KR101814729B1 - A air pressure measure system using air pressure senser unit - Google Patents

A air pressure measure system using air pressure senser unit Download PDF

Info

Publication number
KR101814729B1
KR101814729B1 KR1020160113789A KR20160113789A KR101814729B1 KR 101814729 B1 KR101814729 B1 KR 101814729B1 KR 1020160113789 A KR1020160113789 A KR 1020160113789A KR 20160113789 A KR20160113789 A KR 20160113789A KR 101814729 B1 KR101814729 B1 KR 101814729B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
sensor
switch
error signal
circuit
Prior art date
Application number
KR1020160113789A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송재혁
이규형
김주회
최윤석
배남호
Original Assignee
(주)파코코리아인더스
한국과학기술원
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 (주)파코코리아인더스, 한국과학기술원 filed Critical (주)파코코리아인더스
Priority to KR1020160113789A priority Critical patent/KR101814729B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101814729B1 publication Critical patent/KR101814729B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/10—Devices for predicting weather conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/02—Measuring force or stress, in general by hydraulic or pneumatic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/7624—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using semiconductor on insulator [SOI] technology
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

The present invention relates to an air pressure device for meteorological observation and an air pressure measurement system using the same, which provides a barometer including a high-precision air pressure device to be applied to a meteorological observation and is configured to quickly inform the outside of an error condition so that the error condition is coped with at a high speed when the error condition occurs in the air pressure device. The air pressure measurement system comprises a sensor unit (including sensor 1, sensor 2, ..., sensor n), a data logger unit processing data of the sensor unit, and a remote control unit receiving meteorological information data processed by the data processing unit through an optical converter and outputting a remote control single through the optical converter. The sensor unit includes an air pressure device (100) for measuring an air atmospheric pressure, a temperature sensor (200) for sensing temperature, an analog-digital converter (300) for converting data of the air pressure device and the temperature sensor into digital signals, a control unit (400) for correcting errors of the digital signals, a storage and communications unit (500) for transmitting the digital signals to the data logger unit in accordance with a control signal of the control unit, and a power source unit for supplying power to each device. The data logger unit includes a data logger, a touch panel, and the optical converter, wherein the data logger is composed of a CPU, a memory, and a processing program (application S/W).

Description

기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템{A air pressure measure system using air pressure senser unit}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a barometric pressure measuring device,

본 발명은 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 고정밀 기압소자를 포함한 기상 관측에 적용되는 기압계를 제공하며, 아울러 기압소자에 에러상황이 발생하면 외부로 알려서 빠른 속도로 에러상황을 대처할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a barometric pressure measurement device and a barometric pressure measurement system using the barometric pressure measurement device. More particularly, the present invention provides a barometer applied to meteorological observation including a high-precision barometric pressure device, The present invention relates to a barometric pressure measurement device for meteorological observation and a barometric pressure measurement system using the same.

기상 관측을 통하여 관측된 현재의 기상상태를 실시간으로 모니터링하고, 과거의 자료와 비교 및 분석을 통하여 현재 시점의 이후의 기상을 예측할 수 있으며, 기상 관측의 요소로는 대기온도, 상대습도, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 강수량, 대기압력, 지중온도, 시정, 운량 등이 있으나, 기상 관측의 요소 중 대부분의 기상상태에 가장 큰 영향을 주는 요인은 대기압력으로 압력의 변화에 따라 기상상태가 크게 변동될 수도 있다.It is possible to predict the current weather conditions by monitoring the current weather conditions through the meteorological observations in real time and comparing and analyzing them with past data. The elements of weather observations include atmospheric temperature, relative humidity, The most important factor affecting most of the meteorological conditions is the atmospheric pressure, which is the meteorological condition depending on the pressure change. It may be largely fluctuated.

또한 관측 방법으로는 사람이 직접 관측하는 목측과 실측, 기상관측장비를 이용하는 방법 등이 있으며, 과거에 사람이 직접 관측하던 것을 자동으로 관측할 수 있도록 설계되어 유선 또는 무선통신에 의하여 관측된 값을 원거리에 있는 관측소, 기상대 및 지방기상청으로 관측한 기상 자료를 보내 수집하고 있다.In addition, there are observational methods such as human observation, observation, and the use of meteorological observation equipment. It is designed to automatically observe human observations in the past, so that the values observed by wired or wireless communication It collects meteorological data from remote stations, weather stations and the Meteorological Agency.

이는, 자동 기상 관측소(AWS, Automatic Weather Station)가 무인 시스템으로서 기상상태에 영향을 주는 기상 관측 요소를 정확하게 측정하여 전송이 가능하므로, 원하는 기상 관측 요소를 용이하게 획득할 수 있으며, 기상 자료의 취합 및 분석이 실시간으로 가능하다.This is an automatic unmanned system (AWS) that can accurately measure and transmit meteorological observations affecting weather conditions, so that it is possible to easily acquire desired meteorological observation elements, And analysis is possible in real time.

그러나, 상기 센서의 오작동 발생시 이를 정확히 알리는 알람 개념이 없어서 잘못된 정보가 반영되어 결국 날씨 예측이 제대로 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, there is no concept of an alarm to accurately notify the occurrence of a malfunction of the sensor, so that erroneous information is reflected and the weather prediction can not be predicted properly.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 기압계측 센서를 보다 정밀한 센서로 제작하여 기압 계측의 정확성을 극대화시키도록하고, 아울러 기압계측 센서의 에러가 발생할시에 알람신호를 외부로 출력하여 빠른 시간내에 교체작업이 이루어질 수 있도로 하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a barometric pressure measuring sensor with a more precise sensor to maximize the accuracy of the barometric measurement and to output an alarm signal to the outside when an error occurs in the barometric pressure measuring sensor So that the replacement operation can be performed in a short period of time.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
센서부(센서1, 센서2, ..., 센서n)와, 센서부의 데이터를 처리하는 데이터로거부와, 데이터처리부에서 처리된 기상정보 데이터는 광변환기를 통해 제공받고 원격 제어신호를 광변환기를 통해 출력하는 원격제어부로 이루어지되; 상기 센서부는, 기압을 측정하기 위한 기압소자(100)와, 온도를 센싱하기 위한 온도센서(200)와, 상기 기압소자와 온도센서의 데이터를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그디지털 컨버터(300)와, 디지털 변환된 신호를 오차 보정하는 제어부(400)와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 디지털 신호를 데이터 로거부로 전송하기 위한 저장 및 통신수단(500)과, 각 소자에 전원을 공급하기 위한 전원부(600)로 이루어지고; 상기 데이터 로거부는, 데이터로거, 터치패널, 광변환기로 구성하되, 데이터로거는 CPU, 메모리, 처리프로그램(응용 S/W)으로 구성되고; 상기 센서부에 연결되어 센서부로부터 전기적 신호가 감지되지 않으면 에러신호를 출력하는 에러신호 자동출력부를 더 포함하여 구성하되, 상기 에러신호 자동 출력부는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 제어장치로부터 제어신호가 출력되면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과; 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 기판은 SOI Wafer 사용(Top Si 1.5um, Box 1um)하여 공정을 진행하였고, 웨이퍼가 Fab에 반입되면 표면에 먼지 및 불순물 제거를 위해 Wet Station 장비에서 APM 세정을 실시하고, Implant 장비를 이용하여 보론을 50kev_5E15 주입하고 표면에 분포된 불순물을 제거하기 위해 SPM 세정을 하며, 보론이 안정적으로 분포될 수 있도록 RTP 장비를 이용하여 Anneal 1000℃에서 30sec 진행하고, 표면산화막을 제적하기 위해 HF 용액으로 세정을 하며, KrF Scanner를 이용하여 Mask1인 Sensor 부위 패터닝을 하고, SOI Wafer 상부인 실리콘을 식각하여 센싱 부위를 제작한 것이 특징이다.As means for achieving the above object,
The sensor unit (sensor 1, sensor 2, ..., sensor n), deny data as data for processing the data of the sensor unit, and weather information data processed by the data processing unit are received through the optical transducer, And a remote controller for outputting the remote control signal through the remote controller; The sensor unit includes a barometric pressure sensor 100 for measuring the atmospheric pressure, a temperature sensor 200 for sensing the temperature, an analog digital converter 300 for converting the data of the barometric pressure sensor and the temperature sensor into a digital signal, A control unit 400 for error-correcting the digitally converted signal, a storage and communication unit 500 for transmitting the digital signal to the data logger unit according to the control signal of the control unit, and a power supply unit 600); Wherein the data logger comprises a data logger, a touch panel, and an optical converter, wherein the data logger comprises a CPU, a memory, and a processing program (application S / W); And an error signal automatic output unit connected to the sensor unit and configured to output an error signal if an electrical signal is not detected from the sensor unit. The error signal automatic output unit includes a power source unit 1101 )Wow; An error signal output unit 1102 for switching the power supply circuit when a control signal is outputted from the control device; An oscillation transformer 1103 which is supplied with electricity when the power supply unit is turned on and outputs a boosted AC current; A relay operation switching unit 1108 connected to the output terminal of the oscillation transformer 1103 and turned on by electrical supply; A relay switch 1107 installed at an output terminal of the switching unit 1108 for generating a magnetic force and generating a magnetic force; A first circuit connection switch sw1 that performs a function of energizing the circuit while the iron wire is pulled by the relay switch 1107; An error signal output power switch sw2 for supplying power to the error signal output control unit 1140 and displaying an error signal when the relay wire is pulled by the relay switch 1107; A circuit-operating iron piece (1131) which contacts the first circuit connecting switch to turn on the power-source holding switch part; An error signal output control unit power connection iron piece 1132 designed to operate in conjunction with the circuit operation iron piece and to connect the power source to the error signal output control unit when the circuit breaker is turned on; The first circuit connection switch and the base end are connected to each other and the emitter end and the collector end are connected to the oscillation transformer 1103 and the relay operation switching part 1108. The operation of the relay operation switching part 1108 pulls the iron piece When the first circuit connection switch sw1 and the error signal output power switch sw2 are forcibly turned off at this time, the closed circuit is broken, And the relay switch 1108 is turned on to turn on the first circuit connection switch sw1 and the error signal output power switch sw2 so as to continuously output an error signal And a switching unit 1118 for maintenance.
The substrate was processed using an SOI wafer (Top Si 1.5 um, Box 1 um). When the wafer was brought into a Fab, APM cleaning was performed in the wet station equipment to remove dust and impurities on the surface. The boron was injected 50kev_5E15 and SPM cleaning was performed to remove impurities distributed on the surface. The boron was distributed at a temperature of 1000 ° C. for 30 seconds using an RTP apparatus so that the boron could be distributed stably, and HF solution , Patterning of sensor part of Mask1 using KrF Scanner, and etching of silicon on top of SOI Wafer.

삭제delete

삭제delete

또한, 전극 부분을 형성하기 위하여 스퍼터 장비로 타이타늄과 알루미늄을 증착 하고 마찬가지고 KrF Scanner 장비를 이용하여 전극 패터닝을 하고, 패터닝 후 식각 장비를 이용하여 알루미늄과 티타늄을 식각하여 이루어짐이 특징이다.In order to form the electrode portion, titanium and aluminum are deposited by a sputtering apparatus, and electrode patterning is performed using a KrF Scanner apparatus, and etching is performed using aluminum and titanium by using an etching apparatus after patterning.

또한, 맴브레인 형성을 위해 Contact Aligner 장비를 이용해서 웨이퍼 뒷면 부분을 패터닝 하고 식각 장비를 이용하여 식각 하고, 패키지를 하기 위해 다이싱 장비를 이용해서 크기에 맞게 절단하여서 기압 센서를 제작한 것이 특징이다.
또한, 상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과; 상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.In addition, to form the membrane, the backside of the wafer is patterned using a contact aligner, etched using an etching device, and a pressure sensor is manufactured by cutting the wafer to a size using a dicing machine to package it.
A resilient spring 1133 installed between the first circuit connection switch and the circuit breaker for inducing the first circuit connection switch and the circuit breaker to keep the circuit breaker always in an off state; The first circuit connection switch is provided at one end of the first circuit connection switch. When the first circuit connection switch is switched by pulling the wire for circuit operation at the time of operation of the relay switch, A permanent magnet 1134 for maintaining the state; And a control unit for controlling the operation of the error signal display unit by turning off the wire for the circuit operation and the wire for connecting the error signal output control unit when the user operates the alarm unit to stop the alarm signal operation, And a manual operation switch 1135 for stopping the output of the alarm signal so that the alarm signal is no longer output.

삭제delete

삭제delete

상술한 바와 같이 본 발명은 기압계측 센서를 보다 정밀한 센서로 제작하여 기압 계측의 정확성을 극대화시키도록하고, 아울러 기압계측 센서의 에러가 발생할시에 알람신호를 외부로 출력하여 빠른 시간내에 교체작업이 이루어질 수 있도로 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to maximize the accuracy of the pressure measurement by manufacturing the pressure measuring sensor with a more precise sensor, and to output the alarm signal to the outside when an error occurs in the pressure measuring sensor, It is possible to achieve the effect.

도 1은 자동 기상관측 개념도.
도 2는 다중 기압소자 구조 설계 및 고장검출 알고리즘
도 3은 본 발명의 센서부 상세 구성도.
도 4는 전극 부분을 형성하기 위하여 스퍼터 장비로 타이타늄과 알루미늄을 증착 하고 마찬가지고 전극 패터닝 후 식각 장비를 이용하여 알루미늄과 티타늄을 식각한 것을 나타낸 도면.
도 5는 맴브레인 형성을 위해 웨이퍼 뒷면 부분을 패터닝 하고 식각 장비를 이용하여 식각한 것을 나타낸 도면.
도 6은 기압계측 소자 저항 측정 결과 도표.
도 7은 기압계측 소자 패키지 구성도.
도 8은 청동 소결필터를 제작한 것을 나타낸 도면.
도 9는 다공스테인레스 분말(좌), 청동 분말(중), 스테인레스 파이버(우)를 나타낸 도면.
도 10은 다공을 형성할 수 있는 청동불말로 소결필터를 제작한 상태의 도면.
도 11은 필터가 완성된 상태의 도면.
도 12는 기압계측 소자 에러 측정용 기판 구성도.
도 13은 기압계측 소자의 에러를 측정하는 장비 구성도.
도 14는 기압계측 소자 에러시 경보음을 출력하기 위한 회로도.
도 15는 도 14의 요부 확대도.1 is a conceptual diagram of an automatic weather observation.
FIG. 2 is a block diagram of a multi-
3 is a detailed block diagram of the sensor unit of the present invention.
FIG. 4 is a view showing that titanium and aluminum are deposited by sputtering equipment to form an electrode part, and aluminum and titanium are etched by using an etching apparatus after electrode patterning. FIG.
Figure 5 illustrates patterning the backside portion of the wafer for membrane formation and etching using an etch apparatus.
Fig. 6 is a graph showing a measurement result of resistance of barometric pressure measuring device.
7 is a block diagram of a pressure measuring device package.
8 is a view showing the production of a bronze sintered filter.
9 is a view showing a porous stainless steel powder (left), a bronze powder (middle), and a stainless steel fiber (right).
10 is a view showing a state in which a sintered filter is produced by a bronze bite capable of forming pores.
11 is a view showing a state where the filter is completed.
12 is a block diagram of a substrate for measuring a pressure measurement element error;
13 is a diagram showing an apparatus for measuring an error of a barometric pressure measuring device.
14 is a circuit diagram for outputting an alarm sound when a pressure measurement element error occurs;
15 is an enlarged view of the main part of Fig.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.The operation principle of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and description. It should be understood, however, that the drawings and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention, and are not to be construed as limiting the present invention.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terms used below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, intention or custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout the present invention.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. The configuration is omitted as much as possible, and a functional configuration that should be additionally provided for the present invention is mainly described.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will readily understand the functions of the components that have been used in the prior art among the functional configurations that are not shown in the following description, The relationship between the elements and the components added for the present invention will also be clearly understood.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.In order to efficiently explain the essential technical features of the present invention, the following embodiments properly modify the terms so that those skilled in the art can clearly understand the present invention, It is by no means limited.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.As a result, the technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely illustrative of the technical idea of the present invention in order to efficiently explain the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. .

도 1은 자동 기상관측 개념도.1 is a conceptual diagram of an automatic weather observation.

도 2는 다중 기압소자 구조 설계 및 고장검출 알고리즘FIG. 2 is a block diagram of a multi-

도 3은 본 발명의 센서부 상세 구성도.3 is a detailed block diagram of the sensor unit of the present invention.

도 4는 전극 부분을 형성하기 위하여 스퍼터 장비로 타이타늄과 알루미늄을 증착 하고 마찬가지고 전극 패터닝 후 식각 장비를 이용하여 알루미늄과 티타늄을 식각한 것을 나타낸 도면.FIG. 4 is a view showing that titanium and aluminum are deposited by sputtering equipment to form an electrode part, and aluminum and titanium are etched by using an etching apparatus after electrode patterning. FIG.

도 5는 맴브레인 형성을 위해 웨이퍼 뒷면 부분을 패터닝 하고 식각 장비를 이용하여 식각한 것을 나타낸 도면.Figure 5 illustrates patterning the backside portion of the wafer for membrane formation and etching using an etch apparatus.

도 6은 기압계측 소자 저항 측정 결과 도표.Fig. 6 is a graph showing a measurement result of resistance of barometric pressure measuring device.

도 7은 기압계측 소자 패키지 구성도.7 is a block diagram of a pressure measuring device package.

도 8은 청동 소결필터를 제작한 것을 나타낸 도면.8 is a view showing the production of a bronze sintered filter.

도 9는 다공스테인레스 분말(좌), 청동 분말(중), 스테인레스 파이버(우)를 나타낸 도면.9 is a view showing a porous stainless steel powder (left), a bronze powder (middle), and a stainless steel fiber (right).

도 10은 다공을 형성할 수 있는 청동불말로 소결필터를 제작한 상태의 도면.10 is a view showing a state in which a sintered filter is produced by a bronze bite capable of forming pores.

도 11은 필터가 완성된 상태의 도면.11 is a view showing a state where the filter is completed.

도 12는 기압계측 소자 에러 측정용 기판 구성도.12 is a block diagram of a substrate for measuring a pressure measurement element error;

도 13은 기압계측 소자의 에러를 측정하는 장비 구성도.13 is a diagram showing an apparatus for measuring an error of a barometric pressure measuring device.

도 14는 기압계측 소자 에러시 경보음을 출력하기 위한 회로도.14 is a circuit diagram for outputting an alarm sound when a pressure measurement element error occurs;

도 15는 도 14의 요부 확대도로서,Fig. 15 is an enlarged view of the main part of Fig. 14,

먼저, 첨부된 도면의 도 1에 도시한 바와 같이, 기상관측장비는 센서부(센서1, 센서2, ..., 센서n), 데이터로거부, 원격제어부로 구성된다. 여기서 데이터 로거부는 데이터로거, 터치패널, 광변환기로 구성되며, 데이터로거는 CPU, 메모리, 처리프로그램(응용 S/W)으로 구성된다.First, as shown in FIG. 1 of the accompanying drawings, the weather observation equipment comprises a sensor unit (sensor 1, sensor 2, ..., sensor n), data rejection, and a remote control unit. The data logger consists of a data logger, a touch panel, and an optical converter. The data logger consists of a CPU, a memory, and a processing program (application S / W).

각종 센서부(센서1, 센서2, ..., 센서n ; 강우, 온도, 습도, 풍량 등)에서 감지한 신호는 데이터처리부의 데이터로거에서 수집, 저장한 후 터치패널로 표출되며, 데이터처리부에서 처리된 기상정보 데이터는 광변환기를 통해 원격제어부로 전송된다.The signals sensed by various sensor units (sensor 1, sensor 2, ..., sensor n, rainfall, temperature, humidity, air volume, etc.) are collected and stored in a data logger of a data processing unit, The weather information data processed in the air conditioner is transmitted to the remote controller through the optical converter.

이러한 구성 중, 센서에서 감지한 신호를 인터페이스의 디지털데이터로 변환하는 장치로 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog to Digital Converter)가 이용된다. 이 아날로그 디지털 변환기(이하 'ADC"라 함)는 아날로그 디지털 컨버터, AD 컨버터, 또는 AD 변환기로 불리는 장치이다. 즉, ADC는 입력된 아날로그 신호를 일정한 샘플링 주기에 따라 디지털 신호로 변환하는 장치로서, 연속적인 값으로 표현되는 아날로그 신호를 외부로부터 입력받아 이산적인 양으로 표현되는 디지털 신호로 변환하여 출력하는 장치이다.Among these configurations, an analog-to-digital converter (ADC) is used as a device for converting a signal sensed by a sensor into digital data of an interface. The ADC is a device called an analog digital converter, an AD converter, or an AD converter. That is, the ADC converts an input analog signal into a digital signal according to a predetermined sampling period, Converts an analog signal represented by a continuous value into a digital signal represented by a discrete amount by receiving it from the outside, and outputs the digital signal.

그런데 일반적으로 ADC는 자체 특성 및 입력 신호의 특성 차이로 게인 오차(gain error) 및 오프셋오차(offset error)를 가진다.However, the ADC generally has a gain error and an offset error due to the characteristics of the input signal and the characteristics of the ADC itself.

게인 오차란 아날로그 입력 신호에 대한 이상적인 디지털 출력과 비교하여 실제의 디지털 출력이 일정한 비율만큼 벗어나는 오차를 말하는 것으로서, 아날로그 입력 범위의 중심부에서 정확하게 맞던 값이 아날로그 입력 범위의 최저치와 최고치에 근접함에 따라 발생하는 오차이다.Gain error refers to the error that the actual digital output deviates by a certain ratio compared with the ideal digital output for the analog input signal. It is caused by the fact that the value which is exactly matched at the center of the analog input range approaches the minimum value and the maximum value of the analog input range .

한편, 오프셋 오차란 아날로그 입력에 대한 이상적인 디지털 출력에 대하여 실제의 디지털 출력이 일정한 양만큼 벗어나는 오차를 말하는 것으로서, 사용자가 알고 있는 신호를 계측하였을 때 측정값이 전체적으로 높거나 또는 낮게 나오는 정도를 의미한다.On the other hand, the offset error refers to an error in which the actual digital output deviates by a certain amount from the ideal digital output to the analog input, which means the degree to which the measured value is higher or lower as a whole when the user knows the signal .

참고로, 기상관측 센서 중에는 아날로그 데이터로 출력하는 센서는 대표적으로 습도계측 센서, 기압계측 센서, 일사계측 센서 및 온도계측 센서 등이 있다.For reference, among the weather observation sensors, sensors outputting analog data are typically humidity measurement sensors, barometric measurement sensors, solar radiation measurement sensors, and temperature measurement sensors.

본 발명의 센서부는 기압소자(100)와 온도센서(200)와 아날로그디지털 컨버터(300)와 제어부(400)와 저장 및 통신수단(500)과 전원부(600)로 이루어지며, 상기 기압소자(100) 및 온도센서(200)에 의해서 측정된 데이터는 아날로그디지털 컨버터(300)에 의해서 디지털 신호로 변경되며, 디지털 신호는 제어부(400)에 입력되는바, 이때, 본 발명의 제어부는 오프셋 오차를 보정한 상태로 디지털 데이터를 교정하며, 교정된 데이터는 저장 및 통신수단(500)에 의해서 데이터로거로 전송된다.The sensor unit includes a pressure sensor 100, a temperature sensor 200, an analog-to-digital converter 300, a controller 400, a storage and communication unit 500, and a power unit 600. The pressure sensor 100 And the temperature sensor 200 are converted into a digital signal by the analog digital converter 300 and the digital signal is input to the control unit 400. At this time, the control unit of the present invention corrects the offset error And the calibrated data is transmitted to the data logger by the storage and communication means (500).

그리고, 다중 기압소자 구조 설계 및 고장검출 알고리즘 구현은,Also, the multi - pneumatic device structure design and fault detection algorithm implementation,

(1) 독립된 3개의 기압소자를 삼중 구조로 설계하고,(1) Three independent pressure devices are designed in a triple structure,

(2) Pa Pb = Pa Pc, 조건이 ㅁ0.1 hPa 이내면 Pa 기압소자 정상 판정하며,(2) Pa Pb = Pa Pc. If the condition is less than 0.1 hPa,

(3) 3시간 동안 기압 변화 추세 비교, ㅁ0.05 hPa 이내면 Pa 기압소자 정상 판정한다.(3) Comparison of atmospheric pressure change trend for 3 hours, and Pa pressure within 0.05 hPa.

본 발명에 적용되는 기압센서 제조용 기판은 SOI Wafer 사용(Top Si 1.5um, Box 1um)하여 공정을 진행하였고, 웨이퍼가 Fab에 반입되면 표면에 먼지 및 불순물 제거를 위해 Wet Station 장비에서 APM 세정을 실시하였다. Implant 장비를 이용하여 보론을 50kev_5E15 주입하고 표면에 분포된 불순물을 제거하기 위해 SPM 세정을 하였다. 보론이 안정적으로 분포될 수 있도록 RTP 장비를 이용하여 Anneal 1000℃에서 30sec 진행하였다. 표면산화막을 제적하기 위해 HF 용액으로 세정을 하였다. KrF Scanner를 이용하여 Mask1인 Sensor 부위 패터닝을 하고, SOI Wafer 상부인 실리콘을 식각하여 센싱 부위를 제작하였다.The substrate used in the present invention was fabricated by using SOI wafer (Top Si 1.5 um, Box 1 um). When the wafer was brought into the Fab, APM cleaning was performed in the wet station equipment to remove dust and impurities on the surface. Respectively. Boron was injected 50kev_5E15 using Implant equipment and SPM cleaning was performed to remove impurities distributed on the surface. The annealing was carried out at 1000 ° C for 30 seconds using RTP equipment so that boron could be distributed stably. The surface oxide film was cleaned with HF solution to remove it. Patterning of the sensor part of Mask1 was performed using a KrF scanner, and the sensing area was fabricated by etching the upper part of the SOI wafer.

그리고, 도 4와 같이 전극 부분을 형성하기 위하여 스퍼터 장비로 타이타늄과 알루미늄을 증착 하고 마찬가지고 KrF Scanner 장비를 이용하여 전극 패터닝을 하였다. 패터닝 후 식각 장비를 이용하여 알루미늄과 티타늄을 식각하였다.As shown in FIG. 4, titanium and aluminum were deposited using sputtering equipment to form electrode portions, and electrode patterning was performed using a KrF scanner. After patterning, aluminum and titanium were etched using etching equipment.

그리고, 도 5와 같이 맴브레인 형성을 위해 Contact Aligner 장비를 이용해서 웨이퍼 뒷면 부분을 패터닝 하고 식각 장비를 이용하여 식각 하였다. 패키지를 하기 위해 다이싱 장비를 이용해서 크기에 맞게 절단하여서 기압 센서를 제작하였다.As shown in FIG. 5, the rear portion of the wafer was patterned using a contact aligner to form a membrane, and the wafer was etched using an etching apparatus. The pressure sensor was fabricated by cutting to size using a dicing machine to package.

(2) Resistance 측정(2) Resistance measurement

기압센서 Resistance 측정을 위해 Wafer Probe Station 장비를 사용하여 측정하였다.We measured the resistance of air pressure sensor using Wafer Probe Station.

(3) 소자 패키지(3) Device package

센서 마이크로 와이어 본딩 및 패키지는 외주 업체에서 제작하였다.The sensor micro-wire bonding and package were manufactured by a subcontractor.

나. 정밀기압계 개발I. Developed precision barometer

(1) 다공성 청동 소결 필터(Porous Bronze Sintered Filter) 제작(1) Manufacture of Porous Bronze Sintered Filter

청동 소결 필터는 고온에서부터 극저온까지의 유체 또는 기체 내의 불순물 제거 및 혼합이 가능하며 일반 기체나 수증기, 유류 찌꺼기, 고점도 액체, 액체금속, 마모분, 섬유 찌꺼기 등의 이물질 및 불순물 제거에 널리 활용된다.The bronze sintered filter is capable of removing and mixing impurities in fluid or gas from high temperature to cryogenic temperature and is widely used for removal of impurities and impurities such as general gas, water vapor, oil residue, high viscosity liquid, liquid metal, abrasive powder and fiber residue.

도 9는 소결한 금속 구조에 대한 그림으로 스테인레스 분말(좌), 청동 분말(중), 스테인레스 파이버(우)를 비교하였다. 기압계용으로는 다공을 형성할 수 있는 청동 분말로 소결한 구조가 가장 적합하였다.FIG. 9 is a graph showing the sintered metal structure, comparing the stainless steel powder (left), the bronze powder (middle), and the stainless steel fiber (right). The most suitable structure for the barometer was sintered with bronze powder which could form pores.

도 10을 토대로 금형을 제작하였으며 다공을 형성할 수 있는 30~40MESH 크기의 청동 분말을 금형에 채우고 고온·고압 하에서 소결하여 제작하였다.The mold was fabricated on the basis of FIG. 10, and a bronze powder of 30 to 40 MESH size capable of forming pores was filled in a mold and sintered under high temperature and high pressure.

도 11과 같이 완성된 청동 소결 필터를 연결한 후 대기 중에 노출한 상태에서 비교 실험을 하였으며 그 결과 두 기압계의 표출 값이 ㅁ0.1hPa 이내에서 일치하였다. 향후 야외에 설치하였을 경우 산화 될 것을 대비하여 니켈 도금하는 방법도 있으며, 이물질로 오염됐을 경우 초음파 세척기를 사용하여 세척하면 재사용도 가능하다.As shown in FIG. 11, a comparative experiment was conducted under the condition that the finished bronze sintered filter was connected and exposed to the atmosphere. As a result, the output values of the two barometers were within 0.1 hPa. There is a method of nickel plating in case that it is installed in the outdoors in case of being oxidized in the future, and if it is contaminated with foreign matter, it can be reused by washing using an ultrasonic washing machine.

한편, 본 발명은 기압계측 소자의 에러를 측정하여 에러상태가 발생되면 경보신호를 출력하되 에러상황이 해제되지 않으면 계속적으로 경보음을 출력시켜 에러상황을 반드시 해결토록 유도한다.Meanwhile, the present invention measures an error of a barometric pressure measuring device and outputs an alarm signal when an error condition is generated, but continuously outputs an alarm sound if the error condition is not released, thereby inducing an error situation to be solved.

본 발명의 에러신호 자동 출력부의 구성을 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.The configuration of the error signal automatic output unit of the present invention will be described with reference to the drawings.

상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 회로 전원부(1101)와, 에러신호 출력부(1102)와, 발진 트랜스(1103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와, 릴레이 스위치(1107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(1118)을 포함하여 이루어진다.The automatic error signal output unit 1000 includes a circuit power supply unit 1101, an error signal output unit 1102, an oscillation transformer 1103, a relay operation switching unit 1108, a relay switch 1107, A first circuit connection switch sw1, an error signal output power switch sw2, and a power supply holding switch 1118. [

즉, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;A power supply unit 1101 for applying a power supply signal by its own power supply;

상기 제어부에서 경보신호를 출력하면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;An error signal output unit 1102 for switching the power supply circuit when the control unit outputs an alarm signal;

상기 발진 트랜스(1103)는 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.The oscillation transformer 1103 is supplied with electricity when the power supply unit is turned on, and outputs the boosted AC current.

상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)는 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.The switching unit 1108 for relay operation is connected to the output terminal of the oscillation transformer 1103 and is turned on by electrical supply.

상기 릴레이 스위치(1107)는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.The relay switch 1107 is installed at an output terminal of the relay operation switching unit 1108 and generates a magnetic force.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.The first circuit connection switch (sw1) performs a function of energizing the circuit by pulling the iron wire by the relay switch (1107).

상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.The power switch for outputting the error signal sw2 induces an error signal to be displayed by supplying power to the error signal output control unit 1140 while the iron strip is pulled by the relay switch 1107. [

상기 전원 유지용 스위칭부(1118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.The power supply switching unit 1118 is connected to the base end of the first circuit connection switch and the emitter end and the collector end are connected to the oscillation transformer 1103 and the relay operation switching unit 1108, The wire is pulled by the operation of the switch 1108 to form a closed circuit while switching is turned on, and then the operation of the relay switch 1107 is stopped. At this time, if the first circuit connecting switch sw1 and the error signal output power switch sw2 are forcibly turned off, the closed circuit is broken while the closed circuit is broken and the relay operating switch 1108 is turned on and the relay switch is turned on The first circuit connecting switch sw1 and the error signal output power switch sw2 are turned on to induce the error signal to be output continuously.

또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 탄발 스프링(1133)과, 영구자석(1134)과, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.The present invention further includes a circuit element for operating a circuit 1131 and an error signal output control unit for connecting a power supply wire 1132, a resilient spring 1133, a permanent magnet 1134 and a manual operation switch 1135 .

상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시킨다.The circuit-operating piece 1131 contacts the first circuit connecting switch to turn on the power-supply holding switch portion.

상기 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도한다.The error signal output control unit power connecting conduit 1132 is designed to operate in conjunction with the circuit breaker. When the circuit breaker is turned on, the error signal output control unit is connected to the power source to induce the alarm apparatus to operate.

상기 탄발 스프링(1133)은 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.The elastic spring 1133 is provided between the first circuit connection switch and the circuit operation steel wire to guide the first circuit connection switch and the circuit operation wire to be kept in an off state at all times during non-operation.

상기 영구자석(1134)은 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시킨다.The permanent magnet 1134 is installed at one end of the first circuit connection switch. When the first circuit connection switch is switched by pulling the wire for circuit operation at the time of operation of the relay switch, the circuit for operating the circuit is attached so that even if the operation of the relay switch is stopped The ON state of the switching unit for power supply maintenance is maintained.

상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 한다.The manual operation switch 1135 is coupled to a wire for circuit operation and a wire for connecting an error signal output control unit to the power supply. When the user operates the wire to stop the operation of the alarm signal, The operation of the error signal display unit is stopped so that the alarm signal is no longer output.

이하에서 에러신호 자동 출력부(1000)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the error signal automatic output unit 1000 will be described.

먼저, 에러신호 출력부(1102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.First, when the error signal output unit 1102 is turned on, a DC power source is connected to supply power to the oscillation transformer, and a high voltage is applied to the secondary side of the oscillation transformer.

2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.The power source induced on the secondary side becomes a DC power source of a half wave through a rectifying diode, and this half wave DC power source becomes a more stable DC power source due to the charging and discharging action of the condenser.

이 직류 전원은 릴레이 스위치(1107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(1108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.This DC power source is applied to the anode terminal of the thyristor through the coil of the relay switch 1107, while the DC power source charges the capacitor through the resistor. The elevated voltage passes through the die and triggers the switching section 1108 for relay operation so that the node node and the cathode node are switched so that the operation of the relay switch is made, The circuit connection switch sw1 and the error signal output power switch sw2 are turned on to apply power to the error signal output control unit 1140 to display an error signal.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(1118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.When the first circuit connection switch sw1 is activated, a base end of the power supply maintaining switch 1118 is activated, and a closed circuit is induced in the emitter end and the collector end of the power supply holding switch 1118 to supply power to the transformer Off.

즉, 저항(1109)과 콘덴서(1110) 사이의 전압이 다이오드(1120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(1108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(1107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.That is, a voltage between the resistor 1109 and the capacitor 1110 flows through the diode 1120 to flow between the emitter terminal and the collector terminal of the power source holding switching unit 1118, and the resistance between the resistor by the bypass and the capacitor When the voltage between the resistor and the capacitor is lowered, the trigger signal to the switching unit for relay operation 1108 is stopped, so that the node end and the tail end are turned off and the current flows to the relay switch 1107 So that the power supply is continuously stopped for switching.

한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프된다.On the other hand, if the operator turns off the first circuit connecting switch and the error signal output power switch during the error signal output, there is no current flow in the closed circuit, and accordingly, the bias voltage flowing between the emitter end and the base end of the power- And the power supply switching unit 1118 is turned off.

상기 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프되면서 다이오드(1120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(1110)에 충전된다.The power supply switching unit 1118 is turned off to remove the bypass voltage between the resistor and the capacitor through the diode 1120 and the voltage is charged in the capacitor 1110.

이 충전된 전압이 다이악(1111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(1108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.The charged voltage causes a break-over phenomenon of the die 1111 and a trigger signal is output from the die to the switching section 1108 for auxiliary switch operation to move the iron piece, while maintaining the closed circuit, and at the same time, So that the error signal display unit 1150 can be continuously operated.

즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유하도록 유도한다.That is, according to the present invention, if an error factor is not cured, a warning sound is continuously output to guide the user to heal an error factor.

즉, 에러신호 출력부(1102)가 온 상태에서는 사용자가 수동 스위치(1135)를 작동시켜 경보신호를 오프시키게 되더라도, 다시 전원을 복귀시켜 경보신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 에러상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 경보신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 에러신호를 완전히 차단하는 것을 유도할 수 있다.That is, even if the user turns off the alarm signal by operating the manual switch 1135 while the error signal output unit 1102 is in the on state, the alarm signal is automatically output by returning the power source again, It is possible to induce to completely shut off the error signal since it is restarted again even if the alarm signal is cut off.

만약에 에러신호 출력부가 오프되면 이때에는 수동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 경보신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.If the error signal output section is turned off, the user can operate the manual switch 1135 to manually shut off the alarm signal.

100: 기압소자 200: 온도센서
300: 아날로그디지털 컨버터 400: 제어부
500: 저장 및 통신수단 600: 전원부100: air pressure device 200: temperature sensor
300: analog-to-digital converter 400:
500: storage and communication means 600:

Claims (6)

센서부(센서1, 센서2, ..., 센서n)와, 센서부의 데이터를 처리하는 데이터로거부와, 데이터처리부에서 처리된 기상정보 데이터는 광변환기를 통해 제공받고 원격 제어신호를 광변환기를 통해 출력하는 원격제어부로 이루어지되;
상기 센서부는,
기압을 측정하기 위한 기압소자(100)와, 온도를 센싱하기 위한 온도센서(200)와, 상기 기압소자와 온도센서의 데이터를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그디지털 컨버터(300)와, 디지털 변환된 신호를 오차 보정하는 제어부(400)와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 디지털 신호를 데이터 로거부로 전송하기 위한 저장 및 통신수단(500)과, 각 소자에 전원을 공급하기 위한 전원부(600)로 이루어지고;
상기 데이터 로거부는,
데이터로거, 터치패널, 광변환기로 구성하되, 데이터로거는 CPU, 메모리, 처리프로그램(응용 S/W)으로 구성되고;

상기 센서부에 연결되어 센서부로부터 전기적 신호가 감지되지 않으면 에러신호를 출력하는 에러신호 자동출력부를 더 포함하여 구성하되,
상기 에러신호 자동 출력부는,
자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
제어장치로부터 제어신호가 출력되면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
상기 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시키는 회로 작동용 철편(1131)과;
상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도하는 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)과;
상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템.The sensor unit (sensor 1, sensor 2, ..., sensor n), deny data as data for processing the data of the sensor unit, and weather information data processed by the data processing unit are received through the optical transducer, And a remote controller for outputting the remote control signal through the remote controller;
The sensor unit includes:
A temperature sensor 200 for sensing the temperature; an analog-to-digital converter 300 for converting the data of the atmospheric pressure element and the temperature sensor into a digital signal; A storage and communication unit 500 for transmitting a digital signal to the data logger unit according to a control signal of the control unit and a power unit 600 for supplying power to each device under;
Wherein the data logger comprises:
A data logger, a touch panel, and an optical converter, wherein the data logger comprises a CPU, a memory, and a processing program (application S / W);

And an error signal automatic output unit connected to the sensor unit and outputting an error signal when an electrical signal is not detected from the sensor unit,
Wherein the error signal automatic output unit comprises:
A power supply unit 1101 for applying a power supply signal by its own power supply;
An error signal output unit 1102 for switching the power supply circuit when a control signal is outputted from the control device;
An oscillation transformer 1103 which is supplied with electricity when the power supply unit is turned on and outputs a boosted AC current;
A relay operation switching unit 1108 connected to the output terminal of the oscillation transformer 1103 and turned on by electrical supply;
A relay switch 1107 installed at an output terminal of the switching unit 1108 for generating a magnetic force and generating a magnetic force;
A first circuit connection switch sw1 that performs a function of energizing the circuit while the iron wire is pulled by the relay switch 1107;
An error signal output power switch sw2 for supplying power to the error signal output control unit 1140 and displaying an error signal when the relay wire is pulled by the relay switch 1107;
A circuit-operating iron piece (1131) which contacts the first circuit connecting switch to turn on the power-source holding switch part;
An error signal output control unit power connection iron piece 1132 designed to operate in conjunction with the circuit operation iron piece and to connect the power source to the error signal output control unit when the circuit breaker is turned on;
The first circuit connection switch and the base end are connected to each other and the emitter end and the collector end are connected to the oscillation transformer 1103 and the relay operation switching part 1108. The operation of the relay operation switching part 1108 pulls the iron piece When the first circuit connection switch sw1 and the error signal output power switch sw2 are forcibly turned off at this time, the closed circuit is broken, And the relay switch 1108 is turned on to turn on the first circuit connection switch sw1 and the error signal output power switch sw2 so that the error signal is continuously output. And a switching unit (1118) for maintaining the pressure of the gas. The atmospheric pressure measurement device for meteorological observation and the atmospheric pressure measurement system using the same. 제 1 항에 있어서,
상기 기압소자를 제조하기 위한 기판은 SOI Wafer 사용(Top Si 1.5um, Box 1um)하여 공정을 진행하고, 웨이퍼가 Fab에 반입되면 표면에 먼지 및 불순물 제거를 위해 Wet Station 장비에서 APM 세정을 실시하며, Implant 장비를 이용하여 보론을 50kev_5E15 주입하고 표면에 분포된 불순물을 제거하기 위해 SPM 세정을 하고, 보론이 안정적으로 분포될 수 있도록 RTP 장비를 이용하여 Anneal 1000℃에서 30sec 진행하며, 표면산화막을 제적하기 위해 HF 용액으로 세정을 하고, KrF Scanner를 이용하여 Mask1인 Sensor 부위 패터닝을 하며, SOI Wafer 상부인 실리콘을 식각하여 센싱 부위를 제작한 것을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템.The method according to claim 1,
The substrate used for manufacturing the pressure device is SOI wafer (Top Si 1.5 um, Box 1 um), and when the wafer is brought into the Fab, APM cleaning is performed in the wet station equipment to remove dust and impurities on the surface , 50kev_5E15 boron was implanted using Implant equipment, and SPM cleaning was performed to remove impurities distributed on the surface. Annealing was performed at 1000 ° C for 30 seconds using RTP equipment so that the boron could be distributed stably, And the sensing area is patterned by using a KrF Scanner to etch the silicon on the upper part of the SOI wafer to fabricate a sensing area, and a barometric pressure measuring device using the barometric pressure measuring device . 제 2 항에 있어서,
전극 부분을 형성하기 위하여 스퍼터 장비로 타이타늄과 알루미늄을 증착 하고 마찬가지고 KrF Scanner 장비를 이용하여 전극 패터닝을 하고, 패터닝 후 식각 장비를 이용하여 알루미늄과 티타늄을 식각하여 이루어짐을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템.3. The method of claim 2,
Titanium and aluminum are deposited by a sputtering apparatus to form an electrode part, electrode patterning is performed using a KrF scanner, and aluminum and titanium are etched using an etching apparatus after patterning. And an atmospheric pressure measurement system using the same. 제 2 항에 있어서,
맴브레인 형성을 위해 Contact Aligner 장비를 이용해서 웨이퍼 뒷면 부분을 패터닝 하고 식각 장비를 이용하여 식각 하고, 패키지를 하기 위해 다이싱 장비를 이용해서 크기에 맞게 절단하여서 기압 센서를 제작한 것을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템.3. The method of claim 2,
In order to form a membrane, the backside of the wafer is patterned using a contact aligner, etched using an etching device, and a pressure sensor is manufactured by cutting the wafer to a size using a dicing machine to package the wafer. Pressure sensor and pressure measurement system using it. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과;
상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과;
상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 기상 관측용 기압소자 및 이를 이용한 기압 측정 시스템.The method according to claim 1,
A resilient spring (1133) installed between the first circuit connection switch and the circuit operation iron piece to guide the first circuit connection switch and the circuit operation iron piece to be kept in an off state at all times during non-operation;
The first circuit connection switch is provided at one end of the first circuit connection switch. When the first circuit connection switch is switched by pulling the wire for circuit operation at the time of operation of the relay switch, A permanent magnet 1134 for maintaining the state;
And a control unit for controlling the operation of the error signal display unit by turning off the wire for the circuit operation and the wire for connecting the error signal output control unit when the user operates the alarm unit to stop the alarm signal operation, And a manual operation switch (1135) for stopping the output of the alarm signal so that the alarm signal is no longer outputted.
KR1020160113789A 2016-09-05 2016-09-05 A air pressure measure system using air pressure senser unit KR101814729B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160113789A KR101814729B1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 A air pressure measure system using air pressure senser unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160113789A KR101814729B1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 A air pressure measure system using air pressure senser unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101814729B1 true KR101814729B1 (en) 2018-01-04

Family

ID=60998042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160113789A KR101814729B1 (en) 2016-09-05 2016-09-05 A air pressure measure system using air pressure senser unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101814729B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668593A (en) * 2018-12-26 2019-04-23 西安清宇网络科技有限公司 A kind of integrated sensor, Illumination adjusting device and adjusting method for street lamp
KR20210000742U (en) 2019-09-26 2021-04-05 주식회사 씨에스 A sensor data collecting equipment having removable extensions
KR20210121440A (en) 2020-03-30 2021-10-08 (주)원퍼스트 Password generation and digital door lock opening and closing method through variable time interval and system for same
KR20220071018A (en) 2020-11-23 2022-05-31 유한회사 나노웨더 High-resolution surface pressure generation system and high-resolution surface pressure generation method using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270787A (en) * 2007-03-26 2008-11-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
KR101452742B1 (en) * 2013-09-12 2014-10-22 한국표준과학연구원 Remote verification system of a data logger for automatic weather system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270787A (en) * 2007-03-26 2008-11-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
KR101452742B1 (en) * 2013-09-12 2014-10-22 한국표준과학연구원 Remote verification system of a data logger for automatic weather system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668593A (en) * 2018-12-26 2019-04-23 西安清宇网络科技有限公司 A kind of integrated sensor, Illumination adjusting device and adjusting method for street lamp
KR20210000742U (en) 2019-09-26 2021-04-05 주식회사 씨에스 A sensor data collecting equipment having removable extensions
KR20210121440A (en) 2020-03-30 2021-10-08 (주)원퍼스트 Password generation and digital door lock opening and closing method through variable time interval and system for same
KR20220071018A (en) 2020-11-23 2022-05-31 유한회사 나노웨더 High-resolution surface pressure generation system and high-resolution surface pressure generation method using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101814729B1 (en) A air pressure measure system using air pressure senser unit
JP6014303B2 (en) Weather change prediction information providing system and weather change prediction information providing method
HU223025B1 (en) Differecial current measuring device, favorabely protection apparatus for measurement of fault-current
CN102967742A (en) Electronic transformer within wide current detection range
KR20090117263A (en) Multi-cantilevers mems sensor, sound source localization apparatus using multi-cantilevers mems sensors, making method and using method thereof
JP2011233108A (en) Monitoring system and monitoring method
CN112176351A (en) Remote wireless monitoring management system for cathodic protection data
CN103701218B (en) Transmission line malfunction monitoring device and monitoring method
CN211179414U (en) Economical gas density monitoring device and system
KR101264226B1 (en) Atmospheric pressure identity apparatus of vacuum interrupter for vacuum circuit breaker
US20220365144A1 (en) In-situ testing of electric double layer capacitors in electric meters
CN112782571A (en) Method, device and system for monitoring service life of circuit breaker
CN112912805A (en) Piezoelectric transducer condition monitoring
CN209055594U (en) A kind of lightning arrester monitoring device and system
TWI553696B (en) Plasma processing device and its substrate DC bias voltage measurement method
KR101486015B1 (en) Duct Weighing Monitoring System
JP6999510B2 (en) Power converter
US10666041B2 (en) Liquid system tool having an integrated residual current device
JP2017168229A (en) Ion generator and air conditioner
KR101452751B1 (en) Power meter, power meter system and method of operating power meter
CN211741406U (en) Electronic equipment and signal acquisition circuit thereof
KR102404654B1 (en) Apparatus for monitoring state of powder deposition in gas exhausting line for semiconductor production facility
CN109638767B (en) Circuit and method for reducing current sampling error
CN116015261B (en) Threshold voltage protection circuit and method based on SiC power device
JP7043991B2 (en) Monitoring terminal

Legal Events

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