KR200226990Y1 - 다중센서 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등에서 온도·습도·광량·대기압력 등의 기본적인 환경인자를 같은 장소, 같은 조건에서 다중으로 동시에 직접측정, 근거리측정, 무선측정이 가능하도록 한 다중센서 어셈블리에 관한 것이다.

본 고안은 상기한 사용처에서의 환경인자의 계측시 단일인자만을 계측하는 경우는 드물고 온도·습도, 온도·습도·광량, 온도·습도·광량·대기압력 등을 동시에 계측할 경우가 많으므로 같은 장소에서 같은 조건으로 온도·습도, 온도·습도·광량, 온도·습도·광량·대기압력을 다중으로 동시에 직접측정, 근거리측정, 무선측정이 가능하도록하여 개별센서에 의한 계측에 따르는 제약과 불편을 제거하고 계측기(온도·습도계, 온도·습도·광량계, 온도·습도·광량·압력계)나 데이타로거의 활용성을 증대시키기 위한 것이다.

본 고안은 온도·습도, 온도·습도·광량, 온도·습도·광량·대기압력 등을 같은 장소, 같은 조건에서 다중으로 동시에 계측하도록 환경인자계측용 센서들을 하나의 어셈블리로 조합한 것이다. 즉 온도·습도는 온도센서와 습도센서를 하나의 조합된 어셈블리로, 온도·습도·광량은 온도센서, 습도센서 광량센서를 하나의 조합된 어셈블리로, 온도·습도·광량·대기압력은 온도센서, 습도센서, 광량센서 및 절대압센서를 하나의 조합된 어셈블리로 형성하고 이 어셈블리에 계측기 또는 데이타로거의 본체와 연결하기위한 커넥터를 설치한 것이다. 각각의 어셈블리는 두 개 이상의 센서로 형성되므로 다중 어셈블리라 부른다. 이러한 다중센서 어셈블리는 커넥터를 통하여 계측기 또는 데이타로거의 본체에 직접 부착되거나 유선 커넥터를 이용하여 근거리(수십m 내외)에서 센서의 신호를 받을수 있도록 되어 있다.

본 고안은 이 어셈블리에 센서신호처리회로, A/D 변환회로, 데이타 전송을 송수신회로, 안테나와 이들을 구동하기위한 전원회로 및 전원장치를 부가하여 무선으로 계측기 또는 데이타로거 본체와 데이타를 주고 받을수 있다.

Description

다중센서 어셈블리{MULTI-SENSOR ASSEMBLY}

본 고안은 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등에서 온도·습도·광량·대기압력 등의 기본적인 환경인자를 같은 장소에서 같은 조건으로 온도·습도, 온도·습도·광량, 온도·습도·광량·대기압력 등을 다중으로 동시에 직접측정, 근거리측정, 무선측정이 가능하도록한 다중센서 어셈블리에 관한 것이다.

온도, 습도, 광량, 대기압력 등은 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등 농업의 전분야에 걸쳐 작물의 성장에 있어서 가장 중요한 기본적인 환경인자들이다. 기존의 제품에서는 센서가 개별적으로 계측기 또는 데이타로거의 본체에 바로 연결되어 있어서 같은 장소에서 같은 조건으로 측정하기가 곤란하며, 피측정점과 센서가 부착된 계측기 또는 데이터로거까지 거리가 짧아서 계측에 어려움이 많다. 또한 개별센서의 형태로 부착되므로 3가지 이상의 환경인자를 동시에 계측하기에는 어려움이 있다. 더구나 먼거리에서 유선으로 또는 무선으로 데이터를 센서부와 계측기 또는 데이타로거의 본체가 주고 받는 경우 개별센서 각각에 대하여 커넥터를 연결하거나 무선 송수신을 위한 전자회로를 부착해야하므로 저가의 휴대형 계측기 또는 데이타로거에는 부적합하다.

본 고안은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등 농업의 전분야에 걸쳐 작물의 성장에 있어서 가장 중요한 기본적인 환경인자들을 온도센서와 습도센서를 함께 설치한 다중센서 어셈블리, 온도센서, 습도센서 및 광량센서를 함께 설치한 다중센서어셈블리, 온도센서, 습도센서, 광량센서 및 절대압센서를 함께 설치한 다중센서 어셈블리를 통하여 각각 온도·습도, 온도·습도·광량, 온도·습도·광량·대기압력을 같은 장소, 같은 조건에서 다중으로 동시에 계측할 수 있으며, 계측기 또는 데이타로거의 본체와 직접연결, 유선을 통한 근거리 연결, 무선연결을 통하여 계측할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 고안의 장치와 계측기 또는 데이터로거의 본체와 연결한 예시도이다.

도 2는 본 고안의 장치 중에서 온도센서와 습도센서를 동시에 장착한 다중센서 어셈블리를 나타낸 것이다.

도 3은 본 고안 장치 중에서 온도센서, 습도센서 및 광량센서를 동시에 장착한 다중센서 어셈블리를 나타낸 것이다.

도 4는 본 고안 장치 중에서 온도센서, 습도센서, 광량센서 및 절대압 센서와 절대압 센서구동회로, 전원회로 및 전원을 동시에 장착한 다중센서 어셈블리를 나타낸 것이다.

도 5는 도2, 도3, 도4의 고안장치에 센서신호처리회로, A/D 변환회로, 데이터 전송을 송수신회로, 안테나와 이들을 구동하기위한 전원회로를 설치한 기판 및 전원장치를 부가하여 무선으로 계측기 또는 데이타로거 본체와 데이타를 주고 받을수 있도록 한 다중센서 어셈블리를 나타낸 것이다.

본 고안에 대한 예시도면에 의거 구조와 작용을 상세히 살펴본다. 도 1은 본 고안의 다중센서 어셈블리와 계측기 또는 데이타로거의 본체에 연결하는 방법을 보인 것으로 도 1a는 본체에 직접연결된 형태(직접부착형)를, 도 1b는 본체에 유선으로 연결된 형태(유선연결형)를, 도 1c는 무선으로 본체와 데이터를 송수신할 수 있는 형태(무선연결형)를 나타낸 것이다. 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5는 본고안의 다중센서 어셈블리(도 1중에서의 다중센서 어셈블리)를 도시한 것이다.

도 1a에서 부호 1,2는 공기 구멍이고, 3은 광량센서용 필터이며, 4는 수평계이다. 도 1b에서 부호 1은 광량 센서용 필터이고, 2는 수평계이며, 3은 커넥터이다. 도 1c에서 부호 1은 광량 센서용 필터이고, 2는 수평계이며, 3은 커넥터이고, 4는 송수신용 무선 안테나이다.

도 2는 온도센서와 습도센서로 구성되는 다중센서 어셈블리로 도 2a는 조립전의 구성도를 예시한 것이다. 온도센서(5), 습도센서(4), 센서장착용 소켓(6), 센서장착용 소켓장착대(7), 유선 연결용 커넥터(8) 및 패키지로 구성되어 있다. 온도센서(5)와 습도센서(4)는 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍(3)을 통하여 외부와 열려있는 구조로 되어 있다. 센서들은 절연체인 센서소켓(6)에 장착되어 센서소켓장치대(7)에 설치되어 커넥터 핀에 연결되도록 되어있다. 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이면 가능하며, 센서 소켓(6)은 도 2a의 단일 소켓형태 또는 온도센서와 습도센서를 함께 장착할수 있는 소켓형태로 될수 있다. 온도센서(5)는 써미스터, 반도체온도센서, 백금측온형 저항체(RTD), 열전쌍(thermocouple) 등이 될수 있으며 습도센서(4)는 고분자저항변화형, 세라믹 저항변화형 등이 될 수 있다. 도 2b는 완성된 온도·습도 다중센서 어셈블리를 도시한 것이다.

도 2a에서 미설명부호 1은 조립나사이고, 2는 다중 센서어셈블리의 덮개이다. 도 2b에서 부호 1은 직접 부착용 또는 유선 연결용 커넥터이고, 2는 뒤쪽의 공기 출입용 구멍이다.

도 3은 온도센서, 습도센서 및 광량센서로 구성되는 다중센서 어셈블리로 도 3a는 조립전의 구성도를 예시한 것이다. 온도센서(5), 습도센서(7), 광량센서(6), 광량센서용 필터(2), 다중센서 어셈블리가 정확히 수평면을 유지하기위한 수평계(10), 센서소켓(8), 센서소켓장착대(9), 커넥터(11) 및 패키지로 구성되어 있다. 온도센서(5)와 습도센서(7)는 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍(4)을 통하여 외부와 열려있는 구조로 되어 있다. 광량센서(6)는 광량을 측정하도록 패키지의 표면이 태양광에 노출되는 부분에 설치되며 광량센서(6) 상부는 빛이 광센서에 집중되고 광량을 감하도록 반투명의 필터를 장착한 구조로 되어 있으며, 정확한 광량측정을 위해 수평계(10)를 설치하고 있다. 각 센서들은 절연체인 센서소켓(8)에 장착되어 센서소켓장치대(9)에 설치되어 커넥터(11) 핀에 연결되도록 되어있다. 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이면 가능하며, 센서 소켓(8)은 도 3a에서와 같이 단일 소켓형태 또는 온도센서, 습도센서 및 광량센서를 함께 장착할 수 있는 소켓형태로 될 수 있다. 도 3b는 완성된 온도·습도·광량 다중센서 어셈블리를 도시한 것이다.

도 3a에서 미설명부호 1은 조립 나사이고, 3은 다중 센서 어셈블리의 덮개이다. 도 3b에서 미설명부호 1은 광량 센서용 필터이고, 2는 뒤쪽의 공기 출입용 구멍이며, 3은 수평계이고, 4는 직접 부착용 또는 유선연결용 커넥터이다.

도 4는 온도센서, 습도센서, 광량센서 및 절대압센서로 구성되는 다중센서 어셈블리로 도 4a는 조립전의 구성도를 예시한 것이다. 온도센서(5), 습도센서(7), 광량센서(6), 절대압센서(8), 광량센서용 필터(2), 다중센서 어셈블리가 정확히 수평면을 유지하기위한 수평계(11), 센서소켓(9), 센서소켓장착대(10), 절대압센서 구동회로 및 전원(건전지 또는 셀 형 전지)부(12), 커넥터(13) 및 패키지로 구성되어 있다. 온도센서(5)와 습도센서(7)는 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며, 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍(4)을 통하여 외부와 열려있는 구조로 되어 있다. 광량센서(6)는 광량을 측정하도록 패키지의 표면이 태양광에 노출되는 부분에 설치되며 광량센서(6) 상부는 빛이 광센서에 집중되고, 광량을 감하도록 반투명의 필터를 장착한 구조로 되어 있으며 정확한 광량측정을 위해 수평계(11)를 설치하고 있다. 절대압센서는 내부적으로 구동회로와 전원장치(12)에 연결되어 있으며, 절대압외의 영향을 배제하도록 공기출입구멍(4)을 통하여 외부에 열려있는 패키지내에 장착된다. 각 센서들은 절연체인 센서소켓(9)에 장착되어 센서소켓장치대(10)에 설치되어 커넥터(13) 핀에 연결되도록 되어있다. 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이면 가능하며, 센서 소켓(9)은 도 4a에서와 같이 단일 소켓형태로 또는 온도센서와 습도센서를 함께 장착할수 있는 소켓형태로 될 수 있다. 도 4b는 완성된 온도·습도·광량·절대압 다중센서 어셈블리를 도시한 것이다.

도 4a에서 미설명부호 1은 조립나사이고, 부호 3은 다중 센서 어셈블리의 덮개이다. 도 4b에서 미설명 부호 1은 광량센서용 필터이고, 2는 후면의 공기출입용 구멍이며, 3은 수평계이고, 4는 압력센서 구동회로 및 전원내장부이며, 5는 커넥터이다.

도 5 는 도 2, 도 3, 도 4의 다중센서 어셈블리내에 센서와는 별도로 센서 신호처리회로, A/D 컨버터회로, 무선 데이터 송수신회로, 안테나 및 이들 회로를 구동하기 위한 전원부(13)를 장착하여 무선으로 데이터를 송수신할수 있는 다중센서 어셈블리를 나타낸 것이며 도 5a는 조립전의 다중센서 어셈블리의 구성도를 예시한 것이다. 도 5b는 완성된 무선데이타 송수신용 다중센서 어셈블리를 도시한 것이다. 이러한 무선 송수신 어셈블리는 도2, 도3, 도4의 각각의 어셈블리에 대하여 모두 적용할수 있다.

도 5a에서 미설명 부호 1은 조립나사, 2는 광량센서용 필터, 3은 다중센서 어셈블리의 덮개, 4는 공기출입구멍, 5는 온도 센서, 6은 광량센서, 7은 습도센서, 8은 절대압 센서, 9는 센서장착용 소켓, 10은 센서 장착용 소켓 장치대, 11은 수평계, 12는 무선테이타송수신용 안테나, 14는 커넥터이다. 도 5b에서 미설명부호 1은 광량센서용 필터, 2는 후면의 공기출입구멍, 3은 수평계, 4는 무선테이터 송수신용 안테나, 5는 압력센서 구동회로, 센서신호처리회로, A/D컨버터 회로, 무선테이터 송수신회로, 전원회로 및 전원장치부, 6은 커넥터이다.

이상에서의 설명과 같이 본 고안은 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등에서 작물의 경작에 영향을 주는 가장 기본적인 환경인자들인 온도, 습도, 광량, 대기압력 등을 개별센서로 계측하는 것을 지양하고 실제 현장에서 요구되는 온도·습도, 온도·습도·광량 및 온도·습도·광량·대기압력 등을 다중으로 동시에 같은 장소에서 같은 조건으로 직접측정, 근거리측정, 무선측정이 가능하도록 하였다. 실제의 경작에서도 단일 인자만의 측정으로는 작물성장환경을 계측하는것이 아무런 의미가 없으므로 상기한 바와 같이 다중으로 동시계측(동시에 온도·습도·광량·절대압을 측정하는 기능)을 통하여 효율적인 작물성장환경의 계측이 되도록 하였다. 이와 함께 유선을 통하여 수 m이상 떨어진 거리에서도 계측이 가능하며, 무선 데이터송수신을 통하여 사용자와 수백 m이상 떨어진 거리에서도 복합계측이 가능한 장점을 가지므로 온실, 비닐하우스, 논, 밭, 과수원, 산림 등에서 작물의 경작에 있어서 사용자에세 실제적이고 편리한 기능을 부여한다.

Claims (4)

1. 온도센서와 습도센서가 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터와 연결된 형태로 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며, 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍을 통하여 외부와 열려있는 구조로 패키지되어 있되 상기 센서는 절연체인 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터 핀에 연결되도록 되어있고, 상기 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이며, 센서 소켓은 단일 소켓형태 또는 온도센서와 습도센서를 함께 장착할수 있는 소켓형태인 것을 특징으로 하는 다중센서 어셈블리.
2. 온도센서, 습도센서 및 광센서가 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터와 연결된 형태로 온도센서와 습도센서는 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍을 통하여 외부와 열려있는 구조로, 광센서는 표면에 태양광을 집중하고 광량을 감하도록 필터를 부착하고 수평계를 부착한 구조로 패키지되어 있되 상기 센서는 절연체인 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터 핀에 연결되도록 되어있고, 상기 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이며 센서 소켓은 단일 소켓형태 또는 온도센서, 습도센서 및 광량센서를 함께 장착할 수 있는 소켓형태인 것을 특징으로하는 다중센서 어셈블리.
3. 온도센서, 습도센서, 광센서, 절대압센서가 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터와 연결된 형태로 온도센서와 습도센서는 온도와 습도외의 요소에 영향을 주는 요인을 배제하기 위해 패키지내에 설치되며 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍을 통하여 외부와 열려있는 구조로, 광센서는 표면에 태양광을 집중하고 광량을 감하도록 필터를 부착하고 수평계를 부착한 구조로, 절대압센서는 구동회로부와 전원부를 내장하는 구조로 공기가 잘 통하도록 공기출입구멍을 통하여 외부에 열려있는 구조로 패키지되어 있되 상기 센서는 절연체인 센서소켓에 장착되어 센서소켓장치부에 설치되어 커넥터 핀에 연결되도록 되어있고, 상기 패키지는 알루미늄과 같은 가공성이 용이한 경량 금속재질이나 태양광에 에 노출되어도 변형되거나 변질되지 않는 절연성 플라스틱재질이며 센서 소켓은 단일 소켓형태 또는 온도센서, 습도센서, 광량센서 및 절대압센서를 함께 장착할 수 있는 소켓형태인 것을 특징으로하는 다중센서 어셈블리.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나의 항에 있어서, 센서신호처리회로, A/D컨버터회로, 무선 데이터송수신회로, 안테나 및 각 회로구동을 위한 전원회로 및 전원장치를 추가로 내장한 것을 특징으로 하는 다중센서 어셈블리.