KR19990034365U - 센서 인터페이스 회로 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 센서 인터페이스 회로에 관한 것으로서, 특히 전압분배원리를 이용하여 회로구현을 단순화시킨다. 본 고안의 센서 인터페이스 회로는, 안정화된 전압( Vcc )을 공급하는 회로에 병렬로 연결되며 각각 동일한 임피던스를 기설정치로 가지는 제 1저항 및 제 2저항과, 전술한 제 2저항에 직렬로 연결되며 제 2저항과 서로 다른 임피던스를 기설정치로 가지는 기준저항을 포함한다. 또한, 본 고안의 회로는 전술한 제 1저항 및 기준저항에 각각 연결되며, 소정의 물리량의 변화에 따라 저항값이 변화하는 센서를 포함한다. 한편, 본 고안의 회로는 전술한 제 1저항과 센서 사이의 제 1전압, 및 전술한 제 2저항과 기준저항 사이의 제 2전압을 각각 수신하여 편차를 구하고, 이를 소정의 비율로 증폭하여 출력하는 차동증폭기를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 본 고안에 따른 센서 인터페이스 회로는, 전압분배원리를 이용하여 회로를 단순화시킴으로써 유지 및 보수를 보다 용이하게 하고, 비용을 대폭 절감시키는 효과를 제공한다.
Description
본 고안은 센서 인터페이스 회로에 관한 것이다.
일반적으로 센서 인터페이스 회로는 정전압 또는 정전류를 센서에 공급하고, 센서는 측정하고자 하는 소정의 물리량의 변화에 대응하는 전기량을 생성하여 출력한다. 이어서, 센서 인터페이스 회로는 전술한 센서에서 출력되는 전기량을 검출하며, 이는 소정의 물리량을 측정하는데 이용된다. 예를 들어, 전술한 센서가 PT100과 같은 온도센서인 경우, 온도의 변화에 따라 저항값이 특정범위 내에서 변하게 된다. 이러한 저항의 변화는 V = IR이라는 공식에 의하여 전압을 발생시킨다. 이때 센서에 입력 및 출력되는 전류를 일정하게 유지하면 센서의 입출력단 사이에는 일정한 전압차가 발생하게 되고, 차동증폭기를 사용하여 이를 검출하면 온도의 변화를 측정할 수 있다. 이러한 온도의 변화에 따라 저항값이 특정범위 내에서 변하는 센서에 일정한 전류를 공급하기 위한 종래의 센서 인터페이스 회로를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에 나타낸, 종래의 센서 인터페이스 회로는 일정한 전류를 생성하여 출력하는 전류생성IC(10)를 구비한다. 전류생성IC(10)는 생성된 전류를 각각 출력한다. 이어서, 전류생성IC(10)의 출력단에는 두개의 전류증폭기(12a,12b)가 병렬로 연결된다. 이때 각각의 전류증폭기(12a,12b)는 전류생성IC(10)로부터 수신된 일정한 전류를 동일한 비율로 증폭하여 센서(14)로 공급한다. 센서(14)는 온도의 변화에 대응하여 저항값이 변화한다. 이어서, 센서(14)의 양단에 걸린 전압을 수신하는 차동증폭기(16)는, 양단의 전압차를 검출하고 이를 소정의 비율로 증폭하여 출력한다. 이러한 차동증폭기(16)에서 출력되는 신호는 저항값의 변화에 대응하는 온도의 변화를 검출하는데 사용되며, 한편으로 일정한 전류를 센서(14)로 공급하기 위한 회로에 귀환되어 센서의 오차를 보정하는데 사용된다.
하지만, 종래에는 소정의 물리량의 변화에 대응하여 저항값이 변화하는 센서에 일정한 전류를 공급하기 위한 센서 인터페이스 회로가 낮은 전류 또는 전압의 집적회로들을 사용하는 관계로 과도한 전류나 전압에 따른 특성이 안좋아 자주 교체해야 하는 경우에 회로가 복잡하므로 보수 및 유지가 곤란하다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 종래의 센서 인터페이스 회로는 비싼 집적회로를 사용하기 때문에 다수의 센서를 사용하여 인터페이스 회로를 구현하는 경우 단순한 아날로그 회로에 비해 비용이 많이 드는 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 전압분배원리를 이용하여 회로를 단순화시키고, 저렴한 비용으로 센서 인터페이스 회로를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 센서 인터페이스 회로를 나타낸 회로도,
도 2는 본 고안에 따른 센서 인터페이스 회로를 나타낸 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전류생성IC 12a,12b : 제 1,2전류증폭기
14 : 센서 16 : 차동증폭기
20 : 전압안정화회로 22a,22b : 제 1,2저항
24 : 기준저항
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 센서 인터페이스 회로는, 임의의 센서에 소정의 일정한 전기량을 공급하며 전술한 센서로부터 출력되는 전기량을 검출하기 위한 센서 인터페이스 회로에 있어서, 안정화된 전압( Vcc )을 공급하는 회로에 병렬로 연결되며, 각각 동일한 임피던스를 기설정치로 가지는 제 1저항 및 제 2저항을 구비한다. 또한, 본 고안의 회로는 전술한 제 2저항에 직렬로 연결되며, 제 2저항과 서로 다른 임피던스를 기설정치로 가지는 기준저항을 구비한다. 한편, 본 고안의 회로는 전술한 제 1저항 및 전술한 기준저항에 각각 연결되며, 소정의 물리량의 변화에 따라 저항값이 변화하는 센서를 구비하며, 덧붙여 전술한 제 1저항과 센서 사이의 제 1전압, 및 전술한 제 2저항과 기준저항 사이의 제 2전압을 각각 수신하여 편차를 구하고, 이를 출력하는 차동증폭기를 포함한다.
이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 2에 나타낸 센서 인터페이스 회로는, 안정화된 전압( Vcc )을 공급하는 회로(20)에 병렬로 연결되며, 각각 동일한 저항값을 기설정치로 갖는 제 1저항(22a) 및 제 2저항(22b)을 구비한다. 제 2저항(22b)에는 직렬로 기준저항(24)이 연결된다. 이때 기준저항(24)은 전술한 제 2저항(22b)과 서로 다른 저항값을 기설정치로 갖는다. 이어서, 센서(14)는 제 1저항(22a) 및 기준저항(24)에 각각 연결되며, 소정의 물리량의 변화에 대응하여 특정 범위내에서 저항값을 달리 갖는다. 한편, 도 2의 회로는 전술한 제 1저항(22a)과 센서(14) 사이에 걸리는 제 1전압, 및 전술한 제 2저항(22b)과 기준저항(24) 사이에 걸리는 제 2전압을 각각 수신하는 차동증폭기(16)를 구비한다. 차동증폭기(16)는 제 1전압 및 제 2전압을 수신하여 편차를 구하고, 이를 소정의 비율로 증폭하여 출력한다. 이러한 구성을 갖는 도 2회로의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 2의 센서 인터페이스 회로는, 도 1에 나타낸 전류생성IC(10), 제 1전류증폭기(12a) 및 제 2전류증폭기(12b)를 다수의 저항을 사용한 아날로그 회로로 대체함으로써 회로의 단순화를 기하고 비용을 절감하면서도 안정적인 센서 인터페이스 회로를 구현하기 위한 것이다. 여기서 센서(14)는 온도의 변화에 따라 특정범위 내에서 저항값이 변화하는 온도센서로서, 백금측온저항체의 일종인 PT100을 사용할 수 있다.
한편, 일반적으로 전기회로는 저항 두개를 직렬로 연결하면 각 저항마다 전압강하가 일어나 전체 전압은 두개의 저항에 의하여 분배되는 전압분배원리를 갖는다. 이러한 전압분배원리를 이용하는 도 2의 센서 인터페이스 회로는, 전술한 센서(14)가 온도변화에 대응하여 저항값이 일정한 범위 안에서 변하는 센서저항이 제 1저항(22a)에 직렬로 연결된다. 따라서, 제 1저항(22a)과 센서저항 사이에 걸리는 제 1전압은 다음의 수식, 에 의하여 결정된다. 또한, 제 1저항(22a)과 동일한 저항값을 갖는 제 2저항(22b)이 기설정된 저항값을 갖는 기준저항(24)과 직렬로 연결된다. 따라서, 제 2저항(22b)과 기준저항(24) 사이에 걸리는 제 2전압은 다음의 수식, 에 의하여 결정된다. 이때, 도 2회로에 구비된 차동증폭기(16)는 이러한 제 1전압 및 제 2전압을 수신하여 편차를 구하고, 이를 소정의 비율로 증폭하여 출력한다. 이러한 차동증폭기(16)의 출력은 센서(14)의 온도를 검출하는 데이터로 사용된다. 또한, 이러한 차동증폭기(16)의 출력을 도 2에 도시하지는 않았지만 센서 인터페이스 회로에 귀환시킴으로써, 센서(14)까지의 도선의 길이로 인하여 비직선성을 갖는 센서의 저항특성을 직선성의 저항특성으로 보상해주는 것이 가능하다.
본 고안의 센서 인터페이스 회로는 전압분배원리를 이용하여 회로를 단순화시킴으로써 유지 및 보수를 보다 용이하게 하며, 비싼 집적회로 대신 값싼 저항들을 사용하여 회로를 구현함으로써 비용을 대폭 절감하는 효과를 제공한다. 특히, 본 고안의 센서 인터페이스 회로는 16개의 센서 및 인터페이스 회로로 이루어지는 16채널을 구성할 때 종래에 비해 약 15만원 이상의 원가절감 효과를 제공한다.
Claims (5)
- 임의의 센서에 소정의 일정한 전기량을 공급하며 상기 센서로부터 출력되는 전기량을 검출하기 위한 센서 인터페이스 회로에 있어서,안정화된 전압(
Vcc 상기 제 2저항에 직렬로 연결되며, 상기 제 2저항과 서로 다른 임피던스를 기설정치로 가지는 기준저항;상기 제 1저항 및 상기 기준저항에 각각 연결되며, 소정의 물리량의 변화에 따라 저항값이 변화하는 센서; 및상기 제 1저항과 센서 사이의 제 1전압, 및 상기 제 2저항과 기준저항 사이의 제 2전압을 각각 수신하여 편차를 구하고, 이를 소정의 비율로 증폭하여 출력하는 차동증폭기를 포함하는 센서 인터페이스 회로. - 제 1항에 있어서, 상기 센서는 온도의 변화에 따라 저항값이 변하는 온도센서인 센서 인터페이스 회로.
- 제 1항에 있어서, 상기 차동증폭기의 출력은상기 안정화된 전압을 공급하는 회로로부터 상기 센서로 공급되는 소정의 전기량을 일정하게 유지하는데 사용되는 센서 인터페이스 회로.
- 제 1항에 있어서, 상기 차동증폭기의 출력은상기 센서의 저항값의 변화에 따른 물리량의 변화를 검출하는데 사용되는 센서 인터페이스 회로
- 제 1항에 있어서, 상기 차동증폭기에 각각 수신되는제 1전압은 다음 수식,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019980000677U KR19990034365U (ko) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 센서 인터페이스 회로 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019980000677U KR19990034365U (ko) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 센서 인터페이스 회로 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR19990034365U true KR19990034365U (ko) | 1999-08-25 |
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Family Applications (1)
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| KR2019980000677U KR19990034365U (ko) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 센서 인터페이스 회로 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR19990034365U (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433362B1 (ko) * | 2002-07-11 | 2004-06-07 | 에이디반도체(주) | 임피던스 비교 집적회로 |
| KR20210053643A (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-12 | 세메스 주식회사 | 온도측정장치 및 베이크 챔버 |
-
1998
- 1998-01-21 KR KR2019980000677U patent/KR19990034365U/ko not_active Application Discontinuation
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