KR102180180B1

KR102180180B1 - 분해능 제어 장치 및 분해능 제어 방법

Info

Publication number: KR102180180B1
Application number: KR1020190087866A
Authority: KR
Inventors: 조용수; 김태경; 남상훈; 임남식
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-11-18
Also published as: US20210021275A1; EP3767827A1

Abstract

실시예는, 모터의 신호에 따라 분해능을 제어하는 제어 장치로서, 상기 신호의 전압 및 전류를 측정하는 측정부; 제1 가변 저항을 포함하고 상기 제1 가변 저항의 저항값에 대응하는 제1 이득에 따라 상기 신호를 증폭하여 출력 신호를 생성하는 증폭부; 제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블, 및 제3 룩업 테이블을 포함하고, 상기 제1 룩업 테이블에 따라 상기 전류에 대응하는 상기 분해능을 설정하고, 분해능에 따라 상기 신호를 세분하여 출력 신호를 생성하고, 제1 이득에 대응하는 측정 범위를 설정하고, 상기 신호에 따라 상기 제1 이득이 제2 이득이 되도록, 상기 저항값을 제어하는 MCU를 포함하고, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위와 측정 가능 범위의 비교 결과에 따라 상기 저항값을 제어하도록 구성되고, 상기 측정 범위는, 상기 이득의 크기에 비례하고 측정부에서 측정 가능한 전압 범위이고, 상기 측정 가능 범위는 제2 룩업 테이블에 따라 상기 신호에 대응하여 설정된 범위이다.

Description

분해능 제어 장치 및 분해능 제어 방법{RESOLUTION CONTROL APPARATUS AND RESOLUTION CONTROL METHOD}

본 발명은 분해능 제어 장치 및 분해능 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MCU(Micro Controller Unit)의 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-digital　converter)의 분해능을 제어할 수 있는 분해능 제어 장치 및 분해능 제어 방법에 관한 것이다.

스위치 소자 기술의 발달로 정격 용량이 증가하면서 고전압/고전류를 사용하는 전자기기가 증가하고 있다.

이러한 전자기기를 구동하는 전압/전류를 제어하기 위해 넓은 전압 측정 범위를 사용해야 하지지만, 이러한 전압 측정 범위를 MCU의 ADC에서 사용하는 전압 레벨(Level)로 낮추면 측정값의 정확도가 감소한다.

또한, 노이즈가 발생할 경우 큰 변화로 잘못 인식하여 측정 오차가 발생함으로써 회전자의 위치를 잘못 추정하여 제어가 발산하여 모터가 정지할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 서미스터(thermistor)를 이용하여 분해능을 제어하였으나, 서미스터의 온도를 가변시키기 위한 별도의 전류원 회로가 필요하게 되어 제품의 비용이 증가하고 부피가 커지는 문제점이 발생한다.

또한, 저항기의 크기를 유지하기 위한 전류를 공급하여 손실이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 외부 열에 의한 서미스터의 오차가 발생한다는 문제점이 있다.

(특허문헌 1) KR2016-0064208 a

본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 실시예는 넓은 측정 범위를 가지면서도 가변 저항기를 제어함으로써 측정 범위를 가변하기 위함이다.

또한, 실시예는 추가 회로 없이 가변 저항기를 이용하여 분해능을 개선하기 위함이다.

또한, 실시예는 외부 온도에 영향을 받지 않는 소자를 사용하여 외부 온도에 관계없이 원하는 분해능을 설정하기 위함이다.

또한, 실시예는 센싱 회로의 설계를 수정하지 않고 가변 저항기의 위치에 따라 다양한 분해능을 설정하기 위함이다.

또한, 실시예는 넓은 저항기 측정 범위를 가지면서도 분해능을 향상시켜 저속/저부하에서의 성능을 개선하기 위함이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예는 모터의 신호에 따라 분해능을 제어하는 제어 장치를 제공하고, 이러한 제어 장치는, 상기 신호의 전압 및 전류를 측정하는 측정부; 제1 가변 저항을 포함하고 상기 제1 가변 저항의 저항값에 대응하는 제1 이득에 따라 상기 신호를 증폭하여 출력 신호를 생성하는 증폭부; 제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블, 및 제3 룩업 테이블을 포함하고, 상기 제1 룩업 테이블에 따라 상기 전류에 대응하는 상기 분해능을 설정하고, 분해능에 따라 상기 신호를 세분하여 출력 신호를 생성하고, 제1 이득에 대응하는 측정 범위를 설정하고, 상기 신호에 따라 상기 제1 이득이 제2 이득이 되도록, 상기 저항값을 제어하는 MCU를 포함하고, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위와 측정 가능 범위의 비교 결과에 따라 상기 저항값을 제어하도록 구성되고, 상기 측정 범위는, 상기 이득의 크기에 비례하고 측정부에서 측정 가능한 전압 범위이고, 상기 측정 가능 범위는 제2 룩업 테이블에 따라 상기 신호에 대응하여 설정된 범위이다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 비교 결과에 따라 상기 제1 이득은 제2 이득이 되도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위에 포함되는 경우, 상기 제1 이득과 상기 제2 이득이 동일하도록 상기 저항값을 제어한다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 감소하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 미만인 경우, 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 증가하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 상기 모터에 연결된 부하를 제1 부하로 판단하여 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 감소하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 미만인 경우, 상기 모터에 연결된 부하를 제2 부하로 판단하여 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 증가하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 제1 부하는 상기 제2 부하보다 큰 부하이다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 신호의 전압은 제1 전압 및 제2 전압을 포함하고, 상기 증폭부는 추가로, 상기 제1 전압에 대응하여 제1 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 전압에 대응하여 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고, 상기 MCU는 추가로, 상기 제3 룩업 테이블을 이용하여 상기 신호의 전압에 대응하는, 제1 오프셋 전압 및 현재 오프셋 전압을 설정하고, 상기 신호의 전압에 대응하는 제1 측정 위치를 설정하며, 상기 제1 오프셋 전압과 상기 현재 오프셋 전압의 비교 결과에 따라 제2 오프셋 전압을 설정하도록 구성된다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 증폭부는 제2 가변 저항을 더 포함하고, 상기 제2 오프셋 전압은 상기 제2 가변 저항의 저항값에 대응한다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압과 동일한 경우, 상기 제1 오프셋 전압과 동일하도록 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제1 구간을 제1 측정 위치로 설정하도록 구성되고, 상기 제1 구간은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이이다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압보다 큰 경우, 상기 제1 오프셋 전압보다 큰 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제2 구간을 제2 측정 위치로 설정하도록 구성되며, 상기 증폭부는 추가로, 제3 전압에 대응하여 상기 제1 출력 전압을 생성하고, 제4 전압에 대응하여 상기 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 구간은 상기 제3 전압과 상기 제4 전압 사이이며, 상기 제3 전압과 상기 제3 전압은, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 크다.

또한, 실시예에 따른 제어 장치의, 상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압보다 작은 경우, 상기 제1 오프셋 전압보다 작은 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제3 구간을 제3 측정 위치로 설정하도록 구성되며, 상기 증폭부는 추가로, 제5 전압에 대응하여 상기 제1 출력 전압을 생성하고, 제6 전압에 대응하여 상기 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고, 상기 제3 구간은 상기 제5 전압과 상기 제6 전압 사이이며, 상기 제5 전압과 상기 제6 전압은, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 작다.

본 발명에 따른 실시예는 넓은 측정 범위를 가지면서도 가변 저항기를 제어함으로써 측정 범위를 가변할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실시예는 추가적인 회로 없이 가변 저항기를 이용하여 분해능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실시예는 외부 온도에 영향을 받지 않는 소자를 사용하여 외부 온도에 관계없이 원하는 분해능을 설정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실시예는 센싱 회로의 설계를 수정하지 않고 가변 저항기의 위치에 따라 다양한 분해능을 설정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실시예는 넓은 저항기 측정 범위를 가지면서도 분해능을 향상시켜 저속/저부하에서의 성능이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 분해능 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 실시예에 따른 제1 증폭기를 나타내는 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 제2 증폭기를 나타내는 도면이다.
도 2c는 실시예에 따른 제3 증폭기를 나타내는 도면이다.
도 2d는 실시예에 따른 제4 증폭기를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 측정 범위를 나타낸 도면이다.
도 4a는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.
도 4b는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.
도 4c는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 분해능 제어 장치의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예에 따른 분해능 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 이득 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 측정 위치 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

이하, 도 1을 참조하여 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)를 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)는, 측정부(10), 증폭부(20), 및 MCU(30)를 포함한다.

측정부(10)는 인버터(미도시)에 및/또는 배터리(미도시)에 연결될 수 있다. 측정부(10)는 입력 신호를 측정할 수 있다. 입력 신호는 모터를 구동하기 위해, 인버터에 입력되는 신호일 수 있다. 입력 신호는 전류 및 전압을 포함할 수 있다. 이러한 전압은 인버터의 디씨 링크(DC Link) 전압일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 인버터는 전력변환 장치와 모터(미도시)를 포함하는 전자 장치(예를 들어, 전동 압축기 등)에 포함될 수 있다. 인버터는 MCU(30)의 제어에 따라 모터를 구동할 수 있다.

증폭부(20)는 MCU(30)의 저항기 제어 신호(S, 이하, 제어 신호라 함)에 따라 저항값이 변하는 가변 저항기(R1 내지 R4, 도 2a 내지 도 2d 참조 )를 포함하고 가변 저항기(R1 내지 R4)의 저항값에 대응하는 이득(gain)을 가질 수 있다. 증폭부(20)는 입력 신호를 이러한 이득에 따라 증폭하여 출력 전압(Vo, 도 2a 참조)을 가지는 출력 신호를 생성할 수 있다.

증폭부(20)는 제1 증폭기(21, 도 2a 참조) 내지 제4 증폭기(24, 도 2d 참조)를 포함할 수 있다. 증폭부(20)의 구체적 구성에 대해서는 후술한다.

MCU(30)는, 측정부(10)의 입력 신호가 입력된다. MCU(30)는 입력 신호의 전압(Vi, 이하 입력 전압이라 함) 및 입력 신호의 전류(I, 이하 입력 전류라 함)를 기초로 하여 증폭부(20)에 포함된 복수의 가변 저항기의 각 저항값이 제어되도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

MCU(30)는 소정의 분해능(resolution)에 따라 입력 신호를 분석할 수 있다. MCU(30)는 분석 결과에 따라 모터(미도시)의 회전자의 위치를 추정하고 추정된 회전자의 위치에 대응하여 모터가 포함된 장치를 제어할 수 있다.

구체적으로, MCU(40)는 ADC(31) 및 제어기(32)를 포함한다.

ADC(31)는 입력 전압 전압(vi)을 소정의 분해능에 따라 세분하여 부호로 표시된 디지털 신호로 변환할 수 있다.

예를 들어, ADC(31)는 분해능이 10비트(bit)인 경우 입력 전압(Vi)을 2¹⁰등분하여 디지털 신호로 변환한다. ADC(31)는 분해능이 12비트인 경우 입력 전압(Vi)을 2¹²등분하여 디지털 신호로 변환한다.

이때, 이러한 분해능은 ADC(31)가 출력하는 신호의 비트수를 의미하고, 최상위 비트를 MSB(Most Significant Bit), 최하위 비트를 LSB (Least Significant Bit)라 한다. 분해능은 10비트, 12비트, 또는 16비트 일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, ADC(31)의 동작 전압 범위가 0V~5V이고, 8비트의 해상도를 가진다면, 1 LSB가 가지는 전압 해상도는 5V/(2⁸) = 0.0195V가 된다. 즉, 이 ADC에서 1 LSB는 19.5mV를 의미한다.

ADC(31)의 분해능이 높을수록 제어기(32)에 입력되는 입력 전압(Vi)은 세분화된다. 같은 해상도라도 ADC(31)의 동작 전압 범위에 따라 최하위 1비트(1 LSB)가 가지는 전압의 정밀도는 차이가 나게 된다. 따라서, ADC(31)의 분해능에 따라 제어기(32)는 모터를 정밀 제어할 수 있다.

실시예에서 입력 신호는 모터를 구동하는 신호일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

제어기(32)는 측정부(10)로부터 입력 전류(i)의 크기에 따라, 측정부(10)에서 측정 가능한 전압 범위(이하, 측정 범위라 함)를 설정할 수 있도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다. 즉, 제어기(32)는 입력 전류(i)의 크기에 따라, 부하(load)의 크기를 결정하고 증폭부(20)의 이득이 변경되도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다. 이러한 제어 신호(S)에 따라 ADC(31)의 동작 전압이 제어됨으로써 측정 범위가 설정될 수 있다.

측정 범위를 설정하는 구체적인 방법은 후술한다.

제어기(32)는 입력 전압(Vi)의 크기에 따라, 증폭부(20)의 오프셋 전압을 제어함으로써 측정부(10)에서 측정되는 전압의 측정 위치(이하, 측정 위치라 함)를 설정할 수 있다. 제어기(32)는 입력 전압(Vi)의 크기에 따라, 증폭부(20)의 오프셋 전압이 제어되도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다. 측정 위치를 설정하는 구체적인 방법은 후술한다.

이하, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 실시예에 따른 증폭부를 설명한다.

도 2a는 실시예에 따른 제1 증폭기를 나타내는 도면이다.

도 2a를 참조하면, 실시예에 따른 제1 증폭기(21)는 입력단(IN), 제1 저항기(R1), 제2 저항기(R2), OP 앰프(OP AMP, a), 및 출력단(OUT)을 포함하고, 제1 저항기(R1) 및 제2 저항기(R2)에 의해 결정되는 이득(Av)에 따라 입력단(IN)의 입력 전압(Vi)을 증폭하여 출력단(OUT)으로 출력 전압(Vo)을 출력한다.

입력단(IN)은 측정부(10)로부터 입력 전압(Vi)이 입력된다.

제1 저항기(R1)는 입력단(IN)과 OP 앰프(a)의 반전 입력단(-) 사이에 연결되어 있다.

제2 저항기(R2)는 출력단(OUT)과 OP 앰프(a)의 반전 입력단(-) 사이에 연결되어 있다. 제2 저항기(R2)는 제어 신호(S)에 따라 저항값이 변하는 가변 저항기이다.

가변 저항기(R1 내지 R4)는 디지털 가변 저항기(DigiPOT: digital potentiometer)일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

OP 앰프(OP AMP, a)는 제1 저항기(R1) 저항값 및 제2 저항기(R2)의 저항값에 대응하는 이득(Av)에 따라 반전 입력단(-)에 입력되는 전압을 증폭하여 출력 전압(Vo)을 출력한다.

OP 앰프(a)의 출력 전압(Vo)은 이하의 수학식 1에 의해 결정된다.

[수학식 1]

수학식 1에서, R₁은 제1 저항기(R1)의 저항값이고 R₂는 제2 저항기(R2)의 저항값이다.

제어기(32)는 제어 신호(S)에 따라 저항값(R₂)을 변경함으로써 이득(Av)을 제어하고, 제어된 이득(Av)에 따라 MCU에 인가되는 전압을 제어하여 측정 범위(R, 도 3 참조)를 설정할 수 있다. 측정 범위(R)를 설정하는 구체적인 방법에 대해서는 후술한다.

도 2b는 실시예에 따른 제2 증폭기를 나타내는 도면이다.

도 2b를 참조하면, 실시예에 따른 제2 증폭기(22)는 입력단(IN), 제1 저항기(R1), 제2 저항기(R2), OP 앰프(OP AMP, a), 및 출력단(OUT)을 포함하고, 제1 저항기(R1) 및 제2 저항기(R2)에 의해 결정되는 이득(Av)에 따라 입력단(IN)의 입력 전압(Vi)을 증폭하여 출력단(OUT)으로 출력 전압(Vo)을 출력한다.

도 2a의 제1 증폭기(21)와 차이점은 제1 저항기(R1)가 제어 신호(S)에 따라 저항값이 변하는 가변 저항기이고 제2 저항기(R2)는 가변 저항기가 아니라는 점이며, 나머지 구성은 제1 증폭기(21)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 2c는 실시예에 따른 제3 증폭기를 나타내는 도면이다.

도 2c를 참조하면, 실시예에 따른 제3 증폭기(23)는 입력단(IN), 제1 저항기(R1), 제2 저항기(R2), 제3 저항기(R3), 제4 저항기(R4), OP 앰프(a), 오프셋(offset) 전원(Vos) 및 출력단(OUT)을 포함한다.

입력단(IN)은 측정부(10)로부터 입력 전압(Vi)이 입력된다.

제2 저항기(R2)는 출력단(OUT)과 OP 앰프(a)의 반전 입력단(-) 사이에 연결되어 있다.

제3 저항기(R3)는 오프셋 전원(Vos)과 비반전 입력단(+) 사이에 연결되어 있다. 제3 저항기(R3)는 제어 신호(S)에 따라 저항값이 변하는 가변 저항기이다.

제4 저항기(R4)는 비반전 입력단(+)과 접지 사이에 연결되어 있다.

오프셋 전원(Vos)은 비반전 입력단(+)과 접지 사이에 연결되어 있고, OP 앰프(a)에 오프셋 전원(Vos)을 인가한다.

삭제

제3 증폭기(23)는 제1 저항기(R1)의 저항값 내지 제4 저항기(R4)의 저항값과 오프셋 전원(Vos)의 오프셋 전압에 의해 결정되는 이득에 따라 입력단(IN)의 입력 전압(Vi)을 증폭하여 출력단(OUT)으로 출력 전압(Vo)을 출력한다.

도 2d는 실시예에 따른 제4 증폭기를 나타내는 도면이다.

도 2d를 참조하면, 실시예에 따른 제4 증폭기(24)는 입력단(IN), 제1 저항기(R1), 제2 저항기(R2), 제3 저항기(R3), 제4 저항기(R4), OP 앰프(a), 오프셋(offset) 전원(Vos) 및 출력단(OUT)을 포함한다.

도 2c의 제3 증폭기(23)와 차이점은 제4 저항기(R4)가 제어 신호(S)에 따라 저항값이 변하는 가변 저항기이고 제1 저항기(R2) 내지 제3 저항기(R3)는 가변 저항기가 아니라는 점이며, 나머지 구성은 제3 증폭기(23)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

제4 증폭기(24)는 제1 저항기(R1)의 저항값 내지 제4 저항기(R4)의 저항값과 오프셋 전원(Vos)의 전압(이하, 오프셋 전압이라 함)에 의해 결정되는 이득에 따라 입력단(IN)의 입력 전압(Vi)을 증폭하여 출력단(OUT)으로 출력 전압(Vo)을 출력한다.

이하, 도 3을 이용하여 실시예에 따른 MCU(30)가 측정 범위(R)를 설정하는 방법을 설명한다.

도 3은 실시예에 따른 측정 범위(R)를 나타낸 도면이다.

제어기(32)는 입력 전류/입력 전압을 이용하여 측정부(10)의 측정 범위(R)를 설정하고, ADC(31)의 제1 분해능을 설정한 다음, 증폭부(20)의 출력 전압을 제어할 수 있는 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제어기(32)는 측정부(10)로부터 입력 전류(i)의 크기에 따라, ADC(31)의 동작 전압 범위에 대응하는 측정 범위(R)를 설정할 수 있다.

예를 들어, ADC(31)의 동작 전압이 0V 내지 3.3V 사이이고, 증폭부(20)의 출력 전압(Vo)이 최소 전압(MIN, 예를 들어 0V)에서 최대 전압(MAX, 예를 들어, 5V) 사이인 경우, 제어기(32)는 입력 전류(i)의 크기에 따라, 제1 출력 전압 (예를 들어, 0V)에서 제2 출력 전압(예를 들어, 3.3V) 사이를 측정 범위(R)로 설정할 수 있다.

제어기(32)는 제1 룩업 테이블(lookup table), 제2 룩업 테이블, 및 제3 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 제어기(32)는 제1 룩업 테이블을 참조하여 입력 전류에 대응하는 제1 분해능을 설정할 수 있다. 제1 분해능은 10비트(bit), 12비트, 또는 16비트 일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

제어기(32)는 입력 전류의 크기에 따라 모터에 연결된 부하의 크기를 결정하고, 증폭부(20)의 출력 전압(Vo)이 제어되도록 입력 전류(i)의 크기에 따라 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

예를 들어, 제어기(32)는, 설정된 측정 범위(R)가 소정의 측정 가능 범위(이하, 측정 가능 범위라 함) 내 인지 판단한다. 측정 가능 범위는 입력 신호를 제2 룩업 테이블에 대응하여 결정된 범위일 수 있다.

제어기(32)는 판단 결과에 따라 제어 신호(S)에 따라 증폭부(20)의 제1 저항기(R1) 및/또는 제2 저항기(R2)의 저항값을 변경함으로써 ADC(31)의 제2 분해능을 설정한다. 제어기(32)는 설정된 제2 분해능에 대응하여 증폭부(20)의 출력 전압이 제어되도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

구체적으로, 제어기(32)는, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위에 포함되는 경우, 증폭부(20)의 이득이 유지되도록 제어 신호(S)를 생성하고, 제1 분해능과 동일한 분해능을 제2 분해능으로 설정할 수 있다.

제어기(32)는, 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하는 경우(예를 들어, 측정부(10)로부터 입력 전류(i)가 소정의 기준 전류를 초과하는 경우), 모터에 연결된 부하는 고부하로 판단하고, 증폭부(20)의 이득이 줄어들 수 있도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다. 따라서 제2 분해능은 제1 분해능보다 감소할 수 있다(scale Down).

제어기(32)는, 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하지 않는 경우(예를 들어, 측정부(10)로부터 입력 전류(i)가 소정의 기준 전류 미만인 경우), 모터에 연결된 부하는 저부하로 판단하고 증폭부의 이득이 커질 수 있도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다. 따라서, 따라서 제2 분해능은 제1 분해능보다 증가할 수 있다(scale Up).

따라서, 모터에 저부하가 연결된 경우에도 작은 전류 변화에 대하여 높은 분해능을 가질 수 있어, 모터 회전자의 위치를 정확하게 추정할 수 있다.

이하, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 실시예에 따른 MCU(30)가 측정 위치를 제어하는 방법을 설명한다.

도 4a는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.

도 4b는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.

도 4c는 실시예에 따른 측정 위치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 제어기(32)는 제1 룩업 테이블을 참조하여 입력 전류에 대응하는 제1 분해능을 설정할 수 있다.

제어기(32)는, 입력 전압의 크기에 따라, 측정 범위(R)를 설정할 수 있고, 증폭부(20)의 출력 전압(Vo)이 제어되도록 입력 전류의 크기에 따라 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

측정 범위(R)는 ADC(31)의 동작 전압 범위에 대응하는 전압 범위 일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 제어기(32)는 입력 전압(Vi)의 구간에 따라 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위 내 인지 판단한다. 제어기(32)는 증폭부(20)의 제3 저항기(R3) 및/또는 제4 저항기(R4)의 저항값이 변경되도록 제어 신호(S)를 생성한다.

제어기(32)는 제3 룩업 테이블을 참조하여 입력 전압(Vi)에 대응하는 제1 오프셋 전압을 설정할 수 있다. 증폭부(20)는 제1 오프셋 전압에 대응하는 출력 전압(Vo)을 생성한다.

도 4a를 참조하면, 제어기(32)는 제3 룩업 테이블을 참조하여 현재 입력 전압(Vi)에 대응하는 현재 오프셋 전압을 설정한다. 제어기(32)는 제1 오프셋 전압과 현재 오프셋 전압을 비교하여 제1 오프셋 전압이 현재 오프셋 전압과 동일한 경우, 제1 오프셋 전압과 동일하도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

제어기(32)는 현재 입력 전압(Vi)이 포함된 제1 구간(S1)을 제1 측정 위치로 설정한다. 즉, 제어기(32)는 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2) 사이인 경우 제1 구간(S1)을 제1 측정 위치로 설정한다.

예를 들어, 제1 구간(S1)은 입력 전압(Vi)의 최소 전압(MIN, 0V)과 입력 전압(Vi)의 최대 전압(MAX) 사이의 전압 구간일 수 있다. 따라서, 제1 구간(S1)은 입력 전압(Vi)의 전압 범위 중 중간 범위에 해당하는 구간일 수 있다.

제어기(32)는, 제1 전압(V1)에 대응하여 증폭부(20)가 제1 출력 전압 전압(예를 들어, 0V)을 출력하고, 제2 전압(V2)에 대응하여 증폭부(20)가 제2 출력 전압(예를 들어, 3.3V)을 출력하도록, 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 제어기(32)는 제3 룩업 테이블을 참조하여 현재 입력 전압(Vi)에 대응하는 현재 오프셋 전압을 설정한다. 제어기(32)는 제1 오프셋 전압과 현재 오프셋 전압을 비교하여 현재 오프셋 전압이 제1 오프셋 전압보다 큰 경우, 제1 오프셋 전압보다 제2 오프셋 전압이 크도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

제어기(32)는 제2 오프셋 전압에 대응하여, 제2 구간(S2)을 제2 측정 위치로 설정한다. 즉, 제어기(32)는 제3 전압(V3)과 제4 전압(V4) 사이를 제2 측정 위치로 설정한다.

제2 구간(S2)은 제1 구간(S1)보다 높은 전압 범위이며, 입력 전압(Vi)의 전압 범위 중 상부 범위에 해당하는 구간일 수 있다. 따라서, 제2 구간(S2)은 입력 전압(Vi) 중 제2 전압(V2)과 입력 전압(Vi)의 최대 전압(MAX) 사이일 수 있다. 제4 전압(V4)은 측정 범위(R)에 포함될 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

제어기(32)는, 제3 전압(V3)에 대응하여 증폭부(20)가 제1 출력 전압 전압(예를 들어, 0V)을 출력하고, 제4 전압(V4)에 대응하여 증폭부(20)가 제2 출력 전압(예를 들어, 3.3V)을 출력하도록, 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

도 4c를 참조하면, 제3 룩업 테이블을 참조하여 현재 입력 전압(Vi)에 대응하는 현재 오프셋 전압을 설정한다. 제어기(32)는 제1 오프셋 전압과 현재 오프셋 전압을 비교하여 현재 오프셋 전압이 제1 오프셋 전압보다 작은 경우, 제1 오프셋 전압보다 제2 오프셋 전압이 작도록 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

제어기(32)는 제2 오프셋 전압에 대응하여, 제3 구간(S3)을 제3 측정 위치로 설정한다. 제3 구간(S3)은 제5 전압(V5)과 제6 전압(V6) 사이의 전압 구간이다. 제3 구간(S2)은 제1 구간(S1)보다 낮은 전압 범위이며, 입력 전압(Vi)의 전압 범위 중 하위 범위에 해당하는 구간일 수 있다.

제어기(32)는, 제5 전압(V5)에 대응하여 증폭부(20)가 제1 출력 전압 전압(예를 들어, 0V)을 출력하고, 제6 전압(V6)에 대응하여 증폭부(20)가 제2 출력 전압(예를 들어, 3.3V)을 출력하도록, 제어 신호(S)를 생성할 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)의 효과를 설명한다.

도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)의 효과를 나타내는 그래프이다.

도 5a를 참조하면, 입력 전류(i)가 -70A 내지 70A일 경우에 대응하는 측정 범위를 MCU(30)가 설정하고, 기존 대비 실시예에 따른 측정부(10)에서의 측정 오차가 도시되어 있다.

또한, 도 5b를 참조하면, 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)의 측정 오차율은 도 5a에 따른 측정 범위에서 0에 수렴하는 것을 알 수 있다.

종래 기술에서는 입력 전류(i)가 -70A 내지 70A일 경우, MCU의 1비트 당 정밀도가 0.137A이다.

반면, 입력 전류(i)가 -35A 내지 35A일 경우에도 실시예에 따른 MCU(30)의 1비트당 정밀도는 0.068A가 된다.

따라서, 실시예에 따른 분해능 제어 장치(1)는 좁은 범위의 입력 전류(i) 범위에서도 종래 대비 측정 오차가 약 1/2로 줄어들고 측정 정밀도는 2배 개선될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 실시예에 따른 분해능 제어 방법을 설명한다.

도 6은 실시예에 따른 분해능 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 단계(S10)에서, 측정부(10)는 전류 및 전압을 측정하고 측정된 전류(i) 및 측정된 전압(Vi)을 MCU(30)와 증폭부(20)에 전달한다.

단계(S20)에서, 제어기(32)는 측정부(10)로부터 입력 전류(i)의 크기에 따라, 측정 범위를 설정하고, 제1 룩업 테이블을 참조하여 입력 전류에 대응하는 제1 분해능을 설정한다.

단계(S30)에서, 제어기(32)는 입력 전류(i)의 크기에 따라, 부하(load)의 크기를 결정하고 제어 신호(S)를 이용하여 가변 저항기(R1, R2)의 저항값을 제어함으로써 증폭부(20)의 이득을 제어한다. 제어기(32)는 전압(Vi)의 크기에 따라, 제어 신호(S)를 이용하여 가변 저항기(R3, R4)의 저항값을 제어함으로써 측정 위치를 제어한다.

단계(S40)에서, ADC(31)는 결정된 분해능에 따라 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

단계(S50)에서, MCU(30)는 결정된 분해능에 따라, 입력된 디지털 신호를 분석할 수 있다. MCU(30)는 분석 결과에 따라 모터(미도시)의 회전자의 위치를 추정하고 추정된 회전자의 위치에 대응하여 모터가 포함된 장치를 제어한다.

이하, 도 7을 참조하여 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 증폭부(20)의 이득을 제어하고 측정 위치를 제어하는 방법을 설명한다.

도 7은 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 이득 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

단계(S11)에서, 측정부(10)는 전류를 측정하고 측정된 전류(i)를 MCU(30)와 증폭부(20)에 전달한다.

단계(S301)에서, 제어기(32)는 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위 내에 있는지 판단한다.

단계(S302)에서, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위에 포함되는 경우, 제어기(32)는 증폭부(20)의 이득을 유지한다.

단계(S303)에서, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위 내가 아닌 경우, 제어기(32)는 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하는지 판단한다.

단계(S304)에서, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 제어기(32)는 모터에 연결된 부하를 고부하로 판단하고, 제어 신호(S)를 생성하여 증폭부(20)의 이득이 감소하도록 제어한다.

단계(S305)에서, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하지 않는 경우, 제어기(32)는 모터에 연결된 부하를 저부하로 판단하고, 제어 신호(S)를 생성하여 증폭부(20)의 이득이 증가하도록 제어한다.

단계(S306)에서, 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위에 포함되는 경우, 제어기(32)는 제1 분해능과 동일한 분해능을 제2 분해능으로 설정한다. 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 제어기(32)는 제1 분해능보다 감소한 제2 분해능을 설정한다. 설정된 측정 범위(R)가 측정 가능 범위를 초과하지 않는 경우, 제어기(32)는 제1 분해능보다 증가된 제2 분해능을 설정한다.

단계(S50)에서, MCU(30)는 결정된 분해능에 따라, 입력된 디지털 신호를 분석할 수 있다. MCU(30)는 분석 결과에 따라 모터의 회전자의 위치를 추정하고 추정된 회전자의 위치에 대응하여 모터를 제어할 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 측정 위치 제어 방법을 설명한다.

도 8은 실시예에 따른 분해능 제어 방법 중 측정 위치 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

단계(S12)에서, 측정부(10)는 전압을 측정하고 측정된 전압(Vi)을 MCU(30)와 증폭부(20)에 전달한다.

단계(S20)에서, 제어기(32)는 측정부(10)로부터 입력 전류(i)의 크기에 따라, 측정 범위(R)를 설정하고, 제1 룩업 테이블을 참조하여 입력 전류에 대응하는 제1 분해능을 설정한다.

단계(S307)에서 제어(32)기는 제3 룩업 테이블을 참조하여 입력 전압(Vi)에 대응하는 제1 오프셋 전압을 설정한다.

단계(S308)에서, 제어기(32)는 제3 룩업 테이블을 참조하여 현재 입력 전압(Vi)에 대응하는 현재 오프셋 전압을 설정한다. 제어기(32)는 현재 입력 전압(Vi)이 포함된 제1 구간(S1)을 제1 측정 위치로 설정한다. 제어기(32)는 제1 오프셋 전압과 현재 오프셋 전압을 비교한다.

단계(S309)에서, 제어기(32)는 제1 오프셋 전압이 현재 오프셋 전압과 동일한 경우, 제1 오프셋 전압과 동일하도록 제2 오프셋 전압을 설정한다.

단계(S310)에서, 제어기(32)는 제3 룩업 테이블을 참조하여 현재 입력 전압(Vi)에 대응하는 현재 오프셋 전압을 설정한다. 제어기(32)는 제1 오프셋 전압이 현재 오프셋 전압을 초과하는지 판단한다.

단계(S311)에서, 제어기(32)는 현재 오프셋 전압이 제1 오프셋 전압보다 큰 경우, 제1 오프셋 전압보다 제2 오프셋 전압이 크도록 제어 신호(S)를 생성한다. 제어기(32)는 제2 오프셋 전압에 대응하여, 제2 구간(S2)을 제2 측정 위치로 설정한다.

단계(S312)에서, 제어기(32)는 제1 오프셋 전압과 현재 오프셋 전압을 비교하여 현재 오프셋 전압이 제1 오프셋 전압보다 작은 경우, 제1 오프셋 전압보다 제2 오프셋 전압이 작도록 제어 신호(S)를 생성한다. 제어기(32)는 제2 오프셋 전압에 대응하여, 제3 구간(S3)을 제3 측정 위치로 설정한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 측정부
20: 증폭부
30: MCU
31: ADC
32: 제어기

Claims

모터의 신호에 따라 분해능을 제어하는 제어 장치로서,
상기 모터의 신호의 전압 및 전류를 측정하는 측정부;
제1 가변 저항을 포함하고 상기 제1 가변 저항의 저항값에 대응하는 제1 이득에 따라 상기 모터의 신호를 증폭하여 출력 신호를 생성하는 증폭부;
제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블, 및 제3 룩업 테이블을 포함하고, 상기 제1 룩업 테이블에 따라 상기 전류에 대응하는 상기 분해능을 설정하고, 상기 분해능에 따라 상기 모터의 신호를 세분하여 출력 신호를 생성하고, 제1 이득에 대응하는 측정 범위를 설정하고, 상기 모터의 신호에 따라 상기 제1 이득이 제2 이득이 되도록, 상기 저항값을 제어하는 MCU
를 포함하고,
상기 MCU는 추가로, 상기 설정된 측정 범위와 측정 가능 범위의 비교 결과에 따라 상기 저항값을 제어하도록 구성되고,
상기 측정 범위는, 상기 제1 이득 및 제2 이득의 크기에 비례하고 측정부에서 측정 가능한 전압 범위이고, 상기 측정 가능 범위는 제2 룩업 테이블에 따라 상기 모터의 신호에 대응하여 설정된 범위이며,
상기 모터의 신호의 전압은 제1 전압 및 제2 전압을 포함하고,
상기 증폭부는 추가로, 상기 제1 전압에 대응하여 제1 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 전압에 대응하여 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고,
상기 MCU는 추가로, 상기 제3 룩업 테이블을 이용하여 상기 모터의 신호의 전압에 대응하는, 제1 오프셋 전압 및 현재 오프셋 전압을 설정하고, 상기 모터의 신호의 전압에 대응하는 제1 측정 위치를 설정하며, 상기 제1 오프셋 전압과 상기 현재 오프셋 전압의 비교 결과에 따라 제2 오프셋 전압을 설정하도록 구성되고,
상기 분해능은 상기 모터의 신호의 분해능인, 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 비교 결과에 따라 상기 제1 이득은 제2 이득이 되도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된, 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위에 포함되는 경우, 상기 제1 이득과 상기 제2 이득이 동일하도록 상기 저항값을 제어하는, 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 감소하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된, 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 미만인 경우, 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 증가하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된, 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위를 초과하는 경우, 상기 모터에 연결된 부하를 제1 부하로 판단하여 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 감소하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된, 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 MCU는 추가로,
상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 내가 아니고, 상기 설정된 측정 범위가 상기 측정 가능 범위 미만인 경우, 상기 모터에 연결된 부하를 제2 부하로 판단하여 상기 제1 이득보다 상기 제2 이득이 증가하도록 상기 저항값을 제어하도록 구성된, 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 부하는 상기 제2 부하보다 큰 부하인, 제어 장치.
삭제
제8항에 있어서,
상기 증폭부는 제2 가변 저항을 더 포함하고,
상기 제2 오프셋 전압은 상기 제2 가변 저항의 저항값에 대응하는, 제어 장치.
제10항에 있어서,
상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압과 동일한 경우, 상기 제1 오프셋 전압과 동일하도록 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제1 구간을 제1 측정 위치로 설정하도록 구성되고,
상기 제1 구간은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이인, 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압보다 큰 경우, 상기 제1 오프셋 전압보다 큰 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제2 구간을 제2 측정 위치로 설정하도록 구성되며,
상기 증폭부는 추가로, 제3 전압에 대응하여 상기 제1 출력 전압을 생성하고, 제4 전압에 대응하여 상기 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고,
상기 제2 구간은 상기 제3 전압과 상기 제4 전압 사이이며, 상기 제3 전압은, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 큰, 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 MCU는 추가로, 상기 현재 오프셋 전압이 상기 제1 오프셋 전압보다 작은 경우, 상기 제1 오프셋 전압보다 작은 제2 오프셋 전압을 설정하고, 상기 제2 오프셋 전압에 대응하도록, 제3 구간을 제3 측정 위치로 설정하도록 구성되며,
상기 증폭부는 추가로, 제5 전압에 대응하여 상기 제1 출력 전압을 생성하고, 제6 전압에 대응하여 상기 제2 출력 전압을 생성하도록 구성되고,
상기 제3 구간은 상기 제5 전압과 상기 제6 전압 사이이며, 상기 제5 전압과 상기 제6 전압은, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 작은, 제어 장치.