KR101886965B1 - 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템 - Google Patents

근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류 전압 측정에 대한 샘플러의 선형성 오차 및 이득 오차의 기여를 최소화 시키는 것이 가능한 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 동일한 주파수를 가지며, 제 1 파형을 발생하는 제 1 전압원 및 제 2 파형을 발생하는 제 2 전압원, 상기 제 1 파형과 위상 및 진폭이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생하는 근사 사인파 발생기, 상기 제 1 전압원, 상기 제 2 전압원 및 근사 사인파 발생기의 입력 신호를 선택적으로 연결하는 고속 스위치, 상기 고속 스위치의 출력 신호를 일정 시간 간격으로 샘플링하는 디지타이저 및 상기 근사 파형을 통해 상기 제 1 파형을 복원하고, 복원된 상기 제 1 파형을 통해 상기 제 2 파형과의 전압비 및 위상차를 분석하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 개시한다.

Description

근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템 {System for measurement of AC voltage ratio and amplitude using step-wise approximated sine wave form generator and switching technique}
본 발명은 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 교류 전압 측정에 대한 샘플러의 선형성 오차 및 이득 오차의 기여를 최소화시키는 것이 가능한 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에 관한 것이다.
전력(electric power) 및 임피던스(impedance)는 두 교류 신호의 크기(amplitude) 및 위상(phase) 측정을 통하여 평가된다.
이 경우, 샘플링 기술을 이용하면 교류 신호 크기 및 위상을 측정할 수 있다. 여기서, 측정의 정확도는 측정에 사용되는 샘플러의 선형성 오차(linearity error) 및 이득 오차(gain error)에 의해 좌우된다.
하지만, 종래에는 전력 및 임피던스 측정 시, 선형성 오차 및 이득 오차를 최소한으로 제어하는 것이 어려워, 정밀한 데이터 값을 측정하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 교류 전압 측정에 대한 샘플러의 선형성 오차 및 이득 오차의 기여를 최소화시키는 것이 가능한 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에 관한 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템은 동일한 주파수를 가지며, 제 1 파형을 발생하는 제 1 전압원 및 제 2 파형을 발생하는 제 2 전압원, 상기 제 1 파형과 위상 및 진폭이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생하는 근사 사인파 발생기, 상기 제 1 전압원, 상기 제 2 전압원 및 근사 사인파 발생기의 입력 신호를 선택적으로 연결하는 고속 스위치, 상기 고속 스위치의 출력 신호를 일정 시간 간격으로 샘플링하는 디지타이저 및 상기 근사 파형을 통해 상기 제 1 파형을 복원하고, 복원된 상기 제 1 파형을 통해 상기 제 2 파형과의 전압비 및 위상차를 분석하는 분석부를 포함한다.
또한, 상기 근사 파형은 주기 마다 복수의 스텝 전압으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 근사 파형의 상기 복수의 스텝 전압은 사전에 교정될 수 있다.
또한, 상기 근사 사인파 발생기는 조셉슨 소자를 기반으로 하여 양자역학적 정확도를 가지는 근사 사인파 합성기로 구성될 수 있다.
또한. 상기 디지타이저는 상기 제 1 파형과 상기 근사 파형의 전압차를 일정 시간 간격으로 샘플링할 수 있다.
또한, 상기 분석부는 측정된 상기 전압차와 기설정된 상기 근사 파형의 전압을 통해, 상기 제 1 파형을 복원할 수 있다.
또한, 상기 분석부는 푸리에 급수를 통해 복원된 상기 제 1 파형의 진폭을 측정할 수 있다.
또한, 상기 고속 스위치는 특정 시간에 상기 제 1 전압원에서 상기 제 2 전압원으로 접점을 변경하고, 상기 분석부는 상기 제 1 파형과 상기 제 2 파형을 순차적으로 획득하여, 상기 제 1 전압원과 상기 제 2 전압원의 전압비 및 위상차를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교류전압비 및 교류전압 측정 방법은 상기 근사 사인파 발생기를 통해 상기 제 1 전압원에서 발생되는 제 1 파형과 위상 및 진폭이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생하는 제 1 단계, 상기 디지타이저를 통해 상기 제 1 파형과 상기 근사 파형의 전압차를 일정 시간 간격으로 샘플링하는 제 2 단계, 상기 분석부를 통해 측정된 상기 전압차와 기 설정된 상기 근사 파형의 전압으로 상기 제 1 파형을 복원하는 제 3 단계, 상기 고속 스위치를 통해 특정 시간에 상기 제 1 전압원에서 상기 제 2 전압원으로 접점을 변경하는 제 4 단계 및 상기 분석부를 통해 상기 제 1 파형과 상기 제 2 파형을 순차적으로 획득하여, 상기 제 1 전압원과 상기 제 2 전압원의 전압비 및 위상차를 분석하는 제 5 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 근사 파형은 주기 마다 복수의 스텝 전압으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 근사 파형의 상기 복수의 스텝 전압은 사전에 교정될 수 있다.
또한, 상기 근사 사인파 발생기는 조셉슨 소자를 기반으로 하여 양자역학적 정확도를 가지는 근사 사인파 합성기로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계에서, 상기 분석부는 푸리에 급수를 통해 복원된 상기 제 1 파형의 진폭을 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템은 교류 전압 측정에 대한 샘플러의 선형성 오차 및 이득 오차의 기여를 최소화시키는 것이 가능한 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에 관한 것이다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에서 제 1 파형과 근사 파형을 함께 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 2의 일부를 확대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템에서 스위칭 되는 제 1 파형과 제 2 파형의 시간-색인을 나타내는 그래프이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 이용한 다양한 실시예들을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
<근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템>
우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 설명한다.
도 1은 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템은 제 1 전압원(10), 제 2 전압원(20), 근사 사인파 발생기(30), 고속 스위치(40), 디지타이저(50) 및 분석부(미도시) 등을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전압원(10) 및 제 2 전압원(20)은 교류 파형의 전압을 발생하는 교류 전압원으로 구성된다. 여기서, 제 1 전압원(10)에서 발생되는 제 1 파형과 제 2 전압원(20)에서 발생되는 제 2 파형은 동일한 주파수를 가진다. 다만, 제 1 파형과 제 2 파형은 진폭(전압) 및 위상차가 상이하므로, 이를 정밀하게 측정하여 제 1 파형과 제 2 파형의 전압차, 전압비 및 위상차를 정확히 측정할 필요가 있다.
상기 근사 사인파 발생기(30)는 상기 제 1 전압원(10)의 제 1 파형과 위상과 진폭(전압)이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생시킨다.
즉, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 근사 사인파 발생기(30)는 복수의 직류 스텝 전압으로 구성된 근사 파형(31)을 출력하는 교류 전압원이며, 제 1 전압원(10)의 제 1 파형(11) 위상과 진폭(전압)이 근사적으로 일치한다.
여기서, 각 스텝의 전압 값은 측정 전 사전에 교정되어야 한다. 이를 통해 분석부(미도시)에서 각 시간별 전압 값을 미리 획득하고 있을 수 있다.
다만, 상기 근사 사인파 발생기(30)가 조셉슨 소자(Josephson array device)를 기반으로 하여 양자역학적 정확도(quantum mechanical accuracy)를 가지는 근사 사인파 합성기를 사용한다면 사전에 스텝 전압 값이 교정되는 작업은 필요 없다.
상기 고속 스위치(40)는 외부 트리거 신호에 의해 작동하며, 제 1 전압원(10), 제 2 전압원(20) 및 근사 사인파 발생기(30)의 입력 신호를 선택적으로 공동 단자에 연결하며, 출력 단자를 디지타이저(50)에 연결한다.
상기 디지타이저(50)는 고속 스위치(40)의 출력 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링하여, 출력된 파형을 측정한다.
여기서, 도 3을 함께 참조하면, 고속 스위치(40)에서 SP단자로 연결되는 경우, 상기 디지타이저(50)는 외부 트리거 신호에 의해 각 전압 스텝에서의 제 1 파형(11)과 근사 파형(31)의 전압차를 측정한다.
즉, 상기 디지타이저(50)는 제 1 파형(11)의 전압 값을 직접 측정하여 샘플링하는 것이 아니라, 제 1 파형(11)과 근사 파형(31)의 전압차를 각 시간 영역마다 측정하기 때문에, 측정 전압의 수준이 낮고, 이로 인해 디지타이저(50)의 선형성 오차를 최소화할 수 있다.
상기 분석부는 제 1 전압원(10), 제 2 전압원(20), 근사 사인파 발생기(30), 고속 스위치(40) 및 디지타이저(50) 각각에 연결되며, 이들에서 제공하는 데이터를 통해 제 1 파형(11)을 복원하고, 복원된 상기 제 1 파형(11)을 통해 제 2 전압원(20)의 제 2 파형(21)과의 전압비 및 위상차를 분석한다.
여기서, 근사 사인파 발생기(30)에서 출력되는 근사 파형(31)의 스텝 전압 값은 교정되어 이미 획득하고 있으므로, 디지타이저(50)에서 측정한 전압차 값들을 이용하면, 제 1 파형(11)을 복원할 수 있으며, 복원된 제 1 파형(11)은 푸리에 급수를 이용해 진폭(전압, V1)을 측정할 수 있다.
또한, 상기 분석부는 이어지는 측정에서 제 1 파형(11)과 제 2 파형(21)에 대한 샘플링 측정을 수행한다. 특정 시점에서 고속 스위치(40)의 접점을 S1에서 S2로 변경하면, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 파형(11)과 제 2 파형(21)을 순차적으로 얻을 수 있다.
여기서, 상술한 신호 전환 측정에서 두 신호(11, 21)의 위상 정보를 잃지 않으려면, 교류 신호전환기를 이용한 시간-색인 샘플링(time-indexed sampling)을 수행하여야 한다. Δt의 시간 동안 n개의 샘플을 얻는 샘플링 측정에서 처음 Δt/2 동안은 제 1 전압원(10)으로부터의 신호를 측정하고, 이후 Δt/2 동안은 제 2 전압원(20)으로부터의 신호를 측정하는데, 샘플들의 시간 간격이 일정하므로, 모든 샘플들에 대한 시간-색인이 가능해진다.
또한, 제 1 파장(11)과 제 2 파장(21)의 특성을 측정 후 두 신호에 대한 전압비 V2/V1와 위상차 Δθ를 푸리에 급수 분석을 통해 얻을 수 있다.
<교류전압비 및 교류전압 측정 방법>
상술한 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 이용하면, 두 개의 교류 전압원(10, 20)이 발생하는 동일한 주파수의 전압을 정밀하게 측정하는 것이 가능하다.
이를 단계별로 살펴보면, 교류전압비 및 교류전압 측정 방법은 근사 파형을 발생하는 제 1 단계, 제 1 파형과 근사 파형을 시간 간격으로 샘플링하는 제 2 단계, 제 1 파형을 복원하는 제 3 단계, 제 1 전압원에서 제 2 전압원으로 접점을 변경하는 제 4 단계 및 제 1 전압원과 상기 제 2 전압원의 전압비 및 위상차를 분석하는 제 5 단계를 포함한다.
상기 제 1 단계에서는 상기 근사 사인파 발생기(30)를 통해 상기 제 1 전압원(10)의 제 1 파형과 위상과 진폭(전압)이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생시킨다. 상기 근사 파형은 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 직류 스텝 전압으로 구성되며, 제 1 전압원(10)의 제 1 파형(11) 위상과 진폭(전압)이 근사적으로 일치한다.
상기 제 1 단계에서 각 스텝의 전압 값은 측정 전 사전에 교정되며, 각 시간별 전압 값은 분석부(미도시)에 저장될 수 있다.
다만, 상기 제 1 단계에서 상기 근사 사인파 발생기(30)가 조셉슨 소자(Josephson array device)를 기반으로 하여 양자역학적 정확도(quantum mechanical accuracy)를 가지는 근사 사인파 합성기를 사용한다면 사전에 스텝 전압 값이 교정되는 작업은 필요 없다.
상기 제 2 단계에서는 상기 고속 스위치(40)가 외부 트리거 신호에 의해 작동하며, 제 1 전압원(10), 제 2 전압원(20) 및 근사 사인파 발생기(30)의 입력 신호를 선택적으로 공동 단자에 연결하며, 출력 단자를 디지타이저(50)에 연결한다. 여기서, 상기 디지타이저(50)는 고속 스위치(40)의 출력 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링하여, 출력된 파형을 측정한다.
여기서, 도 3을 함께 참조하면, 고속 스위치(40)에서 SP단자로 연결되는 경우, 상기 디지타이저(50)는 외부 트리거 신호에 의해 각 전압 스텝에서의 제 1 파형(11)과 근사 파형(31)의 전압차를 측정한다.
즉, 상기 제 2 단계에서 상기 디지타이저(50)는 제 1 파형(11)의 전압 값을 직접 측정하여 샘플링하는 것이 아니라, 제 1 파형(11)과 근사 파형(31)의 전압차를 각 시간 영역마다 측정하기 때문에, 측정 전압의 수준이 낮고, 이로 인해 디지타이저(50)의 선형성 오차를 최소화할 수 있다.
상기 제 3 단계에서는 분석부(미도시)에 저장된 근사 사인파 발생기(30)에서 출력되는 근사 파형(31)의 스텝 전압 값과 디지타이저(50)에서 측정한 전압차 값들을 이용하여, 제 1 파형(11)을 복원할 수 있다. 또한, 푸리에 급수를 이용해 복원된 제 1 파형(11)의 진폭(전압, V1)을 측정할 수 있다.
상기 제 4 단계에서는 특정 시점에서 고속 스위치(40)의 접점을 S1에서 S2로 변경하며, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 파형(11)과 제 2 파형(21)을 순차적으로 얻는다.
상기 제 5 단계에서는 상기 분석부를 통해 제 1 파형(11)과 제 2 파형(21)에 대한 샘플링 측정을 수행하며, 제 1 전압원(10)의 제 1 파형(11)과 상기 제 2 전압원(20)의 제 2 파형(21) 사이의 전압비 및 위상차를 분석 및 측정한다.
여기서, 상술한 신호 전환 측정에서 두 신호(11, 21)의 위상 정보를 잃지 않으려면, 교류 신호전환기를 이용한 시간-색인 샘플링(time-indexed sampling)을 수행하여야 한다. Δt의 시간 동안 n개의 샘플을 얻는 샘플링 측정에서 처음 Δt/2 동안은 제 1 전압원(10)으로부터의 신호를 측정하고, 이후, Δt/2 동안은 제 2 전압원(20)으로부터의 신호를 측정하는데, 샘플들의 시간 간격이 일정하므로, 모든 샘플들에 대한 시간-색인이 가능해진다.
또한, 상기 제 5 단계에서는 제 1 파장(11)과 제 2 파장(21)의 특성을 측정 후 두 신호에 대한 전압비 V2/V1와 위상차 Δθ를 푸리에 급수 분석을 통해 얻을 수 있다.
<다양한 실시예 적용>
상술한 바와 같이, 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 이용하면, 두 개의 교류 전압원(10, 20)이 발생하는 동일한 주파수의 전압을 정밀하게 측정하는 것이 가능하다. 이를 통해, 전력계 교정(도 5 참조), 임피던스 (교류저항, 커패시터, 인덕터) 교정(도 6 참조), 전압 변성기 교정(도 7 참조), 전류 변성기 교정(도 8 참조) 또는 변성기 교정기 교정(도 9 참조) 등의 다양한 실시예에서 적용하는 것이 가능하며, 상술한 실시예 등에서 교류 전압 측정에 대한 샘플러의 선형성 오차 및 이득 오차의 기여를 최소화시키는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 제 1 전압원 20: 제 2 전압원
30: 근사 사인파 발생기 40: 고속 스위치
50: 디지타이저

Claims (13)

  1. 동일한 주파수를 가지며, 제 1 파형을 발생하는 제 1 전압원 및 제 2 파형을 발생하는 제 2 전압원;
    상기 제 1 파형과 위상 및 진폭이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생하는 근사 사인파 발생기;
    상기 제 1 전압원, 상기 제 2 전압원 및 근사 사인파 발생기의 입력 신호를 선택적으로 연결하는 고속 스위치;
    상기 고속 스위치의 출력 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링하는 디지타이저; 및
    상기 근사 파형을 통해 상기 제 1 파형을 복원하고, 복원된 상기 제 1 파형을 통해 상기 제 2 파형과의 전압비 및 위상차를 분석하는 분석부; 를 포함하고,
    상기 근사 파형은 주기 마다 복수의 스텝 전압으로 구성되는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 근사 파형의 상기 복수의 스텝 전압은 사전에 교정되는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 근사 사인파 발생기는 조셉슨 소자를 기반으로 하여 양자역학적 정확도를 가지는 근사 사인파 합성기로 구성되는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 디지타이저는 상기 제 1 파형과 상기 근사 파형의 전압차를 측정하여, 시간 간격으로 샘플링하는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 분석부는 측정된 상기 전압차와 기 설정된 상기 근사 파형의 전압을 통해, 상기 제 1 파형을 복원하는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 분석부는 푸리에 급수를 통해 복원된 상기 제 1 파형의 진폭을 측정하는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 고속 스위치는 특정 시간에 상기 제 1 전압원에서 상기 제 2 전압원으로 접점을 변경하고,
    상기 분석부는 상기 제 1 파형과 상기 제 2 파형을 순차적으로 획득하여, 상기 제 1 전압원과 상기 제 2 전압원의 전압비 및 위상차를 분석하는 것을 특징으로 하는 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템.
  9. 제 1항에 따른 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템을 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 방법에 있어서,
    상기 근사 사인파 발생기를 통해 상기 제 1 전압원에서 발생되는 제 1 파형과 위상 및 진폭이 근사적으로 일치하는 근사 파형을 발생하는 제 1 단계;
    상기 디지타이저를 통해 상기 제 1 파형과 상기 근사 파형의 전압차를 일정 시간 간격으로 샘플링하는 제 2 단계;
    상기 분석부를 통해 측정된 상기 전압차와 기 설정된 상기 근사 파형의 전압으로 상기 제 1 파형을 복원하는 제 3 단계;
    상기 고속 스위치를 통해 특정 시간에 상기 제 1 전압원에서 상기 제 2 전압원으로 접점을 변경하는 제 4 단계; 및
    상기 분석부를 통해 상기 제 1 파형과 상기 제 2 파형을 순차적으로 획득하여, 상기 제 1 전압원과 상기 제 2 전압원의 전압비 및 위상차를 분석하는 제 5 단계를 포함하고,
    상기 제 1 단계에서,
    상기 근사 파형은 주기 마다 복수의 스텝 전압으로 구성되는 것을 특징으로 하는 교류전압비 및 교류전압 측정 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서,
    상기 근사 파형의 상기 복수의 스텝 전압은 사전에 교정되는 것을 특징으로 하는 교류전압비 및 교류전압 측정 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 근사 사인파 발생기는 조셉슨 소자를 기반으로 하여 양자역학적 정확도를 가지는 근사 사인파 합성기로 구성되는 것을 특징으로 하는 교류전압비 및 교류전압 측정 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서,
    상기 분석부는 푸리에 급수를 통해 복원된 상기 제 1 파형의 진폭을 측정하는 것을 특징으로 하는 교류전압비 및 교류전압 측정 방법.
KR1020170044291A 2017-04-05 2017-04-05 근사 사인파 발생기 및 스위칭 회로를 이용한 교류전압비 및 교류전압 측정 시스템 KR101886965B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH063388A (ja) * 1992-06-17 1994-01-11 Toshiba Corp 位相検出装置
KR20120082245A (ko) * 2011-01-13 2012-07-23 (주)온테스트 신호측정 장치 및 방법

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