KR20030036571A - Portable measuring apparatus for impedance on high frequency power line - Google Patents

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KR20030036571A KR1020030025265A KR20030025265A KR20030036571A KR 20030036571 A KR20030036571 A KR 20030036571A KR 1020030025265 A KR1020030025265 A KR 1020030025265A KR 20030025265 A KR20030025265 A KR 20030025265A KR 20030036571 A KR20030036571 A KR 20030036571A
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Abstract

PURPOSE: A portable high-frequency impedance measuring apparatus is provided to easily measure a variable value of high-frequency impedance of a power line. CONSTITUTION: A control part(130) outputs a reference signal generation control signal for high-frequency impedance measurement of a power line into a PLL oscillation part(140) in response to an impedance measure key operation signal input via a key input part(120). The control part measures high-frequency impedance of the power line using a reference voltage, a source resistance voltage and a load voltage which are detected and provided by a data detecting part(150). The control part controls such that a display part(160) displays a measured value and a store part(170) stores the measured value. The PLL oscillation part(140) outputs a reference signal for measuring the high-frequency impedance of the power line to the data detecting part according to the control of the control part. The data detecting part(150) is connected with a communication coupler, and detects a voltage of a reference signal applied to the PLL oscillation part, a voltage across a source resistance and a load voltage of an objected power line. The data detecting part outputs the detected voltages to the control part in a digital form. A communication part(180) outputs a measured value stored in the store part to a personal computer(200) connected with a portable impedance measuring apparatus.

Description

전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치{Portable measuring apparatus for impedance on high frequency power line}Portable measuring apparatus for impedance on high frequency power line

본 발명은 임피던스 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an impedance measuring device.

보다 상세하게는 전력선 통신을 수행할 전력선의 고주파 임피던스 변화의 값을 자동으로 측정할 수 있도록 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a portable high frequency impedance measuring apparatus of a power line that can automatically measure a value of a change in high frequency impedance of a power line to perform power line communication.

일반적으로 전력선은 지구상 어느 곳에나 포설되어 있고, 각 가정이나 사무실의 전기전자 기구들은 이미 이 전력선에 연결되어 사용되고 있다.In general, power lines are installed anywhere on earth, and electrical and electronic appliances in each home or office are already connected to the power lines.

이처럼 풍부한 인프라가 구축되어 있는 전력선을 통신망으로 활용한다면 별도의 통신선로를 구축할 필요가 없으므로 각 선진국에서는 전력선을 통신망으로 활용하기 위한 기술적 노력을 기울이고 있다.If a power line having such abundant infrastructure is used as a communication network, there is no need to establish a separate communication line, so each developed country is making technical efforts to use the power line as a communication network.

이러한 기술적 노력의 결과 현재 전력선의 특성을 파악하고 이를 개선하는 데 어느 정도 접근하였으나, 전력선의 선로를 통해서 전기 에너지를 공급하기 때문에 전기 에너지 실전압 강하로 인한 전위차 발생, 온도변화, 임펄스 잡음, 써지 잡음 등이 동반되는 송배전 선로에 통신신호를 전송하는 데 많은 애로 사항이 있는 실정이다.As a result of these technical efforts, the current characteristics of power lines have been approached and improved to some extent. However, since electric energy is supplied through power lines, potential difference caused by actual electric voltage drop, temperature change, impulse noise, and surge noise There are many difficulties in transmitting a communication signal to a transmission and distribution line accompanied by a lamp.

또한, 전력선의 정확한 임피던스 측정값은 전력선을 통신망으로 확보하기 위한 중요한 재원이며, 장기적이고 지속적으로 측정하여야 하기 때문에 측정의 오차를 최소화하는 계측기를 개발하여야 하는 필요성이 대두되었다. 즉, 전력선 임피던스 측정을 통해 축적된 데이터를 토대로 임피던스 매칭 튜너(Impedance Matching Tuner)를 개발하도록 함으로써, 전력선 통신에 사용되는 단말기의 품질을 개선시키고 효율을 높여 타 통신망과 경쟁할 수 있도록 하여야 하는 것이다.In addition, the accurate impedance measurement of the power line is an important resource for securing the power line to the communication network, and it is necessary to develop an instrument that minimizes measurement error because it is necessary to measure the long term and continuously. That is, by developing an impedance matching tuner based on the data accumulated through the power line impedance measurement, it is necessary to improve the quality of the terminal used for power line communication and to increase the efficiency so that it can compete with other communication networks.

그러나, 상술한 전력선은 장소와 시간, 상황에 따라서 선로의 임피던스가 수에서 수백까지 변하는 특성을 지니고 있으며, 이로 인한 임피던스 부정합은 통신신호의 손실과 반사를 유도하여 정재파비(VSWR)를 발생시키기 때문에 목적에 맞는 전력선 통신을 수행하지 못하도록 하는 문제점이 있었다.However, the above-described power line has a characteristic that the impedance of the line varies from several to hundreds depending on the place, time and situation, and the impedance mismatch caused by the loss and reflection of the communication signal causes the standing wave ratio (VSWR). There has been a problem that does not allow power line communication to meet the purpose.

또한, 종래에는 네트워크 어날라이저와 같은 측정장비를 이용하여 전력선의 고주파 임피던스를 측정하였으나, 네트워크 어날라이저는 부피가 크고 무겁기 때문에 고주파 임피던스 측정을 수행하는 작업자가 전력선이 설치되어 있는 위치로 운반하기가 어려웠음은 물론, 임피던스 측정을 위한 기기의 세팅 작업이 매우 까다로우며, 비교적 고가의 장비이기 때문에 대량으로 구입하여 사용하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, in the past, the high frequency impedance of the power line was measured using measuring equipment such as a network analyzer. However, since the network analyzer is bulky and heavy, it is difficult for an operator performing high frequency impedance measurement to move to a location where the power line is installed. Sound, of course, the setting of the device for measuring impedance is very difficult, and because it is a relatively expensive equipment, there was a problem that it is difficult to purchase and use in large quantities.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록, 전력선 통신을 수행할 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 장비를 휴대용으로 제작하고, 휴대용으로 제작된 측정장치를 이용하여 전력선의 고주파 임피던스의 변화 값을 간편하고 편리하게 측정할 수 있도록 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to make a portable device for measuring the high frequency impedance of the power line to perform the power line communication to solve the above-mentioned problems, and to easily change the change value of the high frequency impedance of the power line by using a portable measuring device The present invention provides a portable high-frequency impedance measuring apparatus for power lines that can be easily and conveniently measured.

본 발명의 다른 목적은, 휴대용으로 제작된 임피던스 측정장치를 이용하여 원격지에서 전력선의 고주파 임피던스 변화의 값을 측정할 수 있도록 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a portable high frequency impedance measuring apparatus of a power line that can measure a change in the high frequency impedance of a power line at a remote location using a portable impedance measuring apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing the configuration of a portable high frequency impedance measuring apparatus of a power line according to the present invention;

도 2는 도 1의 데이터 검출부의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the data detector of FIG. 1 in more detail.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 임피던스 측정장치 110 : 전원부100: impedance measuring device 110: power supply

120 : 키입력부 130 : 제어부120: key input unit 130: control unit

140 : PLL 발진부 150 : 데이터 검출부140: PLL oscillator 150: data detector

151 : 증폭기 152 : 소스저항151 amplifier 152 source resistance

153 : 기준전압 검출기 154 : 소스저항 전압 검출기153: reference voltage detector 154: source resistance voltage detector

155 : 부하전압 검출기 156 : 버퍼155: load voltage detector 156: buffer

157 : 증폭기 158 : A/D 컨버터157: amplifier 158: A / D converter

160 : 표시부 170 : 저장부160: display unit 170: storage unit

180 : 통신부 200 : 원격지 PC180: communication unit 200: remote PC

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치는, 휴대용 임피던스 측정장치의 동작 전원을 공급하는 전원부와; 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자가 입력하는 임피던스 측정장치의 시작/종료, 시작 및 종료 주파수 설정, 샘플링 시간 설정, 임피던스 측정, 저장, 송신의 키조작 신호를 제어부로 출력하는 키입력부와; 키입력부를 통해 입력되는 작업자의 임피던스 측정 키조작 신호에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호 발생 제어신호를 PLL 발진부로 출력하고, 데이터 검출부에서 검출되어 입력되는 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 통해 측정 대상 전력선의 고주파 임피던스를 측정하며, 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과의 저장 및 표시를 제어하는 제어부와; 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호를 발생하여 데이터 검출부로 출력하는 PLL 발진부와; 측정 대상 전력선의 통신 커플러에 접속되고, 제어부의 제어에 따라 PLL 발진부로부터 인가되는 기준 신호의 전압, 소스 저항의 양단에 걸리는 전압, 측정 대상의 전력선 부하전압을 검출하며, 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털화하여 제어부로 출력하는 데이터 검출부와; 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 표시하며, 작업자에 의한 키입력부의 조작 상태를 표시하는 표시부와; 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 저장하는 저장부와; 제어부의 제어에 따라 휴대용 임피던스 측정장치와 통신 접속된 PC로 저장부에 저장된 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 출력하는 통신부로 구성된 것을 특징으로 한다.Portable high frequency impedance measuring apparatus of the power line of the present invention for achieving the above object comprises a power supply unit for supplying the operating power of the portable impedance measuring apparatus; A key input unit for outputting key operation signals of start / end, start and end frequency setting, sampling time setting, impedance measurement, storage, and transmission of an impedance measuring apparatus input by an operator measuring a high frequency impedance of a power line to a controller; Output the reference signal generation control signal for measuring the high frequency impedance of the power line to the PLL oscillator according to the impedance measurement key operation signal of the operator input through the key input unit, and the reference voltage, source resistance voltage, and load voltage detected and input by the data detector. A control unit for measuring the high frequency impedance of the measurement target power line through the control unit, and controlling the storage and display of the high frequency impedance measurement result of the power line; A PLL oscillator for generating a reference signal for measuring a high frequency impedance of a power line under the control of a controller and outputting the reference signal to a data detector; It is connected to the communication coupler of the measurement target power line, and detects the voltage of the reference signal applied from the PLL oscillator, the voltage across the source resistor, and the load voltage of the measurement target power line under the control of the controller. A data detector which digitizes the voltage and the load voltage and outputs them to the controller; A display unit which displays the high frequency impedance measurement result of the power line under the control of the control unit, and displays an operation state of the key input unit by an operator; A storage unit which stores the high frequency impedance measurement result of the power line under control of the controller; Characterized in that it comprises a communication unit for outputting a high frequency impedance measurement result of the power line stored in the storage unit to a PC connected to the portable impedance measurement device under the control of the control unit.

이때, 상술한 데이터 검출부는, PLL 발진부로부터 인가되는 기준 신호를 증폭시켜 출력하는 증폭기와; 측정 대상 전력선의 부하전압 측정을 위해 사용되는 기준저항인 소스저항과; 증폭기와 소스저항 사이의 기준전압을 검출하는 기준전압 검출기와; 소스저항 양단에 걸리는 전압을 검출하는 소스저항 전압 검출기와; 소스저항과 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출하는 부하전압 검출기와; 기준전압 검출기, 소스저항 전압 검출기, 부하전압 검출기를 통해 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 안정화시켜 출력하는 버퍼와; 버퍼를 통해 안정화된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 증폭시켜 출력하는 증폭기와; 증폭기를 통해 증폭된 아날로그의 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털로 변환하여 제어부로 출력하는 A/D 컨버터를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the above-described data detector includes: an amplifier for amplifying and outputting a reference signal applied from the PLL oscillator; A source resistor which is a reference resistor used for measuring the load voltage of the power line to be measured; A reference voltage detector for detecting a reference voltage between the amplifier and the source resistor; A source resistor voltage detector for detecting a voltage across the source resistor; A load voltage detector for detecting a source resistance and a load voltage of the power line to be measured; A buffer for stabilizing and outputting the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage detected through the reference voltage detector, the source resistance voltage detector, and the load voltage detector; An amplifier for amplifying and outputting a stabilized reference voltage, source resistance voltage, and load voltage through a buffer; It is preferably configured to include an A / D converter for converting the reference voltage, the source resistance voltage, the load voltage of the analog amplified by the amplifier to digital output to the controller.

그리고, PLL 발진부에서 발생되어 데이터 검출부로 공급되는 기준 신호는 1㎒ 내지 30㎒의 주파수 대역의 신호를 사용하며, 소스저항은 50 옴(ohm)의 저항을 사용하는 것이 바람직하다.The reference signal generated by the PLL oscillator and supplied to the data detector uses a signal in the frequency band of 1 MHz to 30 MHz, and the source resistor preferably uses a 50 ohm resistor.

그리고, 상술한 통신부는, 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자의 키조작에 따라 원격지 PC와 유/무선 통신 접속을 수행한 후 작업자의 키조작에 따라 원격지 PC로 현재 측정된 임피던스 값을 실시간으로 제공할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the above-described communication unit performs wired / wireless communication with the remote PC according to the operator's key operation for measuring the high frequency impedance of the power line, and then provides the current measured impedance value to the remote PC according to the operator's key operation in real time. It is preferable to configure so that it can be done.

또한, 통신부는, 원격지에 위치한 원격지 PC의 제어에 따라 원격지 PC와 유/무선 통신 접속을 진행하고, 원격지 PC에서 출력되는 임피던스 측정을 위한 제어신호를 제어부로 출력하여 전력선의 고주파 임피던스 값을 측정하도록 하며, 원격지PC의 제어에 따라 제어부에서 출력되는 전력선의 고주파 임피던스 값을 원격지 PC로 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the communication unit performs a wired / wireless communication connection with the remote PC under the control of the remote PC located in the remote place, and outputs a control signal for impedance measurement output from the remote PC to the controller to measure the high frequency impedance value of the power line. And, it is preferable to configure the output of the high frequency impedance of the power line output from the control unit to the remote PC under the control of the remote PC.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a portable high frequency impedance measuring apparatus of a power line of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a portable high frequency impedance measuring apparatus 100 of a power line according to the present invention.

도시된 바와 같이, 전원부(110)는 휴대용 임피던스 측정장치(100) 내의 각 부분으로 동작 전원을 공급한다.As shown, the power supply unit 110 supplies operating power to each part of the portable impedance measuring apparatus 100.

키입력부(120)는 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자가 입력하는 임피던스 측정장치의 시작/종료, 시작 및 종료 주파수 설정, 샘플링 시간 설정, 임피던스 측정, 저장, 송신의 키조작 신호를 제어부(130)로 출력한다.The key input unit 120 controls the key operation signals of start / end, start and end frequency setting, sampling time setting, impedance measurement, storage, and transmission of an impedance measuring apparatus input by an operator measuring high frequency impedance of a power line. Will output

제어부(130)는 키입력부(120)를 통해 입력되는 작업자의 임피던스 측정 키조작 신호에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호 발생 제어신호를 생성하여 PLL 발진부(140)로 출력하고, 데이터 검출부(150)에서 검출되어 입력되는 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 통해 측정 대상의 전력선의 고주파 임피던스를 측정하며, 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 저장부(170)에 저장하도록 제어함과 동시에 표시부(160)를 통해 표시하도록 제어한다.The control unit 130 generates a reference signal generation control signal for measuring the high frequency impedance of the power line according to the impedance measurement key manipulation signal of the operator input through the key input unit 120, and outputs the control signal to the PLL oscillator 140. 150 to measure the high frequency impedance of the power line of the measurement target through the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage detected and input, and to control the high frequency impedance measurement result of the power line to be stored in the storage unit 170. 160 to control the display.

PLL 발진부(140)는 제어부(130)의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호를 발생하여 데이터 검출부(150)로 출력한다.The PLL oscillator 140 generates a reference signal for measuring the high frequency impedance of the power line under the control of the controller 130 and outputs the reference signal to the data detector 150.

이때, 상술한 PLL 발진부(140)에서 발생되어 데이터 검출부(150)로 공급되는기준 신호는, 1㎒ 내지 30㎒의 주파수 대역의 신호이다.At this time, the reference signal generated by the above-described PLL oscillator 140 and supplied to the data detector 150 is a signal in the frequency band of 1 MHz to 30 MHz.

데이터 검출부(150)는 작업자의 조작에 따라 케이블을 통해 측정 대상 전력선의 통신 커플러에 접속되고, 제어부(130)의 제어에 따라 PLL 발진부(140)로부터 인가되는 기준 신호의 전압, 소스 저항의 양단에 걸리는 전압, 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출하며, 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털화하여 제어부(130)로 출력한다.The data detector 150 is connected to the communication coupler of the measurement target power line through a cable according to the operator's operation, and is connected to both ends of the voltage and source resistance of the reference signal applied from the PLL oscillator 140 under the control of the controller 130. The applied voltage and the load voltage of the power line to be measured are detected, and the detected reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage are digitized and outputted to the controller 130.

표시부(160)는 LCD로 구성되어 있으며, 제어부(130)의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 표시하고, 작업자에 의한 키입력부(120)의 조작 상태를 표시한다.The display unit 160 includes an LCD, and displays the high frequency impedance measurement result of the power line under the control of the controller 130, and displays the operation state of the key input unit 120 by the operator.

저장부(170)는 제어부(130)의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 저장한다.The storage unit 170 stores the high frequency impedance measurement result of the power line under the control of the controller 130.

통신부(180)는 전력선의 고주파 임피던스 측정 작업을 수행한 작업자가 임피던스 데이터 관리를 수행하는 특정 PC와 통신 접속을 수행하면, 제어부(130)의 제어에 따라 휴대용 임피던스 측정장치(100)와 통신 접속된 PC로 저장부(170)에 저장된 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 출력한다.When the operator who performs the high frequency impedance measurement of the power line performs a communication connection with a specific PC that performs impedance data management, the communication unit 180 communicates with the portable impedance measuring apparatus 100 under the control of the controller 130. The high frequency impedance measurement result of the power line stored in the storage unit 170 is output to the PC.

또한, 상술한 통신부(180)는, 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자의 키조작에 따라 원격지 PC(200)와 유/무선 통신 접속을 수행한 후, 작업자의 키조작에 따라 원격지 PC(200)로 현재 측정된 임피던스 값을 실시간으로 제공하도록 할 수 있다.In addition, the above-described communication unit 180 performs a wired / wireless communication connection with the remote PC 200 in accordance with a key operation of the operator who measures the high frequency impedance of the power line, and then the remote PC 200 according to the key operation of the operator. The current measured impedance value can be provided in real time.

그리고, 통신부(180)는, 원격지에 위치한 원격지 PC(200)의 제어에 따라 원격지 PC(200)와 유/무선 통신 접속을 진행하고, 원격지 PC(200)에서 출력되는 임피던스 측정을 위한 제어신호를 제어부(130)로 출력하여 전력선의 고주파 임피던스 값을 측정하도록 하며, 원격지 PC(200)의 제어에 따라 제어부(130)에서 출력되는 전력선의 고주파 임피던스 값을 원격지 PC(200)로 출력할 수도 있다. 즉, 작업자가 측정 대상의 전력선이 위치한 장소에 위치하지 않더라도 원격으로 휴대용 임피던스 측정장치(100)를 제어하여 측정 대상 전력선의 고주파 임피던스를 측정할 수 있도록 하는 것이다.In addition, the communication unit 180 performs a wired / wireless communication connection with the remote PC 200 under the control of the remote PC 200 located at a remote location, and transmits a control signal for impedance measurement output from the remote PC 200. The high frequency impedance value of the power line may be measured by outputting to the controller 130, and the high frequency impedance value of the power line output from the controller 130 may be output to the remote PC 200 under the control of the remote PC 200. That is, even if the operator is not located in the place where the power line of the measurement target is located, it is possible to remotely control the portable impedance measuring apparatus 100 to measure the high frequency impedance of the power target to be measured.

또한, 도 2는 상술한 도 1의 데이터 검출부(150)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of the data detector 150 of FIG. 1 described above in more detail.

도시된 바와 같이, 증폭기(151)는 PLL 발진부(140)로부터 인가되는 기준 신호를 증폭시켜 소스저항(152)으로 출력한다.As illustrated, the amplifier 151 amplifies a reference signal applied from the PLL oscillator 140 and outputs the amplified reference signal to the source resistor 152.

소스저항(152)은 측정 대상 전력선의 부하전압 측정을 위해 사용되는 기준저항으로서, 50 옴(ohm)의 저항이 사용된다.The source resistor 152 is a reference resistor used for measuring the load voltage of the power line to be measured, and a resistor of 50 ohm is used.

기준전압 검출기(153)는 증폭기(151)와 소스저항(152) 사이에 걸리는 기준전압을 검출한다.The reference voltage detector 153 detects a reference voltage applied between the amplifier 151 and the source resistor 152.

소스저항 전압 검출기(154)는 소스저항(152) 양단에 걸리는 전압을 검출한다.The source resistance voltage detector 154 detects a voltage across the source resistor 152.

부하전압 검출기(155)는 소스저항(152)과 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출한다.The load voltage detector 155 detects the load voltage of the source resistor 152 and the power line to be measured.

버퍼(156)는 기준전압 검출기(153), 소스저항 전압 검출기(154), 부하전압검출기(155)에서 검출한 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압 각각을 안정화시켜 증폭기(157)로 출력한다.The buffer 156 stabilizes the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage detected by the reference voltage detector 153, the source resistance voltage detector 154, and the load voltage detector 155, and outputs them to the amplifier 157.

증폭기(157)는 버퍼(156)를 통해 안정화된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 증폭시켜 A/D 컨버터(158)로 출력한다.The amplifier 157 amplifies the stabilized reference voltage, source resistance voltage, and load voltage through the buffer 156 and outputs them to the A / D converter 158.

A/D 컨버터(158)는 증폭기(157)를 통해 증폭된 아날로그의 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털로 변환한 후, 변환된 디지털값을 제어부(130)로 출력하여 전력선의 고주파 임피던스를 측정하도록 한다.The A / D converter 158 converts the analog reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage of the analog amplified by the amplifier 157 into digital, and then outputs the converted digital value to the controller 130 to output the high frequency impedance of the power line. To be measured.

한편, 본 발명에서 사용되는 휴대용 임피던스 측정장치(100)는, 기준신호 주파수 대역을 1㎒-30㎒로 하며, RS-232 통신을 이용하여 측정 데이터를 다운로드 받을 수 있도록 제작하였으며, 측정장비의 사양은 다음의 표와 같다.On the other hand, the portable impedance measuring apparatus 100 used in the present invention, the reference signal frequency band of 1MHz-30MHz, and manufactured to download the measurement data using RS-232 communication, the specification of the measuring equipment Is shown in the following table.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Next, an embodiment of a portable high frequency impedance measuring apparatus for a power line according to the present invention configured as described above will be described in more detail.

우선, 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자가 휴대용 임피던스 측정장치(100)를 측정 대상 전력선의 통신 커플러에 연결한다.First, the operator measuring the high frequency impedance of the power line connects the portable impedance measuring apparatus 100 to the communication coupler of the power line to be measured.

이후, 작업자가 키 입력부(120)의 임피던스 측정을 선택하면 제어부(130)에서는 작업자의 임피던스 측정 키신호에 따라 PLL 발진부(140)로 기준신호 발생을 위한 제어신호를 출력하고, 기준신호 발생을 위한 제어신호에 따라 PLL 발진부(140)에서 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준신호를 발생시켜 데이터 검출부(150)로 출력한다.Then, when the operator selects the impedance measurement of the key input unit 120, the control unit 130 outputs a control signal for generating the reference signal to the PLL oscillator 140 according to the impedance measurement key signal of the operator, for the reference signal generation According to the control signal, the PLL oscillator 140 generates a reference signal for measuring the high frequency impedance of the power line and outputs it to the data detector 150.

그러면, 데이터 검출부(150)에서는 PLL 발진부(140)로부터 입력되는 기준신호에 따라 기준 신호의 전압, 소스 저항의 양단에 걸리는 전압 및 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출하여 디지털화된 기준전압, 소스저항 전압 및 부하전압을 제어부(130)로 출력한다.Then, the data detector 150 detects the voltage of the reference signal, the voltage across the source resistor, and the load voltage of the target power line according to the reference signal input from the PLL oscillator 140 to digitize the reference voltage and the source resistance voltage. And a load voltage to the controller 130.

이에 따라 제어부(130)에서는 데이터 검출부(150)로부터 입력되는 기준전압, 소스저항 전압 및 부하전압을 토대로 임피던스를 측정한 후, 측정된 임피던스를 저장부(170)에 저장함과 동시에 표시부(160)를 통해 작업자가 확인할 수 있도록 표시한다.Accordingly, the controller 130 measures the impedance based on the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage input from the data detector 150, stores the measured impedance in the storage 170, and simultaneously displays the display 160. Mark it so that the operator can check it.

이때, 상술한 제어부(130)에서 데이터 검출부(150)로부터 입력되는 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 토대로 임피던스를 측정할 때에는 임피던스 측정 이론을 사용한다. 즉, 제어부(130)에서는 데이터 검출부(150)에서 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압 및 소스저항의 임피던스를 알고 있으므로, 측정하고자 하는 전력선의 고주파 임피던스를 구할 수 있게 되는 것이다.In this case, when the impedance is measured based on the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage input from the data detector 150, the controller 130 uses the impedance measurement theory. That is, since the controller 130 knows the reference voltage, the source resistance voltage, the load voltage, and the impedance of the source resistance detected by the data detector 150, the high frequency impedance of the power line to be measured can be obtained.

이제, 전력선의 고주파 임피던스 측정 작업을 완료한 작업자는 임피던스 데이터 관리를 수행하는 PC를 휴대용 임피던스 측정장치(100)에 구비된 통신부(180)에 연결한 후, 저장부(170)에 저장되어 있는 임피던스 측정 데이터를 PC로 출력하여 전력선 통신에 사용되는 단말기 제작에 이용할 수 있도록 한다.Now, the operator who completed the high-frequency impedance measurement of the power line connects the PC performing the impedance data management to the communication unit 180 provided in the portable impedance measuring apparatus 100, and then the impedance stored in the storage unit 170 Output the measurement data to a PC so that it can be used to manufacture terminals used for power line communication.

이때, 작업자는 상술한 바와 같이 임피던스 측정작업을 종료한 후 관리를 수행하는 PC에 연결하여 임피던스 측정 데이터를 출력하는 방식 이외에, 원격지 PC(200)와 유/무선 통신 접속을 수행한 후 원격지 PC(200)로 현재 측정된 임피던스 측정 데이터를 실시간으로 제공하도록 할 수 있다.At this time, in addition to the method of outputting the impedance measurement data by connecting to the PC performing the management after finishing the impedance measurement work as described above, the operator performs a wired / wireless communication connection with the remote PC 200 after the remote PC ( 200) to provide the current measured impedance measurement data in real time.

또한, 작업자의 조작에 따라 임피던스 측정 데이터를 원격지 PC(200)로 실시간으로 출력하는 방식 이외에, 원격지에 위치한 원격지 PC(200)의 제어에 따라 제어부(130)에서 전력선의 고주파 임피던스 값을 측정하도록 하고, 측정된 전력선의 고주파 임피던스 값을 제공받도록 할 수도 있다.Further, in addition to the method of outputting the impedance measurement data in real time to the remote PC 200 according to the operator's operation, the control unit 130 measures the high frequency impedance value of the power line under the control of the remote PC 200 located at the remote site. In addition, the high frequency impedance value of the measured power line may be provided.

이상에서와 같이 본 발명의 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치에 따르면, 전력선의 고주파 임피던스 측정장치를 휴대가 편리하고 저렴한 비용으로 개발함으로써, 작업자가 휴대용으로 제작된 임피던스 측정장치를 통해 측정 대상 전력선의 고주파 임피던스의 변화 값을 간편하고 편리하게 저비용으로 측정할 수 있으며, 이에 따라 전력선 고주파 임피던스 측정을 통해 축적된 데이터를 토대로 전력선 통신에 사용되는 단말기의 품질을 개선시키고 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the portable high frequency impedance measuring apparatus of the power line of the present invention, the high frequency impedance measuring apparatus of the power line is developed at a convenient and low cost, so that the operator can carry the high frequency of the power line to be measured through the portable impedance measuring apparatus. The change in impedance can be easily and conveniently measured at low cost, thereby improving the quality and increasing the efficiency of a terminal used for power line communication based on data accumulated through power line high frequency impedance measurement.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.

Claims (6)

휴대용 임피던스 측정장치의 동작 전원을 공급하는 전원부;A power supply unit supplying operation power of the portable impedance measuring device; 전력선의 고주파 임피던스를 측정하는 작업자가 입력하는 기기 시작/종료, 기준 주파수 세팅, 임피던스 측정, 저장, 송신의 키조작 신호를 제어부로 출력하는 키입력부;A key input unit for outputting a key operation signal of a device start / end, reference frequency setting, impedance measurement, storage, and transmission input by an operator measuring a high frequency impedance of a power line to a controller; 상기 키입력부를 통해 입력되는 작업자의 임피던스 측정 키조작 신호에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호 발생 제어신호를 PLL 발진부로 출력하고, 데이터 검출부에서 검출되어 입력되는 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 통해 측정 대상 전력선의 고주파 임피던스를 측정하며, 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과의 저장 및 표시를 제어하는 제어부;A reference signal generation control signal for measuring a high frequency impedance of a power line is output to a PLL oscillator according to an impedance measurement key manipulation signal of an operator input through the key input unit, and a reference voltage, a source resistance voltage, and a load detected and input by a data detector. A control unit for measuring the high frequency impedance of the power line to be measured through the voltage and controlling the storage and display of the high frequency impedance measurement result of the power line; 상기 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정을 위한 기준 신호를 발생하여 데이터 검출부로 출력하는 PLL 발진부;A PLL oscillator for generating a reference signal for measuring a high frequency impedance of a power line under control of the controller and outputting the reference signal to a data detector; 측정 대상 전력선의 통신 커플러에 접속되고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 PLL 발진부로부터 인가되는 기준 신호의 전압, 소스 저항의 양단에 걸리는 전압, 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출하며, 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털화하여 상기 제어부로 출력하는 데이터 검출부;A reference voltage connected to a communication coupler of a measurement target power line and detecting a voltage of a reference signal applied from the PLL oscillation unit, a voltage across both ends of a source resistor, a load voltage of the measurement target power line under control of the controller, A data detector for digitizing the source resistance voltage and the load voltage and outputting the digitized source to the controller; 상기 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 표시하며, 작업자에 의한 상기 키입력부의 조작 상태를 표시하는 표시부;A display unit displaying a result of measuring a high frequency impedance of a power line under control of the controller and displaying an operation state of the key input unit by an operator; 상기 제어부의 제어에 따라 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 저장하는저장부; 및A storage unit for storing a high frequency impedance measurement result of a power line under control of the controller; And 상기 제어부의 제어에 따라 휴대용 임피던스 측정장치와 통신 접속된 PC로 상기 저장부에 저장된 전력선의 고주파 임피던스 측정 결과를 출력하는 통신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.And a communication unit for outputting a high frequency impedance measurement result of the power line stored in the storage unit to a personal computer connected to the portable impedance measuring apparatus under control of the control unit. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 검출부는,The method of claim 1, wherein the data detection unit, 상기 PLL 발진부로부터 인가되는 기준 신호를 증폭시켜 출력하는 증폭기;An amplifier for amplifying and outputting a reference signal applied from the PLL oscillator; 측정 대상 전력선의 부하전압 측정을 위해 사용되는 기준저항인 소스저항;A source resistor, which is a reference resistor used for measuring a load voltage of a power line to be measured; 상기 증폭기와 소스저항 사이의 기준전압을 검출하는 기준전압 검출기;A reference voltage detector for detecting a reference voltage between the amplifier and a source resistor; 상기 소스저항 양단에 걸리는 전압을 검출하는 소스저항 전압 검출기;A source resistance voltage detector for detecting a voltage across the source resistor; 상기 소스저항과 측정 대상 전력선의 부하전압을 검출하는 부하전압 검출기;A load voltage detector for detecting a load voltage of the source resistance and the power line to be measured; 상기 기준전압 검출기, 소스저항 전압 검출기, 부하전압 검출기를 통해 검출된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 안정화시켜 출력하는 버퍼;A buffer for stabilizing and outputting the reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage detected by the reference voltage detector, the source resistance voltage detector, and the load voltage detector; 상기 버퍼를 통해 안정화된 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 증폭시켜 출력하는 증폭기; 및An amplifier for amplifying and outputting the stabilized reference voltage, source resistance voltage, and load voltage through the buffer; And 상기 증폭기를 통해 증폭된 아날로그의 기준전압, 소스저항 전압, 부하전압을 디지털로 변환하여 상기 제어부로 출력하는 A/D 컨버터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.And an A / D converter converting the analog reference voltage, the source resistance voltage, and the load voltage digitally amplified by the amplifier to the controller and outputting the digital signal to the controller. 제 1 항에 있어서, 상기 PLL 발진부에서 발생되어 데이터 검출부로 공급되는기준 신호는,The method of claim 1, wherein the reference signal generated by the PLL oscillator and supplied to the data detector, 1㎒ 내지 30㎒의 주파수 대역의 신호임을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.Portable high frequency impedance measurement apparatus of a power line, characterized in that the signal of the frequency band of 1MHz to 30MHz. 제 2 항에 있어서, 상기 소스저항은,The method of claim 2, wherein the source resistance, 50 옴(ohm)의 저항이 사용됨을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.Portable high-frequency impedance measurement device for power lines, characterized in that a 50 ohm resistor is used. 제 1 항에 있어서, 상기 통신부는,The method of claim 1, wherein the communication unit, 전력선의 고주파 임피던스가 측정될 때 작업자의 키조작에 따라 원격지 PC로 통신 접속을 진행하며,When high frequency impedance of power line is measured, communication connection is made to remote PC according to operator's key operation. 작업자의 키조작에 따라 원격지의 PC로 현재 측정된 임피던스 값을 실시간으로 제공함을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.Portable high frequency impedance measuring device of power line, characterized by providing real-time measured impedance value to remote PC according to operator's key operation. 제 1 항에 있어서, 상기 통신부는,The method of claim 1, wherein the communication unit, 원격지에 위치한 원격지 PC의 제어에 따라 원격지 PC와 유/무선 통신 접속을 진행하고,Under the control of the remote PC located in the remote place, the wired / wireless communication connection with the remote PC is performed. 원격지 PC에서 출력되는 임피던스 측정을 위한 제어신호를 상기 제어부로 출력하여 전력선의 고주파 임피던스 값을 측정하도록 하며,Output a control signal for measuring impedance output from a remote PC to the controller to measure the high frequency impedance value of the power line, 원격지 PC의 제어에 따라 상기 제어부에서 출력되는 전력선의 고주파 임피던스 값을 원격지 PC로 출력함을 특징으로 하는 전력선의 휴대용 고주파 임피던스 측정장치.And a high frequency impedance value of the power line output from the controller according to the control of the remote PC to the remote PC.
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KR100687098B1 (en) * 2005-02-24 2007-02-27 제주대학교 산학협력단 remote measuring system for earth resistance
KR102379021B1 (en) * 2020-10-28 2022-03-24 한전케이디엔 주식회사 Non-contact voltage measuring device and method

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