(R2)과 제2 저항(R2)의 전압을 디지털 신호(DS)로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터(122)를 포함할 수 있다.
제2 저항(R2)의 전압은 전압 조정 신호(도 6의 VCS)에 의해 조정되고, 전압 조정 신호(도 6의 VCS)에 의해 조정된 제2 저항(R2)의 전압은 아날로그/디지털 컨버터(122)로 제공될 수 있다. 또한 아날로그/디지털 컨버터(122)로 제공된 제2 저항(R2)의 전압은 디지털 신호(DS)로 변환되어 프로세서(130)로 제공될 수 있다.
여기에서, 외부 센서(200)로부터 제공받은 제1 전류(I1)는 4mA 내지 20mA의 전류를 포함하고, 전압 조정 신호(도 6의 VCS)에 의해 조정된 제2 저항(R2)의 전압은 1V, 3V, 5V 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 1을 참조하면, 프로세서(130)는 디지털 신호(도 2의 DS)를 제공받아 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호(도 6의 VCS)를 생성할 수 있다. 또한 프로세서(130)는 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호(도 6의 DIS)를 스위치(110)로 제공할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 아날로그 입력 회로(120)로부터 제공받은 디지털 신호(도 2의 DS)를 비교하여 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단할 수 있다.
즉, 전압 조정 신호(VCS)에 의해 제2 저항(R2)의 전압이 3V로 조정된 경우, 프로세서(130)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값으로 3V를 기대하고, 이에 따라 아날로그 입력 회로(120)로부터 제공받은 디지털 신호(도 2의 DS) 역시 3V를 가리키는 경우, 아날로그 입력 회로(120)가 정상적으로 동작하고 있다고 판단할 수 있다.
이에 반해, 프로세서(130)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값으로 3V를 기대하고 있는데, 아날로그 입력 회로(120)로부터 제공받은 디지털 신호(도 2의 DS)는 5V를 가리키거나 입력값이 없는 경우, 이는 일정값 이상의 오차에 해당할 수 있고, 아날로그 입력 회로(120)에 고장이 발생했음이 인지될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도 1의 스위치의 일 상태에 따른 전자 장치의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 도 3을 참조하면, 스위치(110)는 진단 신호(도 5의 DIS)를 제공받는 제1 스위치부(112)와 제1 스위치부(112)에 의해 동작하고, 내부 전압(Vcc)을 제공받는 제2 스위치부(114)를 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제1 스위치부(112)는 코일 형태일 수 있고, 제2 스위치부(114)는 b 접점 타입일 수 있다.
여기에서, b 접점 타입은 평상시에는 스위치의 접점이 접촉하여 폐회로 상태(턴온 상태)에 있다가 근처의 코일이 여자되었을 때, 스위치의 접점의 접촉이 분리되어 개회로 상태(턴오프 상태)가 되는 것을 의미한다.
따라서, 내부 전압(Vcc)에 의해 제1 저항(R1)을 흐르는 제2 전류(I2)는 폐회로 상태(턴온 상태)인 제2 스위치부(114)를 거쳐서 외부 센서(200)로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 제2 스위치부(114)가 b 접점 타입인 경우만 예로 들어 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 스위치부(114)는 a 접점 타입일 수도 있다. 물론 제2 스위치부(114)가 a 접점 타입인 경우, 이에 맞추어 전체적인 회로 구조가 달라질 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(100)의 진단 기능이 동작하지 않을 때의 전자 장치(100)의 동작이 도시되어 있다.
구체적으로, 스위치(110)의 제2 스위치부(도 3의 114)가 턴온 상태이기에, 회로기판의 내부 전압(Vcc)에 의해 제1 저항(R1)을 흐르는 제2 전류(I2)가 스위치(110)로 입력되고, 스위치(110)를 거쳐서 나온 제2 전류(I2)는 외부 센서(200)로 제공될 수 있다. 외부 센서(200)로 제2 전류(I2)가 제공되면, 외부 센서(200)는 아날로그 입력 회로(120)로 제1 전류(I1)를 제공하게 된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 1의 스위치의 다른 상태에 따른 전자 장치의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 도 5를 참조하면, 프로세서(130)는 진단 신호(DIS)를 제1 스위치부(112)로 제공할 수 있다. 제1 스위치부(112)로 제공된 진단 신호(DIS)에 의해 코일 형태의 제1 스위치부(112)가 여자되고, 이로 인해 제2 스위치부(114)의 접점의 접촉이 분리될 수 있다. 결과적으로, 내부 전압(Vcc)에 의해 제1 저항(R1)을 흐르는 제2 전류(I2)는 개회로 상태(턴오프 상태)인 제2 스위치부(114)를 통과할 수 없다.
이어서, 도 6을 참조하면, 전자 장치(100)의 진단 기능이 동작할 때의 전자 장치(100)의 동작이 도시되어 있다.
구체적으로, 스위치(110)의 제2 스위치부(도 5의 114)가 턴오프 상태이기에, 제1 저항(R1)을 흐르는 제2 전류(I2)가 차단될 수 있다. 즉, 프로세서(130)가 스위치(110)의 제1 스위치부(도 5의 112)로 진단 신호(DIS)를 제공하여 코일 형태의 제1 스위치부(도 5의 112)를 여자시킴으로써, 제2 스위치부(도 5의 114)의 접점의 접촉이 분리될 수 있다.
센서(200)의 입력값을 고정하기 위하여 프로세서(130)는 센서(200)로부터 전달되는 마지막 값을 고정시켜, 진단 모드로의 진입을 완료한다.
이로 인해, 외부 센서(200)가 아날로그 입력 회로(120)로 제공하는 제1 전류(I1)의 값은 차단될 수 있다. 또한 프로세서(130)는 아날로그 입력 회로(120)가 정상적으로 동작하는지 여부를 진단하기 위해 전압 조정 신호(VCS)를 전압 조정 회로(140)로 제공할 수 있다. 전압 조정 회로(140)는 아날로그 입력 회로(120)로 제공된 제1 전류(I1)에 의한 전압값을 1V, 3V, 5V 중 어느 하나로 조정할 수 있다. 여기에서, 1V, 3V, 5V는 예를 들어 설명하는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 1V, 3V, 5V 중 어느 하나로 조정된 제1 전류(I1)에 의한 전압값은 아날로그 입력 회로(120)의 아날로그/디지털 컨버터(도 2의 122)를 통해 디지털 신호(DS)로 변환되어 프로세서(130)로 제공될 수 있다.
마지막으로, 프로세서(130)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 아날로그 입력 회로(120)로부터 제공받은 디지털 신호(DS)를 비교하여 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 즉, 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 디지털 신호(DS)가 가리키는 값이 일정 값 이상 차이가 나는 경우, 프로세서(130)는 아날로그 입력 회로(120)에 고장이 발생했음을 인지하고 아날로그 입력 회로(120)의 해당 채널이 고장났음을 외부에 알릴 수 있다.
반대로 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 디지털 신호(DS)가 가리키는 값이 일정 값 이하의 차이가 나는 경우, 프로세서(130)는 아날로그 입력 회로(120)가 정상적으로 동작하고 있다고 판단한다.
결과적으로, 전자 장치(100)는 아날로그 입력 회로(120)의 한 채널에 대한 진단을 완료하면, 다음 채널에 대한 진단을 수행할 수 있고, 전체 채널에 대한 진단을 완료하면, 다음 진단 주기까지 대기할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 아날로그 입력 회로(120)의 각 채널별로 정상적으로 동작 중인지 판단할 수 있도록 프로세서(130), b 접점 타입의 스위치(110), 전압 조정 회로(140)를 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(130)가 진단 신호(DIS)를 스위치(110)에 제공하는 것을 시작으로, 프로세서(130)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 아날로그 입력 회로(120)로부터 제공받은 디지털 신호(DS)를 비교하여 아날로그 입력 회로(120)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 이를 통해 아날로그 입력 회로(120)의 각 채널뿐만 아니라 전체 채널에 대해서 주기적으로 고장 여부를 진단할 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치에 대해 설명하도록 한다. 앞서 설명한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 개략도이다. 도 8은 도 7의 아날로그 입력 회로를 설명하는 개략도이다. 도 9는 도 7의 스위치의 일 상태를 설명하는 개략도이다. 도 10은 도 9의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다. 도 11은 도 7의 스위치의 다른 상태를 설명하는 개략도이다. 도 12는 도 7의 스위치 상태에 따른 전자 장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 도 1과 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치(300)는 스위치(310)가 회로기판의 내부 전압을 제공받지 않는다.
또한 스위치(310)는 회로기판의 외부 센서(200)로부터 입력을 제공받고, 스위치(310)의 출력은 아날로그 입력 회로(320)로 제공된다. 또한 아날로그 입력 회로(320)의 출력은 외부 센서(200)로 제공될 수 있다.
즉, 도 7의 전자 장치(300)와 도 1의 전자 장치(1)의 가장 큰 차이점은, 회로기판의 내부 전압(도 1의 Vcc)을 제공받는지 여부이다.
정리하자면, 도 7의 전자 장치(300)는 회로기판의 내부 전압(도 1의 Vcc)을 제공받지 않고, 도 1의 전자 장치(100)는 회로기판의 내부 전압(도 1의 Vcc)을 제공받는바, 이로 인한 구조적 차이점이 발생할 수 있다. 구조적 차이점은 앞서 설명한바, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면, 도 2와 달리, 제2 저항(R2)을 거쳐서 아날로그 입력 회로(320)의 아날로그/디지털 컨버터(322)로 입력된 제3 전류(I3)는 제4 전류(I4)가 되어 외부 센서(200)로 제공될 수 있다. 즉, 도 2의 경우, 도시되어 있지는 않지만, 접지가 아날로그 입력 회로(320)에 위치하고 있고, 도 8의 경우, 도시되어 있지는 않지만 접지가 외부 센서(200)에 위치하고 있다. 여기에서, 제3 전류(I3)는 제4 전류(I4)와 다를 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 9 및 도 10을 참조하면, 도 7의 스위치의 일 상태에 따른 전자 장치의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 도 9를 참조하면, 스위치(310)는 진단 신호(도 11의 DIS)를 제공받는 제1 스위치부(312)와 제1 스위치부(312)에 의해 동작하고, 외부 센서(200)로부터 제3 전류(I3)를 제공받는 제2 스위치부(314)를 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제1 스위치부(312)는 코일 형태일 수 있고, 제2 스위치부(314)는 b 접점 타입일 수 있다.
따라서, 외부 센서(200)로부터 제공받은 제3 전류(I3)는 폐회로 상태(턴온 상태)인 제2 스위치부(314)를 거쳐서 아날로그 입력 회로(320)로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 제2 스위치부(314)가 b 접점 타입인 경우만 예로 들어 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 스위치부(314)는 a 접점 타입일 수도 있다. 물론 제2 스위치부(314)가 a 접점 타입인 경우, 이에 맞추어 전체적인 회로 구조가 달라질 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(300)의 진단 기능이 동작하지 않을 때의 전자 장치(300)의 동작이 도시되어 있다.
구체적으로, 스위치(310)의 제2 스위치부(도 9의 314)가 턴온 상태이기에, 외부 센서(200)로부터 제공받은 제3 전류(I3)가 스위치(310)로 입력되고, 스위치(310)를 거쳐서 나온 제3 전류(I3)는 아날로그 입력 회로(320)로 제공될 수 있다. 또한 제3 전류(I3)는 아날로그 입력 회로(320)를 거쳐서 제4 전류(I4)가 되어 외부 센서(200)로 제공될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 도 7의 스위치의 다른 상태에 따른 전자 장치의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 도 11을 참조하면, 프로세서(330)는 진단 신호(DIS)를 제1 스위치부(312)로 제공할 수 있다. 제1 스위치부(312)로 제공된 진단 신호(DIS)에 의해 코일 형태의 제1 스위치부(312)가 여자되고, 이로 인해 제2 스위치부(314)의 접점의 접촉이 분리될 수 있다. 결과적으로, 외부 센서(200)로부터 제공된 제3 전류(I3)는 개회로 상태(턴오프 상태)인 제2 스위치부(314)를 통과할 수 없다.
이어서, 도 12를 참조하면, 전자 장치(300)의 진단 기능이 동작할 때의 전자 장치(300)의 동작이 도시되어 있다.
구체적으로, 스위치(310)의 제2 스위치부(도 11의 314)가 턴오프 상태이기에, 외부 센서(200)로부터 제공되는 제3 전류(I3)가 차단될 수 있다. 즉, 프로세서(330)가 스위치(310)의 제1 스위치부(도 11의 312)로 진단 신호(DIS)를 제공하여 코일 형태의 제1 스위치부(도 11의 312)를 여자시킴으로써, 제2 스위치부(도 11의 314)의 접점의 접촉이 분리될 수 있다.
이로 인해, 아날로그 입력 회로(320)로 제공되는 제3 전류(I3)의 값을 일시적으로 고정시켜 진단 기능이 동작할 수 있도록 한다. 또한 프로세서(330)는 아날로그 입력 회로(320)가 정상적으로 동작하는지 여부를 진단하기 위해 전압 조정 신호(VCS)를 전압 조정 회로(340)로 제공할 수 있다. 전압 조정 회로(340)는 아날로그 입력 회로(320)로 제공된 전압값을 1V, 3V, 5V 중 어느 하나로 조정할 수 있다. 여기에서, 1V, 3V, 5V는 예를 들어 설명하는 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 1V, 3V, 5V 중 어느 하나로 조정된 전압값은 아날로그 입력 회로(320)의 아날로그/디지털 컨버터(도 8의 322)를 통해 디지털 신호(DS)로 변환되어 프로세서(330)로 제공될 수 있다.
마지막으로, 프로세서(330)는 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 아날로그 입력 회로(320)로부터 제공받은 디지털 신호(DS)를 비교하여 아날로그 입력 회로(320)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 즉, 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 디지털 신호(DS)가 가리키는 값이 일정 값 이상 차이가 나는 경우, 프로세서(330)는 아날로그 입력 회로(320)에 고장이 발생했음을 인지하고 아날로그 입력 회로(320)의 해당 채널이 고장났음을 외부에 알릴 수 있다.
반대로 전압 조정 신호(VCS)를 기반으로 한 예상 값과 디지털 신호(DS)가 가리키는 값이 일정 값 이하의 차이가 나는 경우, 프로세서(330)는 아날로그 입력 회로(320)가 정상적으로 동작하고 있다고 판단한다.
결과적으로, 전자 장치(300)는 아날로그 입력 회로(320)의 한 채널에 대한 진단을 완료하면, 다음 채널에 대한 진단을 수행할 수 있고, 전체 채널에 대한 진단을 완료하면, 다음 진단 주기까지 대기할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110, 310: 스위치 120, 320: 아날로그 입력 회로
130, 330: 프로세서 140, 340: 전압 조정 회로

Claims (10)

  1. 회로기판의 내부 전압을 제공받고, 상기 회로기판의 외부 센서와 연결된 스위치;
    상기 외부 센서로부터 전류를 제공받아 디지털 신호를 생성하는 아날로그 입력 회로;
    상기 디지털 신호를 제공받아 상기 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호를 생성하는 프로세서; 및
    상기 전압 조정 신호를 제공받아 상기 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 조정하는 전압 조정 회로를 포함하되,
    상기 아날로그 입력 회로는,
    상기 외부 센서로부터 제공받은 전류가 흐르는 저항과,
    상기 저항의 전압을 상기 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 저항의 전압은 상기 전압 조정 신호에 의해 조정되고, 상기 전압 조정 신호에 의해 조정된 상기 저항의 전압은 상기 아날로그/디지털 컨버터로 제공되는 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호를 상기 스위치로 제공하는 전자 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 진단 신호를 제공받는 제1 스위치부와,
    상기 제1 스위치부에 의해 동작하고, 상기 내부 전압을 제공받는 제2 스위치부를 포함하는 전자 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 스위치부는 b 접점 타입이고,
    상기 제1 스위치부가 상기 진단 신호를 제공받는 경우, 상기 제2 스위치부의 접점의 접촉이 분리되는 전자 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 내부 전압은, 상기 제2 스위치부를 거쳐 상기 외부 센서로 제공되는 전자 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전압 조정 신호를 기반으로 한 예상 값과 상기 디지털 신호를 비교하여 상기 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하는 전자 장치.
  9. 회로기판의 외부 센서와 연결된 스위치;
    상기 외부 센서로부터 전류를 제공받아 디지털 신호를 생성하는 아날로그 입력 회로;
    상기 디지털 신호를 제공받아 상기 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하고, 전압 조정 신호를 생성하는 프로세서; 및
    상기 전압 조정 신호를 제공받아 상기 아날로그 입력 회로로 제공된 전류의 전압을 조정하는 전압 조정 회로를 포함하되,
    상기 외부 센서가 제공한 전류는, 상기 스위치 및 상기 아날로그 입력 회로를 순차적으로 거쳐서 상기 외부 센서로 돌아오는 전자 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 아날로그 입력 회로의 고장 여부를 진단하기 위한 진단 신호를 상기 스위치로 제공하고,
    상기 아날로그 입력 회로는 상기 스위치를 통해 상기 외부 센서로부터 전류를 제공받으며,
    상기 스위치는 상기 진단 신호가 제공되면, 상기 외부 센서로부터 제공되는 전류를 차단하여 상기 아날로그 입력 회로로 제공되는 상기 전류의 값을 고정하는 전자 장치.
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