KR19990059609A - 홀센서를 이용한 계량기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀센서를 이용한 계량기에 관한 것으로써, 각 회전체의 하단에 위치하며 홀 효과를 이용하여 회전체의 회전량을 검출하기 위한 홀센서와 홀센서에 연결되어 홀센서에서 감지한 신호를 수신하고, 수신된 신호를 추출하거나 해독, 또는 입력이나 출력의 제어 등을 수행하도록 프로그램 되어진 마이컴과 마이컴에 연결되어 마이컴에 인가된 신호를 전기적인 데이터로 저장하기 위한 EEPROM과 EEPROM에 저장된 데이터를 원격 검침센터로 전송하기 위한 데이터 송신부로 구성되고, 종래의 계량기의 회전체를 자성체로 제작하고, 홀센서를 이용하여 회전체의 회전량을 검지하고 무선통신망을 통해 원격 검침센터로 검지된 회전량을 전송하여 전기 또는 수도의 소비량을 원격으로 측정할 수 있도록 동작하며 검침원이 호별 방문없이 각 가정에서 소비한 전기 또는 수도량을 확인할 수 있어 인력낭비와 신속한 업무집행을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

홀센서를 이용한 계량기

본 발명은 홀센서를 이용한 계량기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 종래의 계량기의 회전체를 자성체로 제작하고, 홀센서를 이용하여 회전체의 회전량을 검지하고 무선통신망을 통해 원격 검침센터로 검지된 회전량을 전송하여 전기 또는 수도의 소비량을 원격으로 측정할 수 있는 홀센서를 이용한 계량기에 관한 것이다.

적산전력계와 같은 종래의 기계적 계량기는 4개 또는 5개의 회전휠을 동일축상에 설치하고 서로 인접한 회전휠의 사이사이에는 이들의 회전량을 조절하기 위한 접속치차를 설치하여 1단위의 회전휠이 360˚회전하면 접속치차에 의해 그 다음 10단위의 회전휠의 한 눈금만큼 회전하게 되어 있다.

도 1은 종래 계량기의 휠조립체를 도시한 부분 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 계량기는 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량이 증가함에 따라 연속적으로 회전하는 제 1회전체(1)와 제 1회전체(1)의 구동에 의해 단계적으로 구동되는 제 2내지 제 5회전체(2,3,4,5)와 제 1회전체(1)가 회전함에 따라 제 2내지 제 5회전체(2,3,4,5)에 구동력을 전달하기 위한 피니언휠(6)로 구성되고 제 1내지 제 5회전체(1,2,3,4,5)의 원주면에는 0∼9까지의 계수숫자가 표시되어 있다.

여기에서 제 1회전체(1)는 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량이 증가함에 따라 구동되는 톱니바퀴나 캠과 같은 구동수단(도시하지 않았음)에 의해 회전되고, 제 2내지 제 5회전체(2,3,4,5)는 제 1회전체(1)가 회전됨으로써 순차적으로 구동되어 그의 원주면에 각각 표시된 0∼9까지의 계수숫자에 의해 1, 10, 100, 1000자리를 각각 나타내는데, 이들 0∼9까지의 계수숫자는 원주상에서 소정의 간격을 이격시켜 각 회전체의 원주면에 표시되어 있다.

각각의 회전체의 계합수단과 계합되는 일련의 피니언휠(6)은 제 1회전체(1)가 구동됨에 따라 생긴 구동토오크를 제 2내지 제 5회전체(2,3,4,5)에 전달한다.

따라서, 제 1회전체(1)가 회전되면, 제 2내지 제 5회전체(2,3,4,5)는 십진법에 따라 순차적으로 구동되어 진다.

그러나, 이러한 기계적 형태의 계량기는 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량을 알기 위해서 검침원이 일일이 호별 방문하여 휠의 원주면에 위치한 계수숫자를 직접 읽어야만 하는 불편함이 있다.

최근에는 컴퓨터 산업의 발달로 인하여 무선통신을 이용한 공중통신망이 여러 방면에 광범위하게 활용되고 있어서, 공중통신망을 이용하여 검침원의 호별 방문없이 원격 검침센터에서 계량기의 계수표시를 검침할 수 있는 계량기가 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해 원격검침을 할 수 있도록 기계적인 계수를 전기적 코드신호로 변환시키는 계량기는 기능회로와 저렴한 인터페이스 장치를 구비하고 있으나, 원격 검침시스템 설계의 어려움 뿐만 아니라 그의 제조원가가 비싸므로 종래기술에 근거한 원격검침용 계량기는 계수된 소비량을 원격 검침하는데 실용화되지 못하는 실정이다.

이에 본 발명은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 종래의 기계식 계량기에 홀센서와 계수숫자중 0부분에 자성체로 이루어진 회전체만을 설치하여 측정된 소비량을 전기적 신호로 변환하고, 변환된 신호를 원격 검침센터로 전송하는 홀센서를 이용한 계량기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 계량기에서 전송되는 신호를 원격 검침센터에서 감지하여 검침원이 호별 방문없이 가정에서 사용한 전기 또는 수도의 소비량을 확인할 수 있는 홀센서를 이용한 계량기를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 측정대상에 따라 연속적으로 회전하는 제 1회전체와 상기 제 1회전체에 의해 단계적으로 구동되는 제 2내지 제 5회전체 및 단계적으로 구동력을 전달하는 피니언휠을 포함한 동력전달 장치와 상기 회전체의 원주면에 0∼9까지의 계수숫자가 표시되어 있는 계량기에 있어서, 각 회전체의 하단에 위치하며 홀 효과를 이용하여 회전체의 회전량을 검출하기 위한 홀센서와 홀센서에 연결되어 홀센서에서 감지한 신호를 수신하고, 수신된 신호를 추출하거나 해독, 또는 입력이나 출력의 제어 등을 수행하도록 프로그램 되어진 마이컴과 마이컴에 연결되어 마이컴에 인가된 신호를 전기적인 데이터로 저장하기 위한 EEPROM과 EEPROM에 저장된 데이터를 원격 검침센터로 전송하기 위한 데이터 송신부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 계량기의 휠조립체를 도시한 부분 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 계량기의 조립체 구성을 보여주기 위한 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 회전체와 홀센서의 결합구성을 부분적으로 보여주는 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 계량기의 내부적인 구성을 보여주기 위한 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

7: 동력전달장치 8a∼8d: 자성체

10: 마이컴 20: EEPROM

30: 데이터 송신부 H1∼H4: 홀센서

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 계량기의 조립체 구성을 보여주기 위한 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도면부호 7은 피니언휠과 연결되어 있으며, 제 1회전체가 360˚회전할 때마다 회전구동력을 제 2내지 제5회전체에 전달하기 위한 동력전달장치이다. 도면부호 8a∼8d는 각 회전체의 원주면에 표시된 숫자중 0부분은 일회전할 때마다 홀센서에 전류를 인가하여 전기 또는 수도의 소비량을 감지시키기 위해 자기장을 발생하는 자성체이다.

H1∼H4는 각 회전체의 하단에 위치하며 홀 효과를 이용하여 회전체의 회전량을 검출하기 위한 홀센서이다. 홀 효과는 금속 혹은 반도체에 전류를 흘리고 이 전류와 직각으로 자속 밀도의 일정한 자계를 인가하면 전류와 자속 밀도의 양자에 직각의 방향으로 기전력이 발생하는 현상이다.

도면부호 10은 홀센서에 연결되어 있고 홀센서에서 감지한 신호를 수신하여 회전체의 회전량을 측정하고, 수신된 신호를 추출하거나 해독, 또는 입력이나 출력의 제어 등을 수행하도록 프로그램 되어진 마이컴이다.

도 3은 회전체와 홀센서의 결합구성을 부분적으로 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 계량기의 내부적인 구성을 보여주기 위한 블록도이다.

도면부호 20은 고정 정보 판독 전용에 사용되는 ROM의 일종으로 저장된 데이터를 보유함과 더불어 일단 기록한 정보를 전기적으로 소거하고 재차 기록을 할 수 있는 기억소자인 EEPROM이다. 이 EEPROM은 EEPROM을 구성하고 있는 디바이스의 전하를 전기적으로 변화시킴으로써 디바이스에 정보의 기록 및 소거가 가능한 고정기억소자이다.

도면부호 30은 EEPROM에 저장되어 있는 데이터를 독출하고 무선통신망을 이용하여 원격 검침센터로 데이터를 전송하기 위한 데이터 송신부이다.

이하에는 상기한 구성을 가지는 본 발명의 계량기에서 출력된 코드신호를 데이터 송신부로 전송하는 과정과 데이터 송신부에서 원격 검침센터로 데이터를 전송하여 검침원이 원격 검침센터내의 컴퓨터를 이용하여 소비량을 확인할 수 있는 구체적인 동작을 상세하게 설명한다.

측정하고자 하는 전기 또는 수도 계량기의 계수숫자가 2468을 가리킨다고 가정한다.

먼저, 1의 자리를 검출하기 위해 홀센서(H1)를 이용한다. 제 1회전체(1)는 소비량에 따라 회전하며 제 1회전체(1)가 360˚회전할 때마다 회전체의 계수숫자 0부분에 있는 자성체(8a)에 의해 회전량이 검출된다. 즉, 제 1회전체(1)가 360˚회전할 때마다 피니언휠(6)를 포함한 동력전달장치(7)에 의해 제 2회전체(2)의 계수숫자가 한 눈금 이동하게 된다. 1의 자리수는 홀센서(H1)에 의해 검지됨으로 제 1회전체(1)가 8회전하면 제 2회전체(2)는 "8"를 표시한다.

10의 자리를 검출하기 위해 홀센서(H2)를 이용한다.

제 2회전체(2)가 360˚회전할 때마다 회전체의 계수숫자 0부분에 있는 자성체(8b)에 의해 회전량이 검출된다. 즉, 제 2회전체(2)가 360˚회전할 때마다 피니언휠(6)를 포함한 동력전달장치(7)에 의해 제 3회전체(3)의 계수숫자가 한 눈금 이동하게 된다. 10의 자리수는 홀센서(H2)에 의해 검지됨으로 제 2회전체(2)가 6회전하면 제 3회전체(3)는 "6"를 표시한다.

100의 자리를 검출하기 위해 홀센서(H3)를 이용한다.

제 3회전체(3)가 360˚회전할 때마다 회전체의 계수숫자 0부분에 있는 자성체(8c)에 의해 회전량이 검출된다. 즉, 제 3회전체(3)가 360˚회전할 때마다 피니언휠(6)를 포함한 동력전달장치(7)에 의해 제 4회전체(4)의 계수숫자가 한 눈금 이동하게 된다. 100의 자리수는 홀센서(H3)에 의해 검지됨으로 제 3회전체(3)가 4회전하면 제 4회전체(4)는 "4"를 표시한다.

1000의 자리를 검출하기 위해 홀센서(H4)를 이용한다.

제 4회전체(4)가 360˚회전할 때마다 회전체의 계수숫자 0부분에 있는 자성체(8d)에 의해 회전량이 검출된다. 즉, 제 4회전체(4)가 360˚회전할 때마다 피니언휠(6)를 포함한 동력전달장치(7)에 의해 제 5회전체(5)의 계수숫자가 한 눈금 이동하게 된다. 1000의 자리수는 홀센서(H4)에 의해 검지됨으로 제 4회전체(4)가 2회전하면 제 5회전체(5)는 "2"를 표시한다.

홀센서(H1∼H4)에 의해 검지된 신호는 마이컴(10)에 입력되어 EEPROM(20)에 저장되고, 저장된 데이터는 데이터 송신부(30)에 입력되고, 데이터 송신부(30)에 입력된 계량기에 표시된 소비량은 무선통신망을 이용하여 원격 검침센터의 컴퓨터로 전송된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 홀센서를 이용한 계량기에 의하면, 홀센서와 계수숫자중 "０"부분을 자성체로 제작된 회전체를 이용하여 계량기에 표시된 소비 계수숫자를 감지하고, 측정된 소비량을 전기적 신호로 변환하고, 변환된 신호를 원격 검침센터의 컴퓨터로 전송하여 검침원이 호별 방문없이 각 가정에서 소비한 전기 또는 수도량을 확인할 수 있어 인력낭비와 신속한 업무집행을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 측정대상에 따라 연속적으로 회전하는 제 1회전체(1)와 상기 제 1회전체(1)에 의해 단계적으로 구동되는 제 2내지 제 5회전체(2∼5) 및 단계적으로 구동력을 전달하는 피니언휠(6)을 포함한 동력전달장치(7)와 상기 회전체(1∼5)의 원주면에 0∼9까지의 계수숫자가 표시되어 있는 계량기에 있어서,

   상기 각 회전체(1∼5)의 일부분에 설치된 자성체(8a∼8d)의 홀 효과를 이용하여 상기 회전체의 회전량을 검출하기 위한 홀센서(H1∼H4)와

   상기 홀센서(H1∼H4)에 연결되어 홀센서(H1∼H4)에서 감지한 신호를 수신하고, 수신된 신호를 추출하거나 해독, 또는 입력이나 출력의 제어 등을 수행하도록 프로그램 되어진 마이컴(30)과

   상기 마이컴(30)에 연결되어 마이컴(30)에 인가된 신호를 전기적인 데이터로 저장하기 위한 EEPROM(20)과

   상기 EEPROM(20)에 저장된 데이터를 원격 검침센터로 전송하기 위한 데이터 송신부(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 홀센서를 이용한 계량기.