KR200234722Y1 - 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 센서 스위치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 단지 수압(물-해수 혹은 담수-의 압력)만을 감지하여 신호를 출력하는 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치에 관한 것이다.
본 고안은 일정한 압력 이상이면 동작을 하는 압력 센서와; 상기 압력 센서에 압력을 가하는 매체가 물인지를 검출하는 물 감지 센서와; 상기 물 감지 센서에 물이 감지되었을 때 신호를 출력하는 물 감지 회로와; 상기 물 감지 회로와 압력 센서의 출력 신호를 입력하여 신호를 출력하는 앤드 게이트(AND gate)를 포함하여 구성된다.
본 고안은 일정한 수심의 압력에서 동작하는 수압 스위치와 해수 혹은 담수에서 물의 일정한 압력으로 전자장비를 작동하게 하는 압력 스위치에 사용된다.
Description
본 고안은 압력 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수압(물-해수 혹은담수-의 압력)을 감지하여 동작하는 압력 스위치에 관한 것이다.
종래의 압력스위치는 여러 분야에 쓰이고 있는 단순한 압력 스위치로 물이 아닌 어떤 매체(대기, 공기, 기름 등) 즉, 단순한 유체 및 기체의 압력에 의해서도 스위칭 동작을 하였다.
종래의 압력스위치를 도면을 참조하여 자세히 살펴보자.
도 1은 종래 기술에 의한 압력 센서의 블록도이다.
도 1은 신호가 입력되는 입력(Input)부와; 일정한 압력 이상이면 동작하는 압력 스위치(3)와; 상기 압력 스위치(3)의 동작에 의해 신호가 출력되는 출력(Output)부로 구성된다.
상기 압력 센서(1)의 스위치(3)는 어떤 매체에 의해 일정 정도 이상의 압력이 가해지면 동작한다. 여기서 어떤 매체란, 물, 공기, 기름 등의 단순한 유체 및 기체의 불특정한 매체로써 단지 압력을 가해 스위치(3)를 동작(push)시키는 기능을 한다.
상기 스위치(3)가 온(ON)되면 입력부와 출력부가 연결된다. 즉, 이 기계적인 동작으로 입력부와 출력부가 클로우즈된 루프를 형성한다. 따라서 신호가 출력된다.
이와 같이 종래의 압력 센서(1) 어떠한 매체에 의해 일정한 압력 이상이 가해지면 스위치(3)가 동작하여 신호를 출력한다.
종래의 압력 스위치는 단순히 압력 스위치에 불과하여 단지, 어느 정도의 압력이 가해지면 무조건 동작한다. 다시말하면, 압력의 크기에 의해서만 제어되고,압력을 가하는 매체를 판단하여 선택적으로 동작하는 기능이 없다. 따라서, 어떤 특정한 매체에 의해 압력이 가해졌을 때만 압력 스위치가 동작되도록 할 수 없었다.
따라서, 물에서만 감지되는 압력 스위치는 이용에 많은 오류가 있었다.
따라서 본 고안의 목적은 물 감지 센서를 이용하여 단지 물(해수 혹은 담수)의 압력에 의해서만 동작하는 압력 스위치를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 압력 스위치의 블록도,
도 2는 본 고안에 의한 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치의 블록도,
도 3은 도 2의 물 감지 회로부분의 상세도.
*도면의 주요 부분에 대한 상세한 설명*
1,11 : 압력 센서 3,13 : 압력 스위치
15 : 물 감지 센서 15a : 제 1 금속 도체 배열
15b : 제 2 금속 도체 배열 17 : 물 감지 회로
18 : 인버터 19 : 앤드 게이트(AND Gate)
R1~R5 : 저항 U1 : 비교기(LM111)
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제 1 특징에 따르면, 일정한 압력 이상이면 동작을 하는 압력 센서와; 상기 압력 센서에 압력을 가하는 매체가 물인지를 검출하는 물 감지 센서와; 상기 물 감지 센서에 물이 감지되었을 때 신호를 출력하는 물 감지 회로와; 상기 물 감지 회로와 압력 센서의 출력 신호를 입력하여 신호를 출력하는 앤드 게이트(AND gate)를 포함하여 구성된다.
상기 앤드 게이트는 물 감지 회로에서 출력되는 신호와 압력 센서에서 출력되는 신호가 모두 하이(high)일 경우에 동작된다. 따라서 상기 앤드 게이트는 출력 신호를 제어하는 역할을 수행한다.
본 고안의 제 2 특징에 따르면, 상기 물 감지 센서는 금속 도체를 배열하여 구성되며 물이 닿게되면 도통 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 제 3 특징에 따르면, 상기 물 감지 회로는 상기 물 감지 센서에 의해 출력된 입력 전압과 기준 전압을 비교하여 신호를 출력하기 위한 비교기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세하게 살펴보자.
도 2는 본 고안에 따른 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치의 블록도이다.
도 2는 신호가 입력되는 입력부와; 일정한 압력 이상이면 동작하는 압력 센서(11)와; 상기 압력 센서(11)에 압력을 가하는 매체가 물인지를 검출하는 물 감지 센서(15)와; 상기 물 감지 센서(15)의 동작에 따라 제어 신호를 출력하는 물 감지 회로(17)와; 상기 물 감지 회로의 출력 상태를 변환하는 인버터(18)와; 상기 압력 센서(11)를 통과한 입력 신호와 인버터(18)에서 출력된 제어 신호를 입력하여 신호를 출력하는 앤드 게이트(19)로 구성된다.
상기 압력 센서(11)의 스위치(13)는 일정한 압력 이상이 가해지면 동작을 한다. 따라서, 입력 신호는 상기 압력 센서(11)를 통하여 출력된다. 이때, 상기 압력 스위치(13)는 압력을 가하는 매체의 종류에는 영향을 받지 않고, 단지 압력의 크기에 의해서만 제어된다. 상기 압력 센서(11)를 통해 출력된 신호는 2-입력(two-Input) 앤드 게이트(19)에 입력된다.
상기 물 감지 센서(15)는 압력을 가하는 매체가 물일 경우, 도통 상태가 되어 다음단의 물 감지 회로(17)에 신호를 출력한다. 즉, 상기 물 감지 센서(15)의 동작이 다음단에 연결된 물 감지 회로(17)의 입력값에 영향을 미친다. 따라서, 상기 물 감지 회로(17)는 물 감지 센서(15)의 동작에 따라 제어 신호를 출력한다. 상기와 같은 동작에 의해 물 감지 회로(17)에서 출력된 제어 신호는 인버터(18)를 지나 앤드 게이트(19)에 입력된다.
상기 물 감지 회로(17)에 의해 출력된 제어 신호와 압력 센서(11)를 통과한 입력 신호가 인가된 앤드 게이트(19)는 두 신호가 모두 하이일 경우 신호를 출력한다. 따라서, 이와 같은 과정을 통해 압력 센서(11)에 입력된 신호가 출력된다.
도 3을 참조하여 물 감지 회로(17)에 대해 상세하게 살펴보자.
도 3은 도 2에서 물 감지 회로(17)의 상세한 구성을 나타낸다.
도 3은 신호가 입력되는 입력부와; 일정한 압력 이상이 가해지면 동작하는 압력 센서(11)와; 상기 압력 센서(11)에 압력을 가하는 매체가 물인지를 검출하는 물 감지 센서(15)와; 상기 물 감지 센서(15)에 의해 조정된 입력 전압(V1)과 기준 전압(V2)을 비교하여 제어신호를 출력하는 비교기(U1)와; 상기 비교기(U1)의 출력신호를 입력하는 인버터(18)와; 상기 압력 센서(11)를 통과한 입력 신호와 인버터(18)의 출력 신호가 인가되어 출력을 내보내는 앤드 게이트(19)로 구성된다.
우선 상기 압력 센서(11)에 압력을 가하는 매체가 물이 아닌 경우, 압력 스위치(13)의 동작을 살펴보자. 상기 압력 센서(11)에 일정한 압력 이상이 가해지면 상기 압력 스위치(13)는 온(ON)되어 신호를 출력한다. 상기 물 감지 센서(15)는 물이 감지되지 않으면 동작하지 않는다. 따라서, 이때 물 감지 센서(15)는 다음단의 물 감지 회로(17)에 아무런 영향을 주지 않는다.
상기 물 감지 센서(15)는 기전 전위에 연결된 제 1 금속 도체 배열(15a)과,저항 (R3)을 통해 +5V 전원에 연결된 제 2 금속 도체 배열(15b)로 구성되며, 상기 제 1, 2 금속 도체 배열(15a,15b)은 서로 엇갈린 형태를 지닌다. 상기 물 감지 센서(15)는 물이 저항이 작다는, 다시말하면 물이 전기를 잘 통한다는 성질을 이용하여 구성한 것이다. 상기 물 감지 센서(15)의 도체 배열은 2mm정도로 센싱속도와 반비례 관계를 가진다. 즉, 도체 배열 간격이 넓을수록 센싱 속도가 느리다.
상기 물 감지 회로(17)에서 비교기(U1)의 '+'단자에정도의 전압(V1)이 걸린다. 상기 비교기(U1)는 '+'단자 쪽의 저항 R3, R4에서 R4가 R3보다 훨씬 큰 저항값을 갖도록 구성된다. 따라서 전압이 R4에 모두 걸리게 되어 거의 5V의 전압이 비교기(U1)의 '+'단자에 인가된다. 상기 비교기(U1)의 '-'단자에는 저항 R1과 R2에 의하여의 일정한 전압(V2)이 걸린다. 상기 전압(V2)은 기준전압으로 비교기(U1)에 인가된다.
압력을 가하는 매체가 물이 아닐 경우, 상기 물 감지 센서(15)는 동작하지 않아 물 감지 회로(17)에 전혀 영향을 미치지 않는다. 따라서, 상기 물 감지 회로(17)는 두 전압(V1,V2)이 비교기(U1)에 입력된다. 이때 상기 비교기(U1)의 '+'단자로 입력된 전압(V1)이 더 높기 때문에 비교기(U1)는 '+'값의 전압을 출력하게 된다. 상기 비교기(U1)의 출력 전압은 '+'값을 가짐으로 저항(R5)양단에 전위차가 같다. 따라서, 저항을 지나 인버터(18)에 입력되는 신호는 '0'으로 변환되므로 상기 앤드 게이트(19)에 '0'이 입력된다. 즉, 앤드 게이트(19)는 한쪽 입력만이 하이 상태를 가지므로 신호를 출력하지 않는다.
상기 설명한 바와 같이 물이 감지되지 않았을 때 앤드 게이트(19)는 압력 스위치(3)의 동작에도 불구하고 신호를 출력하지 않는다.
상기 압력 센서(11)에 압력을 가하는 매체가 물일 경우 압력 스위치(13)의 동작에 대해 살펴보자. 상기 물 감지 센서(15)에 물이 닿게 되면 물 감지 센서(15)는 도통 상태가 된다. 즉, 물은 전원이 인가되면 극성을 띠게되므로, 상기 물 감지 센서(15)를 도통상태로 만든다. 따라서, 저항(R3)을 통해 입력되는 전원은 상기 물 감지 센서(15)가 도통됨에 따라 모두 물 감지 센서(15) 쪽으로 흐르게 된다. 따라서, 상기 비교기(U1)의 '+' 단자에 입력되는 전압(V1)은 0V의 값을 가진다.
이와 같이 물이 유입되어 물 감지 센서(15)가 도통되면 비교기(U1)의 '+'단자의 전압(V1)은 상기 물 감지 센서(15)를 통해 기전 전압으로 흐르므로 비교기(U1)로 입력되는 전압(V1)은 0V가 된다. 따라서, 비교기(U1)는 전압이 '-'단자로만 입력되므로 '-'값의 전압을 출력한다.
이때, 상기 비교기(U1)의 출력부에 저항(R5)을 지나 입력되는 전압은 상기 비교기(U1)의 출력이 '-'값이므로 전류가 모두 비교기(U1) 쪽으로 흐르게 된다. 따라서, 인버터(18)에 '0'이 입력되므로 최종적으로 앤드 게이트(19)에는 '1'이 입력된다.
따라서, 두개의 하이 신호를 수신하는 앤드 게이트(19)는 온(ON)상태가 된다. 따라서 상기 앤드 게이트(19)는 압력 센서(1)에 입력된 신호를 출력하게 된다. 즉, 상기 압력 스위치는 신호를 출력한다.
상기 설명한 바와 같이 본 고안은 압력 스위치에 압력을 가하는 매체가 오직 물일 경우에만 동작을 하도록 구성된다. 이를 위해 본 고안은 물을 감지할 수 있는 물 감지 센서를 이용한다. 또한, 앤드 게이트를 사용함으로써 압력 스위치가 압력에 반응하여 출력하는 신호와 물 감지 센서에 물이 감지되었을 경우 출력되는 신호를 입력하여 신호를 출력하도록 구성하였다.
따라서, 상기 압력 스위치는 어떤 매체(대기, 기름, 공기 등)의 단순한 압력에 의해서도 동작을 하던 압력 스위치가 단지 물의 압력에 의해서만 동작하는 수압 스위치의 기능을 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 수압 스위치는 종래의 압력 스위치에 물을 감지할 수 있는 물 감지 센서와 물 감지 회로를 결합하여 구성함으로써 물에 의해 압력이 인가되었을 때에만 동작을 하는 효과를 도모할 수 있다.
따라서 본 고안은 일반적으로 사용되는 압력 스위치가 반드시 물에서만 동작하도록 하는 장치에 사용된다. 따라서 물의 압력만을 감지하는 수압센서로 사용할 수 있다.
Claims (3)
- 일정한 압력 이상이면 동작하는 압력 센서와;상기 압력 센서에 압력을 가하는 매체가 물인지를 검출하는 물 감지 센서와;상기 물 감지 센서에서 감지된 매체에 따라 제어 신호를 출력하는 물 감지 회로와;상기 물 감지 회로와 압력 센서의 출력 신호를 입력하여 신호를 출력하는 앤드 게이트를 포함하여 구비되는 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치.
- 제 1 항에 있어서,상기 물 감지 센서는 기전 전위에 연결된 제 1 금속 도체 배열과;입력 전원에 연결된 제 2 금속 도체 배열과;상기 제 1, 2 금속 도체가 서로 엇갈린 형태인 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치.
- 제 1 항에 있어서,상기 물 감지 회로는 상기 물 감지 센서에 의해 출력된 입력 전압과 기준 전압을 비교하여 제어 신호를 출력하는 비교기로 구성되는 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR2019990012218U KR200234722Y1 (ko) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치 |
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| KR2019990012218U KR200234722Y1 (ko) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치 |
Publications (2)
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|---|---|
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| KR2019990012218U KR200234722Y1 (ko) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 물 감지 센서를 이용한 압력 스위치 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR200234722Y1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104542B1 (ko) * | 2004-06-01 | 2012-01-11 | 엘지전자 주식회사 | 식기 세척기의 섬프 구조 |
-
1999
- 1999-06-30 KR KR2019990012218U patent/KR200234722Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104542B1 (ko) * | 2004-06-01 | 2012-01-11 | 엘지전자 주식회사 | 식기 세척기의 섬프 구조 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010001726U (ko) | 2001-01-26 |
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