KR102039722B1 - 포터블 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 하우징; 상기 하우징에서 돌출되어 다이오드 계열의 소자의 제1 단자에 접촉가능한 제1 측정부; 상기 제1 측정부와 더불어 상기 다이오드 계열의 소자의 제2 단자에 접촉가능한 제2 측정부; 상기 다이오드 계열의 소자의 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부가 접촉된 상태에서 측정 시작 신호가 입력되면, 상기 다이오드 계열의 소자 문턱 전압 도출 또는 상기 다이오드 계열의 소자에 연결가능한 저항의 크기 도출을 위하여 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부를 통하여 상기 다이오드 계열의 소자에 측정 전류를 설정된 N 회(N은 2 이상의 자연수) 공급하여 상기 복수의 측정 전류 각각에 따른 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이의 측정 전압을 도출하는 제어부를 포함한다.

Description

포터블 측정 장치{PORTABLE MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은 포터블 측정 장치에 관한 것이다.
실험실, 학교, 각종 산업 현장 등 전기나 기계장치를 이용하여 작업하는 장소에서는 다양한 측정 계기가 사용되고 있다. 예를 들어, 전류를 측정하기 위한 계기로서 교류 또는 직류 전류계, 전압을 측정하기 위한 계기로서 교류 또는 직류 전압계, 온도계, 주파수계, 압력계, 습도계, 유량계 등이 그러한 예이다.
이렇듯, 측정 계기는 측정하고자 하는 대상에 따라서 그 종류가 상이하고 다양한 기계장치가 존재하는데, 이러한 측정 계기를 제작하려면 각 계기마다 별도의 회로를 개발하고 구성부품들을 개별적으로 조립해야하기 때문에 작업 시간 및 개발 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
또한, 멀티기능의 전기 장치와 관련하여서는, 저가의 장비로서 전압, 전류, 전기저항 등 여러 가지 데이터를 측정하는 전자계측기인 멀티테스터를 통상적으로 사용하고 있으며, 보다 정확하고 구체적인 분석을 하고자 하는 경우에는 고가의 전용 측정 장비를 사용하기도 한다.
그러나 상기 멀티테스터를 이용하는 경우에는 측정된 값을 단순히 숫자로 표시하기 때문에 전기의 형태 및 특성에 대한 분석에는 부족한 점이 있고, 반대로 고가의 전용 측정 장비를 이용하는 경우에는 장비 자체가 고가일 뿐만 아니라, 측정 및 분석에 전문적인 지식을 요하는 경우가 많이 불편함이 있다.
이와 관련하여, 소형이고, 합리적인 가격의 계측기에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이러한 요구에 부응하여 저가의 일반 측정 장비와 고가의 전용 측정 장비의 중간정도의 가격과 성능을 가진 장비의 개발이 필요한 실정이다.
일본등록특허 JP5575058 (등록일 2014년07월11일)
본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 다이오드 계열의 소자의 특성에 대한 측정하기 위한 것이다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징에서 돌출되어 다이오드 계열의 소자의 제1 단자에 접촉가능한 제1 측정부; 상기 제1 측정부와 더불어 상기 다이오드 계열의 소자의 제2 단자에 접촉가능한 제2 측정부; 상기 다이오드 계열의 소자의 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부가 접촉된 상태에서 측정 시작 신호가 입력되면, 상기 다이오드 계열의 소자 문턱 전압 도출 또는 상기 다이오드 계열의 소자에 연결가능한 저항의 크기 도출을 위하여 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부를 통하여 상기 다이오드 계열의 소자에 측정 전류를 설정된 N 회(N은 2 이상의 자연수) 공급하여 상기 복수의 측정 전류 각각에 따른 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이의 측정 전압을 도출하는 제어부를 포함하는 포터블 측정 장치가 제공된다.
상기 제어부는 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하고, 본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 상기 도출된 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 다이오드 계열의 소자 문턱 전압에 따른 상기 저항의 크기를 도출하고, 본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 상기 도출된 상기 저항의 크기를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 유저가 원하는 회로 전압 및 상기 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 상기 저항의 크기를 도출할 수 있다.
상기 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우, 상기 제어부는 상기 표준 저항값에 따라 상기 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 상기 구동 전류와 비교한 결과를 상기 표시부를 통하여 표시할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 유저의 단말기가 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 유저의 단말기가 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압에 따른 상기 저항의 크기를 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 상기 유저의 단말기가 유저가 원하는 회로 전압 및 상기 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 상기 저항의 크기를 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우, 본 발명의 일측면에 따른 포터블 측정 장치는 상기 유저의 단말기가 상기 표준 저항값에 따라 상기 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 상기 구동 전류와 비교한 결과를 표시하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 포터블 측정 장치로부터 전송된 측정 전압을 수신하는 기능, 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하거나 상기 문턱 전압에 따른 상기 저항의 크기를 도출하는 기능을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 설정된 복수 회의 측정 전류를 공급하고 이에 따라 도출된 측정 전압을 통하여 다이오드 계열의 소자의 특성을 도출할 수 있다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 블럭도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 회로 또는 소자의 특성이 유저의 단말기에 표시된 일례를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 측정 장치를 나타낸다.
도 5a는 다이오드 계열의 소자의 특성 곡선의 일례를 나타낸다.
도 5b는 다이오드 계열의 소자와 저항의 연결 상태를 나타낸다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치를 나타내고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 블럭도를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 하우징(110), 제1 측정부(130), 제2 측정부(150), 제1 신호 변환부(170) 및 제2 신호 변환부(190)를 포함한다.
제1 측정부(130)는 하우징(110)에서 돌출되어 회로나 소자의 제1 측정점에 접촉가능하다. 이러한 제1 측정부(130)는 회로나 소자에 흐르는 전류나 전압과 같은 회로나 소자의 특성을 측정하기 위한 것이나 이에 한정되지 않으며 전류나 전압 이외의 회로나 소자의 특성을 측정하기 위한 것일 수도 있다.
제2 측정부(150)는 제1 측정부(130)와 더불어 회로나 소자의 제2 측정점에 접촉가능하다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 제1 측정부(130)가 접촉된 제1 측정점과 제2 측정부(150)가 접촉된 제2 측정점 사이의 전압 또는 전류와 같은 소자나 회로의 특성을 측정할 수 있다.
제1 신호 변환부(170)는 하우징(110) 내부에 구비되어 제1 측정부(130) 및 제2 측정부(150)를 통한 아날로그 신호를 그래프 정보용 디지털 신호로 변환한다.
제2 신호 변환부(190)는 하우징(110) 내부에 구비되어 제1 측정부(130) 및 제2 측정부(150)를 통한 아날로그 신호를 수치 정보용 디지털 신호로 변환한다.
제1 측정부(130)와 제2 측정부(150)를 통하여 생성된 회로나 소자의 특성은 아날로그 신호일 수 있으며, 제1 신호 변환부(170) 및 제2 신호 변환부(190) 각각은 ADC(analog digital conver)를 포함하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
예를 들어, 아날로그 신호가 소자나 회로의 제1 측정점 및 제2 측정점 사이의 전압 또는 전류에 해당될 경우 그래프 정보용 디지털 신호는 상기 전압 또는 전류의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프를 표시하기 위한 것일 수 있고, 수치 정보용 디지털 신호는 전압값과 전류값을 숫자, 문자 및 기호 중 적어도 하나로 표시하기 위한 것일 수 있다.
이 때, ADC는 아날로그 신호에 대한 양자화 처리를 수행함으로써 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여 ADC는 분해능으로서 비트 심도(bit depth)에 따라 아날로그 신호의 크기를 디지털 정보로 변환하고 샘플링 레이트(sampling rate)를 통하여 아날로그 신호에 대한 샘플링 속도를 조절할 수 있다.
ADC의 분해능과 샘플링 레이트가 클 경우 ADC의 처리 부하가 커지므로 포터블 측정 장치의 가격이 상승하고 ADC의 처리 속도가 늦어질 수 있다.
이 때 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 경우, 제1 신호 변환부(170)의 분해능은 제2 신호 변환부(190)의 분해능보다 작을 수 있다. 이와는 반대로 제1 신호 변환부(170)의 샘플링 레이트는 제2 신호 변환부(190)의 샘플링 레이트보다 클 수 있다.
즉, 회로나 소자 특성을 표시하는 그래프의 경우, 시간에 따른 상기 특성 변화의 양상을 표시하고자 하는 것이기 때문에 그래프에 표시된 특성 궤적의 가로축 및 세로축 크기가 덜 정확하더라도 시간의 변화에 따른 회로나 소자의 특성을 유저(user)가 파악하는데는 큰 어려움이 없을 것이다.
따라서 제1 신호 변환부(170)의 분해능이 제2 신호 변환부(190)에 비하여 작게 설정되고 특성 변화의 양상을 정확하게 표시하기 위하여 제1 신호 변환부(170)의 샘플링 레이트가 제2 신호 변환부(190)에 비하여 크게 설정됨으로서 분해능 및 샘플링 레이트 모두가 크게 설정되지 않더라도 유저의 단말기를 통하여 만족스러운 그래프가 제공될 수 있다.
또한 회로나 소자의 특성을 나타내는 수치는 정확해야 하지만 변화 추이를 정확하게 표시할 필요는 없으므로 제2 신호 변환부(190)의 분해능은 제1 신호 변환부(170)에 비하여 크게 설정되는 반면에 제2 신호 변환부(190)의 샘플링 레이트는 제1 신호 변환부(170)에 비하여 작게 설정될 수 있다. 이를 통하여 분해능 및 샘플링 레이트 모두가 크게 설정되지 않더라도 유저의 단말기를 통하여 만족스러운 수치가 제공될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 그래프용 신호 변환부와 수치용 신호 변환부를 별도로 구비하고 분해능과 샘플링 레이트가 서로 보완되도록 설정됨으로써 고가의 ADC를 구비하지 않더라도 유저에게 만족스런 특성 측정을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 분해능과 샘플링 레이트가 서로 보완되도록 설정됨으로써 ADC의 동작에 따른 전력 소모를 줄일 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 배터리(290)의 지속 시간을 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(290)의 충전을 위하여 외부 전원과 연결될 수 있는 충전용 인터페이스(113)가 하우징(110)에 구비될 수 있다. 이 때 충전용 인터페이스(113)는 USB 인터페이스이나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에서 제어부(210)는 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 동작을 제어할 수 있다. 또한 제어부(210)는 동작 과정에서 생성되거나 동작 과정에 사용되는 정보 및 데이터가 저장된 메모리부(미도시)를 포함할 수 있다.
표시부(240)는 제어부(210)의 제어에 따라 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 동작 상태를 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 그래프 정보용 디지털 신호 및 수치 정보용 디지털 신호를 유저의 단말기로 전송하는 통신부(230)를 더 포함할 수 있다.
통신부(230)는 블루투스나 NFC와 같이 근거리 무선 통신을 수행할 수도 있고 유무선 랜이나 이동통신망과 같이 통신 네트워크에 접속하기 위한 통신 모듈을 포함할 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
유저의 단말기는 스마트 폰, 노트북 컴퓨터, 전용 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 태블렛 PC 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 그래프 정보용 디지털 신호를 통하여 회로나 소자의 특성에 대한 그래프가 유저의 단말기에 표시되고, 수치 정보용 디지털 신호를 통하여 회로나 소자의 특성에 대한 수치가 유저의 단말기에 표시될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에는 그래프와 수치가 서로 다른 화면에 표시되어 있으나 이와 다르게 하나의 화면에 그래프 및 수치가 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 유저의 휴대 편의성을 높이기 위하여 부피가 작고 가벼워야 한다. 따라서 그래프 정보용 디지털 신호와 수치 정보용 디지털 신호를 유저의 단말기로 전송하여 유저의 단말기가 그래프 정보용 디지털 신호와 수치 정보용 디지털 신호를 처리하여 그래프 및 수치로 나타나게 할 수 있다.
이를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 제어부의 처리 부하를 낮춤으로써 포터블 측정 장치의 부피 및 무게를 줄일 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(110)에는 유저의 손가락이 안착할 수 있는 한쌍의 오목부(111)가 형성될 수 있다. 한쌍의 오목부(111)가 서로 이격되어 형성되므로 유저의 엄지 손가락 및 집게 손가락이 한쌍의 오목부에 안착되어 유저는 마치 펜을 잡는 것처럼 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치를 잡을 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 측정부(130)는 탐침부(131), 절연부(133) 및 도전부(135)를 포함할 수 있다.
탐침부(131)는 회로나 소자와 접촉가능하다. 절연부(133)는 탐침부(131)의 끝단이 노출되도록 탐침부(131)를 둘러쌀 수 있다. 도전부(135)는 절연부(133)의 외측면에 형성되어 제2 측정부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
절연부(133)는 탐침부(131)와 도전부(135) 사이를 절연시킬 수 있으며, 탐침부(131)와 도전부(135)는 제1 신호 변환부(170)와 제2 신호 변환부(190)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 측정부(150)가 도전부(135)와 전기적으로 연결될 수 있으므로 제1 측정부(130)와 제2 측정부(150)가 회로 또는 소자의 제1 측정정 및 제2 측정점에 각각 접촉하면, 제1 신호 변환부(170)와 제2 신호 변환부(190)로 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 잇다.
이 때 제2 측정부(150)는 도전부(135)와 전기적으로 연결되거나 도전부(135)로부터 분리가능한 연결부(151)를 포함할 수 있다. 연결부(151)는 클립 타입일 수 있으나 이는 일례일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(151)는 일측이 개방된 링 형상을 지닐 수 있으며, 연결부(151)의 개방된 부분을 통하여 도전부(135)가 연결부(151)로 삽입될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(110)에 도전부(135)와 도선으로 연결된 측정부용 커넥터(250)가 구비될 수 있다. 이 때 측정부용 커넥터(250)는 범용 노브일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 측정부용 커넥터(250)에 연결가능하고 제2 측정부(150)의 길이보다 큰 길이를 지니는 제3 측정부(270)를 더 포함할 수 있다.
이 때 제3 측정부(270)는 제2 측정부(150)가 제2 측정점에서 이격된 상태에서 제2 측정점에 접촉하거나 제2 측정점과 다른 제3 측정점에 접촉할 수 있다.
제2 측정부(150)는 제1 측정부(130)의 도전부(135)에 연결되므로 제1 측정부(130)의 끝단과 제2 측정부(150)의 끝단 사이의 최대 거리가 작을 수 있다. 측정부용 커넥터(250)는 제1 측정부(130)가 구비된 하우징(110)의 일측 맞은편에 구비되고 제3 측정부(270)의 길이가 크기 때문에 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 거리 또는 제1 측정점과 제3 측정점 사이의 거리가 크더라도 이에 대응할 수 있다.
측정부용 커넥터(250)는 범용 노브를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 측정 단자부(271)는 제3 측정부(270)에 구비될 수 있으며, 범용 노브에 삽입가능한 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 측정부용 커넥터(250)의 종류에 대응하는 형태를 지닐 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 측정 장치를 나타낸다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 일측에 제2 측정부(150)가 삽입가능한 수납용 오목부(115)가 형성될 수 있다.
제2 측정부(150)가 도선(CL)으로 제1 측정부(130)와 연결되어 있으므로 제2 측정부(150)가 외부의 힘에 의하여 쉽게 제1 측정부(130)로부터 분리되어 파손될 수 있을 뿐만 아니라 도선(CL)과 제2 측정부가(150)가 외부에 노출되어 있어서 보관의 어려움이 증가할 수 있다.
이를 방지하기 위하여 제2 측정부(150)가 수납용 오목부(115)에 삽입되어 수납됨으로써 제2 측정부(150)가 외부에 노출되는 것이 방지될 수 있다. 유저가 소자나 회로를 측정하려 할 경우, 유저는 수납용 오목부(115)로부터 제2 측정부(150)를 꺼내어 사용할 수 있다.
이 때 수납용 오목부(115)에 제2 측정부(150)와 연결된 도선의 삽입이 가능한 삽입 홈(115a)이 형성될 수 있다. 제2 측정부(150)와 연결된 도선(CL)이 제2 측정부(150)가 수납용 오목부(115)에 삽입되는 것을 방해할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 상기 도선(CL)이 삽입 홈(115a)에 삽입됨으로써 도선(CL)이 제2 측정부(150)의 수납 방해를 방지할 수 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 제1 측정부(130)와 제2 측정부(150)가 구비된 제1 부분 하우징(117)과, 제1 부분 하우징(117)과 연결가능한 제2 부분 하우징(119)을 포함할 수 있다. 이 때 수납용 오목부(115)는 제1 부분 하우징(117)에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치는 복수의 제1 부분 하우징(117)을 포함할 수 있으며, 제2 부분 하우징(119)은 복수의 제1 부분 하우징(117) 각각과 연결될 수 있다. 즉, 제1 부분 하우징(117)은 교체가능하며 복수의 제1 부분 하우징(117) 각각은 회로나 소자의 서로 다른 특성을 측정하기 위한 것일 수 있다.
도 4b에는 도시되어 있지 않으나 제1 부분 하우징(117)과 제2 부분 하우징(119)의 연결 영역에서는 제1 측정부(130) 및 제2 측정부(150)에서 측정된 아날로그 신호를 전송하기 위한 접속 단자가 형성될 수 있다.
이상에서는 수납용 오목부(115)에 제2 측정부(150)가 삽입되어 보관가능한 것으로 기재되어 있으나 경우에 따라 제3 측정부(270)가 삽입되어 보관가능할 수도 있다. 또한 제3 측정부(270)와 연결된 도선이 삽입 홈(115a)에 삽입되어 보관될 수도 있다.
또한 앞서 설명된 한쌍의 오목부(111)와 같은 기능을 하는 별도의 오목부가 제2 측정부(150) 또는 제3 측정부(270)에도 형성될 수 있다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 측정 장치에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 측정부(130)는 하우징(110)에서 돌출되어 회로나 소자의 제1 측정점에 접촉가능하다. 예를 들어, 제1 측정부(130)는 다이오드 계열의 소자의 제1 단자에 접촉가능하다. 다이오드 계열의 소자는 일반 다이오드, 쇼트키 다이오드, 제너 다이오드, 터널 다이오드, LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 측정부(150)는 제1 측정부(130)와 더불어 회로나 소자의 제2 측정점에 접촉가능하다. 예를 들어, 제2 측정부(150)는 다이오드 계열의 소자의 제2 단자에 접촉가능하다.
다이오드 계열의 소자의 제1 단자 및 제2 단자에 제1 측정부(130)와 제2 측정부(150)가 접촉된 상태에서 측정 시작 신호가 입력부(미도시)를 통하여 제어부(210)로 입력될 수 있다. 입력부는 누름 스위칭나 키패드 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
측정 시작 신호가 입력되면, 제어부(210)는 다이오드 계열의 소자 문턱 전압 도출 또는 다이오드 계열의 소자에 연결가능한 저항의 크기 도출을 위하여 제1 측정부(130)와 제2 측정부(150)를 통하여 다이오드 계열의 소자에 측정 전류를 설정된 N 회(N은 2 이상의 자연수) 공급하여 복수의 측정 전류 각각에 따른 제1 단자 및 제2 단자 사이의 측정 전압을 도출한다.
문턱 전압은 다이오드 계열의 소자의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, R,G,B를 방출하는 LED들 각각의 문턱 전압들은 서로 다를 수 있다.
문턱 전압의 도출을 위해 N회 공급되는 측정 전류의 크기는 서로 다를 수 있다. 문턱 전압은 다이오드 계열의 소자의 실제 문턱 전압의 근사치일 수 있다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 다이오드 계열의 소자의 특성 곡선은 문턱 전압(Vf) 이하의 전압이 인가될 때 다이오드 계열의 소자에 전류가 거의 흐르지 않아 다이오드 계열의 소자는 오픈 상태와 유사하게 되지만 문턱 전압(Vf) 이상의 전압이 인가될 때 급격하게 전류의 크기가 증가하여 다이오드 계열의 소자는 쇼트 상태와 유사하게 된다.
측정 전류(예를 들어, i1, i2)는 측정 시작 신호가 입력되면 2회 이상 다이오드 계열의 소자에 공급될 수 있다. 이 때 측정 전류의 공급횟수는 미리 설정될 수 있으며 입력부나 유저의 단말기를 통하여 유저가 원하는 공급횟수로 설정이 변경될 수도 있다.
도 5a에서는 측정 전류가 2회 공급된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 설정에 따라 2회 이상 공급될 수 있다. 또한 도 5a에서는 제1 단자가 다이오드 계열의 소자의 애노드단이고, 제2 단자가 다이오드 계열의 소자의 캐소드단으로 도시되어 있으나 제1 단자 및 제2 단자가 각각 캐소드단 및 애노드단일 수도 있다.
측정 전류의 공급에 따라 제1 측정부(130) 및 제2 측정부(150) 사이의 전압이 측정될 수 있으며, 제어부(210)는 이들 측정 전압(예를 들어, V1, V2)을 통하여 문턱 전압을 도출하거나 측정 전압을 유저의 단말기로 전송함으로써 유저의 단말기가 문턱 전압을 도출하도록 할 수 있다.
예를 들어, 문턱 전압은 측정 전압들의 평균값이거나 측정 전압들 중 가장 큰 값 또는 작은 값일 수 있다. 또는 도 5a의 전압/전류 그래프에서 점(V1, i1) 및 점(V2, i2)를 잇는 1차 함수의 직선이 전압축과 만나는 지점이 근사화된 문턱 전압으로 도출될 수도 있다.
또는 도 5a에는 도시되어 있지 않으나 i1, i2, i3에 따른 V1, V2, V3가 측정될 수 있으며 이에 따라 점(V1, i1), 점(V2, i2) 및 점(V3, i3)이 도출될 수 있다. 제어부는 점(V1, i1)과 점(V2, i2)을 지나는 1차 함수, 점(V2, i2) 및 점(V3, i3)을 지나는 1차 함수, 점(V1, i1) 및 점(V3, i3)을 지나는 1차 함수 중 기울기가 가장 큰 1차 함수가 전압축과 만나는 지점을 근사화된 문턱 전압으로 도출할 수 있다. 이와 동일한 방법으로 4개 이상의 측정 전류에 따라 문턱 전압이 도출될 수 있다.
이와 같이 측정 전압을 통하여 문턱 전압을 도출하는 방식은 이에 한정되지 않으며 다양한 방법으로 측정 전압을 통하여 문턱 전압이 도출될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 다이오드 계열의 소자에 문턱 전압 이상의 전압이 인가되면 다이오드 계열의 소자에 과도한 전류가 흐르므로 다이오드 계열의 소자의 파손 방지를 위하여 도 5b에 도시된 바와 같이, 저항 R이 직렬로 연결될 수 있다. 이 때 저항 R의 크기는 다이오드 계열의 소자에 맞추어 설정되어야 하며 과도하게 작거나 클 경우 다이오드 계열의 소자가 파손되거나 충분한 빛을 방출하지 못할 수 있다.
제어부(210) 또는 유저의 단말기는 측정 전압을 통하여 적절한 저항 R의 크기를 제시할 수 있다. 저항 R의 크기 제시에 대해서는 이후에 상세히 설명하도록 한다.
이와 같이 제어부(210)는 측정 전압을 통하여 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하고, 표시부(240)는 도출된 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 표시할 수 있다. 또는 통신부(230)가 측정 전압을 유저의 단말기로 전송하고, 유저의 단말기가 측정 전압을 통하여 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출할 수도 있다.
이 때 통신부(230)는 제어부(210)의 제어에 따라 측정 전류에 대한 정보 역시 유저의 단말기로 전송할 수 있다. 유저의 단말기는 측정 전류와 측정 전압을 통하여 다이오드 계열의 소자의 근사 특성 곡선을 표시할 수 있다.
측정 전류와 측정 전압은 도 5a의 좌표 평면에서 점으로 표시될 수 있으며, 이들 점들을 직선 또는 곡선으로 연결함으로써 실제 다이오드 계열의 소자의 특성 곡선과 유사한 특성 곡선이 도출될 수 있다.
한편, 제어부(210)는 다이오드 계열의 소자 문턱 전압에 따른 저항의 크기를 도출하고, 표시부(240)는 제어부(210)의 제어에 따라 도출된 저항의 크기를 표시할 수 있다. 또는 유저의 단말기가 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압에 따른 저항의 크기를 도출하기 위하여 통신부(230)는 측정 전압을 유저의 단말기로 전송할 수 있다.
이 때 제어부(210) 또는 유저의 단말기는 유저가 원하는 회로 전압 및 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 저항의 크기를 도출할 수 있다. 이를 위하여 유저의 단말기가 유저가 원하는 회로 전압 및 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 저항의 크기를 도출하도록 통신부(230)는 측정 전압을 유저의 단말기로 전송할 수 있다.
회로 전압 및 구동 전류의 입력은 포터블 측정 장치의 입력부를 통하여 이루어지거나 유저 단말기의 입력부(예를 들어, 키보드, 터치 스크린 등)를 통하여 이루어질 수 있다. 회로 전압 및 구동 전류가 포터블 측정 장치로 입력되는 경우, 통신부(230)는 제어부(210)의 제어에 따라 회로 전압 및 구동 전류를 유저의 단말기로 전송할 수도 있다.
회로 전압(Vc)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 서로 연결된 저항 R과 다이오드 계열의 소자에 인가되는 전압일 수 있다. 다이오드 계열의 소자의 구동 전류는 다이오드 계열의 소자가 실제 회로에 설치될 경우 다이오드 계열의 소자가 빛을 방출하기 위하여 다이오드 계열의 소자에 공급가능한 크기를 지닌 전류일 수 있다.
예를 들어, 회로 전압 및 구동 전류가 각각 5V 및 10mA로 입력될 경우, 도출된 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 통하여 구동 전류 10 mA일 때 다이오드 계열의 소자에 인가되는 전압의 크기가 계산될 수 있다.
도출된 문턱 전압 Vf가 2.2V 이면 저항 R은 280[ohm](= 5[V]-2.2[V] ) / 10mA) 으로 계산될 수 있다. 시중에서 판매되는 저항은 표준 저항값을 지닐 수 있으므로 제어부(210) 또는 유저의 단말기는 계산된 280[ohm]을 표준 저항값인 270[ohm]으로 추천할 수 있다.
제어부(210) 또는 유저의 단말기는 표준 저항값 270[ohm]일 때에 다이오드 계열의 소자에 인가되는 전압을 도출할 수 있다. 즉, 270[ohm]의 저항에 인가되는 전압은 270[ohm] x 10[mA] = 2.7[V]이므로 다이오드 계열의 소자에 인가되는 전압은 5[V] - 2.7[V] = 2.3[V]이다.
이 때 제어부(210) 또는 유저의 단말기는 표준 저항값 270[ohm]에서 도출된 다이오드 계열의 소자의 전압 2.3V를 앞서 설명된 다이오드 계열의 소자의 근사 특성 곡선에 적용하여 근사 특성 곡선에서 2.3V에 해당되는 전류를 도출할 수 있다.
또한 제어부(210) 또는 유저의 단말기는 근사 특성 곡선에서 도출된 전류와 유저에 의하여 입력된 전류 10mA를 비교함으로써 표준 저항값 270[ohm]이 적절한 지에 대해 알려줄 수 있다.
표준 저항값 270[ohm]이 적절하지 않다면 계산된 280[ohm]과 비슷한 또다른 표준 저항값이 제시될 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우, 제어부(210)는 표준 저항값에 따라 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 구동 전류와 비교한 결과를 표시부(240)를 통하여 표시할 수 있다.
또는 유저의 단말기가 표준 저항값에 따라 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 구동 전류와 비교한 결과를 표시하도록 통신부(230)가 측정 전압을 유저의 단말기로 전송할 수 있다.
표준 저항값에 대한 정보는 제어부(210)의 메모리 또는 유저 단말기의 메모리에 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 동작을 실행하기 위한 프로그램이 본 발명의 실시예에 따른 포터블 측정 장치의 메모리나 유저의 단말기의 메모리에 설치될 수 있다.
즉, 포터블 측정 장치로부터 전송된 측정 전압을 수신하는 기능, 측정 전압을 통하여 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하거나 문턱 전압에 따른 저항의 크기를 도출하는 기능을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체가 제공될 수 있다.
이러한 기록매체는 유저가 원하는 회로 전압 및 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 저항의 크기를 도출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기록매체는 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우, 표준 저항값에 따라 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 구동 전류와 비교한 결과를 표시하는 기능을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
하우징(110)
오목부(111)
충전용 인터페이스(113)
수납용 오목부(115)
삽입 홈(115a)
제1 부분 하우징(117)
제2 부분 하우징(119)e
제1 측정부(130)
탐침부(131)
절연부(133)
도전부(135)
제2 측정부(150)
연결부(151)
제1 신호 변환부(170)
제2 신호 변환부(190)
제어부(210)
통신부(230)
표시부(240)
측정부용 커넥터(250)
제3 측정부(270)
측정 단자부(271)
배터리(290)

Claims (12)

  1. 하우징;
    상기 하우징에서 돌출되어 다이오드 계열의 소자의 애노드 단자 및 캐소드 단자 중 하나의 단자에 접촉가능한 제1 측정부;
    상기 제1 측정부와 더불어 상기 다이오드 계열의 소자의 애노드 단자 및 캐소드 단자 중 다른 하나의 단자에 접촉가능한 제2 측정부;
    상기 다이오드 계열의 소자의 상기 하나의 단자 및 상기 다른 하나의 단자에 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부가 접촉된 상태에서 측정 시작 신호가 입력되면, 상기 다이오드 계열의 소자 문턱 전압 도출 또는 상기 다이오드 계열의 소자에 연결가능한 저항의 크기 도출을 위하여 상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부를 통하여 상기 다이오드 계열의 소자에 측정 전류를 설정된 N 회(N은 2 이상의 자연수) 공급하여 상기 복수의 측정 전류 각각에 따른 상기 하나의 단자 및 상기 다른 하나의 단자 사이의 측정 전압을 도출하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    복수의 상기 측정 전압에 따라 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하고, 유저가 원하는 회로 전압 및 상기 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력과 상기 문턱 전압에 따라 상기 저항의 크기를 도출하고,
    상기 측정 전류와 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 근사 특성 곡선을 유저의 단말기를 통하여 표시하기 위하여 상기 복수의 측정 전류와 상기 복수의 측정 전류 각각에 따른 상기 측정 전압에 대한 정보를 상기 유저의 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도출된 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도출된 상기 저항의 크기를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우,
    상기 제어부는 상기 표준 저항값에 따라 상기 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 상기 구동 전류와 비교한 결과를 상기 표시부를 통하여 표시하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    유저의 단말기가 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    유저의 단말기가 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압에 따른 상기 저항의 크기를 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유저의 단말기가 유저가 원하는 회로 전압 및 상기 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 상기 저항의 크기를 도출하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우,
    상기 유저의 단말기가 상기 표준 저항값에 따라 상기 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 상기 구동 전류와 비교한 결과를 표시하도록 상기 측정 전압을 상기 유저의 단말기로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 측정 장치.
  10. 제1항의 포터블 측정 장치로부터 전송된 측정 전압을 수신하는 기능, 상기 측정 전압을 통하여 상기 다이오드 계열의 소자의 문턱 전압을 도출하거나 상기 문턱 전압에 따른 상기 저항의 크기를 도출하는 기능을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체.
  11. 제10항에 있어서,
    유저가 원하는 회로 전압 및 상기 다이오드 계열의 소자의 구동 전류의 입력에 따라 상기 저항의 크기를 도출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도출된 저항의 크기가 표준 저항값일 경우,
    상기 표준 저항값에 따라 상기 다이오드 계열의 소자에 흐를 수 있는 전류를 상기 구동 전류와 비교한 결과를 표시하는 기능을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체.
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