KR20020061608A - 저 에너지 소비 작동기 - Google Patents

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KR20020061608A
KR20020061608A KR1020027005100A KR20027005100A KR20020061608A KR 20020061608 A KR20020061608 A KR 20020061608A KR 1020027005100 A KR1020027005100 A KR 1020027005100A KR 20027005100 A KR20027005100 A KR 20027005100A KR 20020061608 A KR20020061608 A KR 20020061608A
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actuator
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KR1020027005100A
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파슨스나탄이.
모샤오셩
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아리첼 테크놀로지스, 인크.
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
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Abstract

래칭 밸브 시스템(10)은 하우징(16) 상에 장착된 압전 변환기(44)를 포함한다. 밸브의 상태를 변화시키기 위해서, 마이크로 제어기(54)는 밸브 구동기(58)로 하여금 작동기의 코일(12)을 통해서 전류를 구동시키도록 한다. 그것은 변환기의 출력이 작동기의 전기자가 그것의 이동 단부에 도달할 때 전형적으로 발생하는 방해의 특징적인 크기에 도달할 때까지 코일(12)을 통해 전류를 구동하기를 지속한다. 그 지점에서, 마이크로 제어기(54)는 코일을 통해서 전류를 구동하는 것을 중단한다. 특징적인 소리가 미리 정해진 시간 내에 발생하지 않으면, 마이크로 제어기(54)는 전압 증폭기 회로(Q1, L1, D1)로 하여금 밸브 구동기가 코일에 인가하는 전압을 증가시키도록 한다.

Description

저 에너지 소비 작동기{REDUCED-ENERGY-CONSUMPTION ACTUATOR}
자동 화장실 및 소변기 유수 장치와 같은 많은 자동 유동 제어 설비에 있어서, 특별히 중요한 설계 요건은 시스템이 가능한 한 적은 동력을 소비하는 것이다. 이러한 이유는 경우에 따라서 변하지만 유수 장치의 작동을 자동으로 하기위해 요구되는 회로 및 기타 장치는 재조절 바탕 위에서 매우 빈번하게 제공되는 것이 전형적이다. 즉, 수동 유수 장치는 자동 작동으로 전환되고 있다. 재조절 유닛이 배터리로 작동되거나 다른 경우 자급식이 아니라면, 설치 공정은 비용이 매우 많이 들며, 전형적으로 벽은 필요한 배선을 제공하도록 개방될 것을 요구한다. 이러한 비용은 만일 자동 시스템이 배터리로 작동된다면 회피될 수 있지만 배터리 작동 시스템의 수용 가능성은 배터리의 수명에 매우 많이 의존한다.
배터리의 수명의 중요한 결정 인자는 밸브 작동이 소모하는 에너지이다. 그러므로 재조절 시스템은 래칭 변형 밸브, 즉 작동기가 밸브의 개폐를 위한 동력을 요구하지만 개폐 상태를 유지하는 동력을 요구하지 않는 밸브를 채용하려는 경향이 있다. 이러한 작동기를 채용하는 밸브의 사용은 배터리 작동 시스템 채용의 타당성을 크게 증대시켰다. 여전히, 이러한 시스템은 만일 배터리의 수명이 더욱 연장될 수 있다면 더 매력적일 것이다.
본 발명은 래칭 작동기, 특히 이를 제어하는 시스템에 관한 것이다.
이하의 본 발명의 설명은 아래의 도면을 참조한다.
도1은 압전 변환기가 장착되는 래칭 밸브의 단면도이다.
도2는 밸브의 작동기를 위한 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
본 발명은 작동기의 전기자를 구동시 통상적으로 발생하는 에너지 낭비를 감소시킴으로써 이러한 결과를 달성한다. 본 발명에 의해 채용된 방법은 전기자가 언제 이동 단부에 도달하는가에 대한 결정을 포함한다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 작동기 코일 구동은 그것이 가질 때 끝난다. 코일 구동 시간이 언제나 최악의 경우의 요건을 만족시킬 만큼 충분히 길 필요가 있는 것은 아니기 때문에, 이는 에너지 소비를 크게 감소시킨다. 이로써 배터리 수명을 크게 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 작동기 코일에 인가되는 구동은 만일 전기자가 미리 결정된 시간 내에 이동 단부에 이르게 되면 증가한다. 예컨대, 외부 요인의 증가로부터 때때로 초래되는 저항을 극복하는데 충분히 큰 코일 구동이 언제나 필요한 것은 아니기 때문에, 이는 통상적으로 필요한 코일 구동의 감소를 허용한다. 이러한 코일 구동 감소는 또한 수명에 기여할 수 있다.
도1은 래칭 작동기를 포함하는 밸브 시스템(10)의 단면을 도시한다. 작동기는 작동기 하우징(16) 내에 장착된 보빈(bobbin, 14) 상에 감긴 코일(12)을 포함한다. 도시된 위치에서, 보빈(14) 상에 장착된 래칭 자석(18)은 복귀 스프링(24)이 전기자의 하단부 근처에 형성된 어깨부(26) 상에 작용하는 힘에 대향한 상부 위치 내의 전기자(22)를 유지하도록 후방 폴 부재를 통해 작용한다. 도1의 위치에서, 전기자 하부의 탄성 밸브 부재(28)는 밸브 입구(32) 근처에 형성된 밸브 시트(30)로부터 이격된다. 그러므로, 유체는 입구(32) 및 환형 공동(34)를 통해서 밸브의 출구(36)로 유동할 수 있다.
밸브를 폐쇄하기 위해, 단자(37, 38)를 통해 인가되는 구동 전압은 코일(12)을 통해 전류를 구동한다. 단자(38)는 접촉 스프링(39)이 차례로 코일(12)의 일 단부에 접속하는 전도성 하우징(16)과 옴 접촉 상태에 있다. 리드(40)는 코일(12)의 다른 단부를 단자(37)에 접속하며, 비전도 부싱(41)은 하우징(16)으로부터 단자(37)를 절연한다.
구동 전압의 극성이 이러하므로, 대체로 강자성체(16), 후방 폴 부재(20) 및 전면 폴 부재(42)에 의해 인도되는 합성 자기 플럭스는 영구 자석(18)의 그것에 대향한다. 이는 자석(18)의 전기자(22)상의 유지를 중단시키고 복귀 스프링(24)이 밸브 부재(28)를 밸브 시트(30) 상으로 가압하는 것을 허용한다. 일단 밸브가 이렇게 폐쇄되면, 복귀 스프링은 코일로부터 어떠한 보조도 더 받지 않고 그것을 폐쇄된 상태로 유지한다. 전기자(22)의 자석으로부터 늘어난 거리는 전기자(22) 상의 자기력이 복귀 스프링(24)의 힘보다 작게 만든다.
밸브를 개방하기 위해, 코일 구동은 반대 방향으로 리드(37, 38)에 인가되어, 합성 플럭스는 영구 자석(18)의 그것을 강화시키고 복귀 스프링의 힘을 극복한다. 그러므로, 전기자(22)는 영구 자석(18)의 힘이 코일로부터의 보조 없이 복귀 스프링(24)의 힘에 대향하여 전기자(22)를 유지하기에 충분히 큰, 도1의 위치로 복귀한다.
래칭 밸브의 쌍안정(bistable) 성질 때문에, 그것을 작동시키는 제어 회로는 전형적으로 밸브가 원하는 상태에 도달한 후에 전류 유동을 중단한다. 밸브가 원하는 상태에 도달하는데 걸리는 시간이 크게 변할 수 있기 때문에, 종래의 제어 회로는 최악의 경우의 조건에도 적당하도록 하기 위해 전류 유동 시간을 비교적 길게 한다. 대부분의 작동이 최악의 경우의 환경 하에서 수행되지 않으므로, 코일 구동은 전형적으로 밸브가 안정 위치에 도달한 후에도 얼마간 지속된다. 이는 배터리 에너지의 낭비이다. 이러한 낭비를 줄이기 위하여, 본 발명을 채용하는 시스템은 전기자가 단부 위치에 도달하였는지를 결정하도록 전기자를 감시하고 단부 위치에 도달하게 되면 코일 구동의 인가를 정지시킨다. 이러한 목적을 위하여, 설명된 실시예는 전기자가 이동 단부에 도달하였을 때 내는 소리를 이용한다.
여기서 "소리"란 용어는 압력 또는 스트레인(strain) 파의 광범위한 의미를 갖는다. 또한, 대부분의 실시예에서, "소리"의 우세한 주파수 성분은 전형적으로 가청 범위를 초과한다. 설명된 실시예의 센서는 하우징 벽 내의 진동에 반응하는 압전 변환기(44)이다. 압전 요소(44)의 크기 및 형상은 전형적으로 우세한 주파수 성분에 대한 반응을 최대화 하도록 선택되어 왔으며, 압전 요소는 통상적으로 감지되는 소리가 진폭에 있어서 가장 크거나 노이즈와 가장 식별 가능한 위치 내에 장착된다.
단자(46)는 하우징에 고정된 플라스틱 캡(49)이 제 자리에 유지하는 접촉 스프링(48)을 통해 변환기(44)의 전극 중 하나에의 전기 연통을 제공한다. 변환기(44)의 다른 전극은 변환기가 하우징과 전극 사이의 전도성 결합에 의해 하우징(16)에 고정되기 때문에 코일과 단자(38)를 공유할 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 밸브를 위한 제어 회로는 센서 증폭기 및 변환기 출력을 수용하는 외피 감지기(50, envelope detector)를 포함한다. 증폭기 및 외피 감지기(50)는 원하는 소리의 우세한(전형적으로 초음파 범위임) 주파수 요소에 맞춰진 증폭기를 포함하고, 합성 여과 신호를 조정하며, 로우 패스(low-pass)는 조율된 증폭기 신호의 외피를 나타내는 신호를 생성하기 위해 결과를 여과한다. 전기자(22)가 단부 위치에 도달하고 하우징의 진동을 유발할 때, 합성 외피 값은 비교 측정기(52)가 인가하는 임계치를 초과한다. 도시된 실시예에서 음파의 진폭은 밸브의 패쇄시보다 개방시 더 크기 때문에, 마이크로 제어기(54)는 밸브가 개방 중의 임계치 값이 밸브가 폐쇄 중의 값과 다른 비교 측정기 임계치를 설정한다.
마이크로 제어기(54)는 목적물 센서(56)에 의한 트리거링(triggering)에 반응하여 밸브를 작동시킬 수도 있다. 예컨대, 그것은 사용자가 유수 장치의 근처를 떠난 것을 센서가 감지할 때 밸브를 개방할 수도 있고, 밸브가 미리 결정된 시간 동안 개방된 이후에는 밸브를 폐쇄할 수도 있다. 밸브를 개방하기 위해, 마이크로 제어기는 밸브 구동 회로(58)에 인가되는 "개방" 신호를 설정한다. 이는 회로가 밸브의 개방을 유발하는 방향으로 작동기(60)의 코일을 통해서 전류를 구동하도록 한다.
전류의 유동이 개시될 때, 비교 측정기(52)의 출력은 증폭기(50)의 출력이 임계치 보다 작다는 것을 지시할 것이므로 증폭기는 전기자(22)가 이동 단부에 도달하였다는 것과 일치하는 크기의 소리를 수용하지 않는다. 그러므로, 마이크로 제어기(54)는 "개방" 신호를 유지한다. 그러나 비교 측정기(52)의 출력은 이동 단부에서 전기자(22)에 의해 발생되는 소리에 반응하여 변화한다. 전기자(22)가 그 지점에 도달할 때, 밸브는 전류의 유동 없이 개방 상태가 될 것이므로, 마이크로 제어기는 그것의 "개방" 출력을 철회함으로써 밸브 구동기(58)가 작동기(60)의 코일에 구동 전류를 인가하는 것을 정지시킨다. 통상적으로, 전류 유동 시간은 최악의 경우 조건 하에서 밸브를 개방하는데 요구되는 시간보다 훨씬 짧으므로, 시스템이 상당한 에너지를 절약하게 하는 결과가 도출된다.
밸브를 폐쇄하기 위해, 마이크로 제어기(54)는 "폐쇄" 신호를 발생시킴으로써 밸브 구동기(58)가 작동기(60)를 반대 방향으로 구동하도록 유발한다. 또한, 마이크로 제어기는 비교 측정기(52)가 전기자가 이동 단부에 도달하였다는 것을 지시할 때까지만 전류 유동을 허용한다.
본 발명은 구동 신호의 시간 뿐만 아니라 크기를 제어하는데도 사용될 수 있다. 통상적인 작동을 위해 충분히 큰 코일 구동 수준은 때때로 부적절할 수도 있으며 코일 구동 수준은 만일 전기자가 단부 위치에 도달하지 못할 경우 증가될 수 있다. 코일 구동 수준을 증가시키기 위한 하나의 방법은 작동기 코일을 통해 방전되는 커패시터 상의 전압을 증가시키는 것이다.
도2는 배터리(62)에 의해 동력을 공급받는 밸브 구동기(58)를 도시한다. 전형적으로, 밸브 구동기(58)는 배터리(62)가 인덕터(L1)와 쇼트키 다이오드(D1, Shottky diode)를 통해 작동기 사이에서 충전하는 에너지 저장 커패시터를 포함한다. 마이크로 제어기(54)가 "개방" 또는 "폐쇄" 신호를 가할 때, 구동기는 작동기(60)의 코일을 통해서 커패시터를 방전시킨다. 통상적으로, 커패시터가 충전되는 전압을 결정하는 것은 배터리(62)의 전압이므로, 이것은 코일 전류를 결정함으로써 전기자 힘을 결정한다.
외부 물질의 증가와 같은 인자는 밸브의 개방 또는 패쇄를 통상적인 경우 보다 어렵게 만들 수도 있다. 그러나, 배터리 전압이 이러한 보다 어려운 환경을 다루도록 충분히 높게 설정된다면, 보통 불필요하게 과다한 에너지 사용이 초래될 것이다. 그러므로, 도시된 실시예는 통상적인 경우엔 적합하나 보다 어려운 상황에서는 부적절한 배터리 전압 수준을 사용한다.
대신, 만일 전기자가 미리 결정된 최대 전류 유동 시간 내에 이동 단부에 도달하지 않는다면 그것은 커패시터 전압을 증가시킬 것이다. 명확하게는, 마이크로 제어기(54)는 미리 결정된 최대 전류 유동 시간에 도달할 때 일시적으로 밸브 구동기의 작동을 멈추고, 전류 제한 저항기(R1)를 통해 트랜지스터(Q1)를 구동하기 시작한다. 각각의 펄스 중에, 트랜지스터는 인덕터(L1)를 통해 배터리로부터 전류를 끌어온다. 그러나, 다이오드(D1) 때문에 그것은 밸브 구동기의 커패시터를 충전시키지는 않는다. 각각의 펄스의 끝에서, 트랜지스터(Q1)는 작동을 멈추고, 인덕터(L1) 내의 합성 기전력은 전류가 유동을 계속하여 이들 배터리의 전압이 배터리(62)의 전압을 초과할지라도 다이오드(D2)를 통해 구동 회로의 커패시터를 충전시키도록 유발한다. 그러므로 이들 커패시터는 배터리의 전압을 초과하는 전압으로 충전될 수 있다.
적절한 커패시터 전압을 달성하기 위하여, 비교 측정기(64)는 커패시터 전압을 마이크로 제어기(54)가 설정된 수준과 비교한다. 비교 측정기의 합성 출력에 대한 반응으로, 마이크로 제어기는 만일 커패시터 전압이 임계치보다 작은 경우 펄스의 듀티 사이클(duty cycle)을 증가시키고, 만일 커패시터 전압이 임계치를 초과할 경우 듀티 사이클을 감소시킨다. 임계치는 배터리 전압보다 높게 설정되므로, 전기자에 가해지는 힘이 더 크며, 마이크로 제어기가 밸브 구동기를 다시 작동시킬 때 밸브를 개폐시키기에 보다 용이하다.
도시된 실시예는 본 발명의 교시를 채용할 수 있는 다수의 것들 중 단지 하나에 불과하다. 예컨대, 음파 센서, 특히 초음파 변환기를 사용하고 싶다고 할지라도, 전기자 이동 단부를 감지하는 다른 방법들이 대신 사용될 수 있다. 또한, 도시된 실시예가 밸브의 개폐 중에 코일 구동 시간을 제어하지만, 어떠한 실시예는 단지 개방 중에만 또는 단지 폐쇄중에만 코일 구동 시간을 제어할 수 있다. 그리고 밸브외의 장치를 구동하는 래칭 작동기 시스템도 본 발명의 교시로부터 장점을 취할 수 있다.
또한, 전기자가 이동 단부에 도달하였는지를 결정하기 위해 단순한 진폭 기준이 채용되었지만, 다른 기준도 어떠한 응용을 위해서 바람직할 수 있다. 예컨대, 음파 신호는 전기자가 단부 지점 중 하나에 도달하는 경우에 특징적이라고 알려진 저장된 파형과 함께 신호 처리로써 견본 추출 및 비교될 수 있다. 저장된 신호는 다른 단부 지점에 대해서 상이할 수도 있고, 작동기의 두 가지 상태 사이를 구별하기 위한 이러한 비교를 사용하는 것이 가치가 있다고 고려될 환경이 있을 수도 있다.
그러므로, 본 발명은 넓은 범위의 실시예에서 채용될 수 있고 본 기술 분야에서 중요한 진보를 구성한다.

Claims (49)

  1. 작동기 시스템에 있어서,
    A) 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일 및 전기자를 포함하는 래칭 작동기와,
    B) 제1 단부 위치에 도달할 때 전기자에 의해 발생되는 소리를 감지하기 위하여 작동기에 결합되고 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하는 소리 센서와,
    C) 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하도록 작동가능하며, 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 정지하도록 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족하는 센서 출력에 반응하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    A) 코일은 제2 전류 방향으로 전류를 전도하여 제2 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제2 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능하고,
    B) 소리 센서는 제2 단부 위치에 도달할 때 전기자에 의해 발생되는 소리를 감지하기 위하여 작동기에 결합되고,
    C) 제어 회로는 코일 구동을 제2 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하도록 작동가능하며, 코일 구동을 제2 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 정지하도록 미리 결정된 제2 전류 종결 기준을 만족하는 센서 출력에 반응하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제1 및 제2 전류 종결 기준은 상이한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 만일 제어 회로가 제1 구동 방향으로 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시한 후에 센서 출력이 미리 결정된 제1 구동 시간 내에 제1 전류 종결 기준을 만족하지 않는다면, 제어 회로는 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시했을 때보다 높은 수준으로 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 만일 제어 회로가 제2 구동 방향으로 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시한 후에 센서 출력이 미리 결정된 제2 구동 시간 내에 제2 전류 종결 기준을 만족하지 않는다면, 제어 회로는 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시했을 때보다 높은 수준으로 코일 구동을 제2 구동 방향으로 코일에 인가하는것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    A) 작동기 시스템은 전기자 및 코일을 내장하는 하우징을 포함하고,
    B) 압전 변환기는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 만일 제어 회로가 제1 구동 방향으로 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시한 후에 센서 출력이 미리 결정된 제1 구동 시간 내에 제1 전류 종결 기준을 만족하지 않는다면, 제어 회로는 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시했을 때보다 높은 수준으로 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 만일 제어 회로가 제2 구동 방향으로 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시한 후에 센서 출력이 미리 결정된 제2 구동 시간 내에 제2 전류 종결 기준을 만족하지 않는다면, 제어 회로는 코일 구동을 코일에 인가하는 것을 개시했을 때보다 높은 수준으로 코일 구동을 제2 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 제1 및 제2 구동 시간은 동일한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    A) 시스템은 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 제1 및 제2 코일 단자를 포함하고,
    B) 시스템은 제어 회로가 소리 센서로부터 센서 출력을 감지하는 제1 및 제2 센서 단자를 포함하고,
    C) 제2 코일 및 센서 단자는 동일한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  12. 작동기 시스템에 있어서,
    A) 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일 및 전기자를 포함하는 작동기와
    B) 전기자가 제1 단부 위치에 도달하는 것을 감지하고 그것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 거기에 반응하는 단부 지점 감지기와,
    C) 코일 구동을 통상적인 제1 방향 구동 수준에서 제1 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하고, 만일 감지기 출력이 감지기가 제1 단부 위치에 도달한 후 미리 결정된 제1 구동 시간 내에 지시하지 않는다면 통상적인 제1 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제1 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제1 방향으로 코일에 인가하도록 작동 가능한 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    A) 코일은 제2 전류 방향으로 전류를 전도하여 제2 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제2 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능하고,
    B) 단부 지점 감지기는 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것에 반응하고,
    C) 제어 회로는 코일 구동을 통상적인 제2 방향 구동 수준에서 제2 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하고, 만일 감지기 출력이 감지기가 제2 단부 위치에 도달한 후 미리 결정된 제2 구동 시간 내에 지시하지 않는다면 통상적인 제2 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제2 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제2 방향으로 코일에 인가하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 제1 및 제2 구동 시간은 동일한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    A) 단부 지점 감지기는 전기자의 제1 및 제2 단부 위치에의 도달에 의해 발생하는 소리를 감지하기 위해 작동기에 결합되며 그것이 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하고,
    B) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제1 단부 위치에 도달한 것을 지시하고,
    C) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제2 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제2 단부 위치에 도달한 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 제어 회로는 코일을 보다 높은 수준에서 구동하기 전에 미리 결정된 통상적인 제1 방향 구동 시간 후 제1 방향으로 코일 구동의 인가를 정지하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    A) 코일은 제2 전류 방향으로 전류를 전도하여 제2 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제2 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능하고,
    B) 단부 지점 감지기는 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것에 반응하고,
    C) 제어 회로는 코일 구동을 통상적인 제2 방향 구동 수준에서 제2 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하고, 만일 감지기 출력이 감지기가 제2 단부 위치에 도달한 후 미리 결정된 제2 구동 시간 내에 지시하지 않는다면 통상적인 제2 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제2 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제2 방향으로 코일에 인가하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 제어 회로는 코일을 보다 높은 수준에서 구동하기 전에 미리 결정된 통상적인 제2 방향 구동 시간 후 제2 방향으로 코일 구동의 인가를 정지하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  20. 제12항에 있어서,
    A) 단부 지점 감지기는 전기자의 제1 단부 위치에의 도달에 의해 발생하는 소리를 감지하기 위해 작동기에 결합되며 그것이 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하고,
    B) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제1 단부 위치에 도달한 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    A) 시스템은 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 제1 및 제2 코일 단자를 포함하고,
    B) 시스템은 제어 회로가 소리 센서로부터 센서 출력을 감지하는 제1 및 제2 센서 단자를 포함하고,
    C) 제2 코일 및 센서 단자는 동일한 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  23. 유동 제어 시스템에 있어서,
    A) 개방 상태 및 폐쇄 상태 사이에서 작동가능한 밸브와,
    B) 작동식으로 밸브에 접속되는 전기자를 포함하고, 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일을 포함하는 작동기와,
    C) 전기자가 제1 단부 위치에 도달하는 것을 감지하고 그것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 거기에 반응하는 단부 지점 감지기와,
    D) 코일 구동을 제1 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하도록 작동가능하며 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 정지하기 위하여 감지기가 제1 단부 위치에 도달하는 것을 지시하는 감지기 출력에 반응하는 제어 회로를 포함하고,
    전기자가 상기 개방 상태 및 폐쇄 상태 중 하나의 상태에서 밸브를 유지하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  25. 제23항에 있어서,
    A) 코일은 제2 전류 방향으로 전류를 전도하여 제2 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제2 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능하고,
    B) 단부 지점 감지기는 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것을 감지하고 그것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 거기에 반응하고,
    C) 제어 회로는 통상적인 제1 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제2 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하도록 작동가능하고 코일 구동을 제2 구동 방향으로 코일에 인가하는 것을 정지하도록 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것을 지시하는 감지기 출력에 반응하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    A) 단부 지점 감지기는 전기자의 제1 및 제2 단부 위치에의 도달에 의해 발생하는 소리를 감지하기 위해 작동기에 결합되며 그것이 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하고,
    B) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제1 단부 위치에 도달한 것을 지시하고,
    C) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제2 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제2 단부 위치에 도달한 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  29. 제23항에 있어서,
    A) 단부 지점 감지기는 전기자의 제1 단부 위치에의 도달에 의해 발생하는 소리를 감지하기 위해 작동기에 결합되며 그것이 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하고,
    B) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제1 단부 위치에 도달한 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  31. 제29항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  32. 유동 제어 시스템에 있어서,
    A) 개방 상태 및 폐쇄 상태 사이에서 작동가능한 밸브와,
    B) 작동식으로 밸브에 접속되는 전기자를 포함하고, 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일을 포함하는 작동기와,
    C) 전기자가 제1 단부 위치에 도달하는 것을 감지하고 그것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 거기에 반응하는 단부 지점 감지기와,
    D) 코일 구동을 통상적인 제1 방향 구동 수준에서 제1 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하고, 만일 감지기 출력이 감지기가 제1 단부 위치에 도달한 후 미리 결정된 제1 구동 시간 내에 지시하지 않는다면 통상적인 제1 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제1 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제1 방향으로 코일에 인가하도록 작동 가능한 단부 지점 감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  34. 제32항에 있어서,
    A) 코일은 제2 전류 방향으로 전류를 전도하여 제2 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제2 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능하고,
    B) 단부 지점 감지기는 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것을 지시하는 감지기 출력을 생성함으로써 전기자가 제2 단부 위치에 도달하는 것에 반응하고,
    C) 제어 회로는 코일 구동을 통상적인 제2 방향 구동 수준에서 제2 방향으로 코일에 인가하는 것을 개시하고, 만일 감지기 출력이 감지기가 제2 단부 위치에 도달한 후 미리 결정된 제2 구동 시간 내에 지시하지 않는다면 통상적인 제2 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제2 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제2 방향으로 코일에 인가하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  36. 제32항에 있어서,
    A) 단부 지점 감지기는 전기자의 제1 단부 위치에의 도달에 의해 발생하는 소리를 감지하기 위해 작동기에 결합되며 그것이 감지하는 소리를 지시하는 센서 출력을 생성하고,
    B) 감지기 출력은 만일 센서 출력이 미리 결정된 제1 전류 종결 기준을 만족한다면 전기자가 제1 단부 위치에 도달한 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 소리 센서는 압전 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  38. 제36항에 있어서,
    A) 유동 제어 시스템은 목적물 센서 출력을 생성하는 목적물 센서를 추가적으로 포함하고,
    B) 제어 회로가 코일 구동을 코일에 인가하는 것은 목적물 센서 출력에 의존하는 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  39. 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일 및 전기자를 포함하는 래칭 작동기를 제어하기 위한 방법에서,
    A) 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 단계와,
    B) 전기자가 제1 단부 위치에 도달하였는지를 결정하는 단계와,
    C) 도달하였다면, 코일 구동의 코일에의 인가를 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 래칭 작동기를 제어하기 위한 방법.
  40. 제1 전류 방향으로 전류를 전도하여 제1 단부 위치로 전기자를 구동하기 위하여 제1 구동 방향으로 코일 구동을 인가함으로써 작동가능한 코일 및 전기자를 포함하는 작동기를 제어하기 위한 방법에서,
    A) 코일 구동을 제1 구동 방향으로 코일에 인가하는 단계와,
    B) 전기자가 제1 단부 위치에 도달하였는지를 결정하여, 만일 전기자가 미리 결정된 제1 구동 시간 내에 제1 단부 위치에 도달하지 않는다면, 통상적인 제1 방향 구동 수준보다 높은 고양된 제1 방향 구동 수준에서 코일 구동을 제1 방향으로 코일에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동기를 제어하기 위한 방법.
  41. 제12항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  42. 제13항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  43. 제17항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  44. 제20항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 작동기 시스템.
  45. 제23항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  46. 제24항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  47. 제25항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  48. 제29항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 유동 제어 시스템.
  49. 제40항에 있어서, 작동기가 래칭 작동기인 것을 특징으로 하는 방법.
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