KR20030073053A - 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전속도 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기의 회전 속도 검출에 관한 것으로, 특히 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법이다. 이와 같은 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법은 발전기 엔진 회전에 따라 발생된 신호를 안정된 신호로 출력하는 입력 안정화부와, 상기 입력 안정화부에서 출력된 안정된 신호를 정확하게 검출하도록 증폭하는 차동 증폭부와, 상기 차동 증폭부에서 출력되어 보상을 받은 후 트랜지스터를 구동시키고 이에 따라 마이콤의 인터럽트 단자에 신호를 출력하는 구형 펄스 발생부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명을 통해 기존의 복잡한 회로를 간단하게 구성하고 이에 따른 비용 절감이 이루어지며 낮은 전압에서도 발전기 엔진의 회전 속도가 정확하게 검출됨으로써 발전기 초기의 기동 시퀀스가 올바르게 수행되는 장점이 있다.

Description

마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법{ SENSING CIRCUIT USING MAGNETIC PICK-UP AND THAT OF THE METHOD }

본 발명은 발전기의 회전 속도 측정에 관한 것으로, 특히 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법이다.

일반적으로 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 방법에는 전원 방식과 무전원 방식이 있다.

전원 방식은 회전 속도의 정밀 검출을 요구하는 경우에 사용되는 방식으로 CD 플레이어의 픽업에서 빛을 쏘아 CD의 회전속도를 검출하는 방식인 엔코드(Encode)방식이 이에 해당한다.

무전원 방식은 상기 엔코드방식처럼 크게 정밀함을 요구하지 않는 경우에 사용하는데 발전기 엔진의 회전 검출 방식이 이에 해당한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 무전원 방식에서 회전 속도 검출 방법을 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로를 나타내는 도면이다.

주파수/전압(Frequency/Voltage) 컨버터를 보호하기 위한 20V의 제너다이어드가 연결된 상태에서 20V 이하의 교류 전압이 입력되고 이에 따라 상기 F/V 컨버터의 1번 단자에 신호가 입력되어 동작된다.

상기 입력된 신호는 상기 F/V 컨버터의 동작을 통해 주파수에 맞는 직류 전압 상태의 신호로 5번 단자로 출력된다.

상기 5번 단자에서 출력된 신호는 OP앰프에 입력되어 카운트 회로에 입력된다.

즉, 상기 OP앰프에서 출력된 신호는 카운팅 회로를 거쳐 발전기의 회전 속도를 검출하도록 한다.

그러나 도면에서 보는 바와 같이 종래의 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로는 F/V 컨버터가 20V 제너 다이오드에 보호를 받고 있기 때문에 낮은 전압이 인가되는 경우에는 정확한 속도 검출이 불가능하며 회로 구성이 복잡하고 전체적인 회로 구성에 있어서 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

아울러 일반적으로 발전기의 회전 속도가 1800RPM의 정상치에 도달하도록 엔진 기동을 위하여 초기에 기동 엔진이 같이 맞물려 동작을 하게 된다.

이때 엔진이 기동되어 회전 속도가 350RPM ~ 450RPM 처럼 정해진 기동 속도가 된 후에는 상기의 정상치 회전 속도가 되도록 상기 기동 엔진이 정상적으로 동작을 멈추어야 한다.

즉, 상기 기동 엔진이 정상적으로 동작을 멈추지 않는 경우에 상기 기동 엔진의 소손이 발생하는데 상기 기동 엔진이 정상적으로 동작을 멈추도록 하기 위해서는 정확한 회전 속도가 검출되어야 하나 낮은 RPM에서는 제대로 회전 속도가 인식되지 못하여 기동 시퀀스가 정상적으로 처리되지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 간단하고 저렴한 비용의 회로 구성을 통해 낮은 전압에서도 정확한 회전 속도 검출이 가능하며 이 회전 속도 검출에 따라 정확한 기동 시퀀스 처리가 가능한 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법을 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면 발전기 엔진 회전에 따라 발생된 신호를 안정된 신호로 출력하는 입력 안정화부와, 상기 입력 안정화부에서 출력된 안정된 신호를 정확하게 검출하도록 증폭하는 차동 증폭부와, 상기 차동증폭부에서 출력되어 보상을 받은 후 트랜지스터를 구동시키고 이에 따라 마이콤의 인터럽트 단자에 신호를 출력하는 구형 펄스 발생부로 이루어진다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로도

도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로도

도 3a는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로로 입력되는 파형도

도 3b은 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로에 적용되는 파형도

도 3c는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로에 적용되는 파형도

도 3d는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로에 적용되는 파형도

도 3e는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로에서 출력되는 파형도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 입력 안정화부 200 : 차동 증폭부

300 : 구형 펄스 발생부

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 입력 안정화부와 차동 증폭부, 구형 펄스 발생부로 구성된다.

입력 안정화부(100)는 저항과 다이오드로 구성이 되며 발전기 엔진의 회전에따라 도 3a와 같은 파형이 입력되어 다이오드의 특성에 따라 순반향 전압 강하 이상의 전압만 인가되어도 안정된 신호가 검출되도록 한다.

상기 입력 안정화부(100)에서 출력된 신호의 파형은 도 3b과 같다.

차동 증폭부(200)는 입력 안정화부(100)에서 출력된 도 3b의 신호를 증폭시키는 부분으로 정확한 검출을 위함이다.

상기 차동 증폭부(200)에서 출력된 신호의 파형은 도 3c와 같은데 이 도 3c 파형은 이득을 보상받고 구형 펄스 발생부(300)로 입력된다.

상기 구형 펄스 발생부(300)로 입력된 신호는 다이오드와 커패시터를 거쳐 도 3d의 신호를 발생하여 트랜지스터의 구동 신호로 입력되며 이 트랜지스터의 구동에 따라 마이콤의 인터럽트 단자으로 입력되는 도 3e 파형과 같은 5V의 마이콤 인터럽트 신호를 발생한다.

상기 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로를 통해 발생된 펄스 신호를 이용하여 저속 상태와 고속 상태에서의 회전 속도를 정확하게 검출한다.

저속 상태에서는 먼저 상기 회전 속도 검출 회로에서 출력된 인터럽트 신호가 마이콤의 인터럽트 입력 단자로 입력될 때 이 신호의 10회 발생분(변경 가능)을 1번의 펄스로 정의한다.

상기 정의한 펄스가 1초 동안 몇 번 정도 발생하여 마이콤에서 처리하였는지를 카운팅하고 설정된 이벤트 카운트값과 초당에 대한 분당의 변환으로 60을 함께 곱한 후 이 결과값을 기어의 티스(이빨) 수로 나누어 정확한 회전 속도를 검출한다.

즉, 저속 상태에서는 1초 동안에 몇번의 인터럽트 하이 에지 신호가 발생 했는지 여부에 따라서 회전 속도가 정확하게 검출된다.

상기 설정된 이벤트 카운트값은 마이콤의 특성에 따른 값으로 변동될 수 있으며 본 발명에서는 10으로 설정한다.

고속 상태에서는 상기와 같은 저속 상태에서의 검출 방법으로는 불가능하다.

즉, 저속 상태에서는 펄스 수가 많이 발생하지 않기 때문에 1초 동안의 펄스 수로 정확한 검출이 가능하였으나 상기 고속 상태에서는 1초 동안에 발생하는 펄스 수가 극대화되기 때문에 마이콤에서 처리할 수 있는 부하 부담이 크게 증가한다.

따라서 고속 상태에서의 회전 속도 검출은 1초 동안의 하이 에지 신호의 검출 횟수를 이용하는게 아니라 기존의 캡쳐 카운터에서 새롭게 발생하는 캡쳐 카운터 사이에서 하이 에지 신호간의 시간 간격을 이용하여 회전 속도를 검출한다.

상기에서 시간 간격은 캡쳐 카운터 주기를 알아야 하는데 수정 발진자에 따라 주기는 정해진다.

상기에서 캡쳐 카운터는 마이콤과 관련된 상수값으로 클럭 주파수와 같다.

즉, 고속 상태에서의 회전 속도 검출은 상기 설정된 이벤트 카운트 값에 초당에 대한 분당의 변환으로 60을 곱한 후 기어의 티스 수와 캡쳐 카운터의 주기로 나눈 값을 하이 에지 신호에서 다음 하이 에지 신호까지의 캡쳐 값을 나누어 검출한다.

상기에서 이벤트 카운터 값은 100으로 설정한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로 및 회전 속도 검출 방법은 기존의 복잡한 회로를 간단하게 구성하고 이에 따른 비용 절감이 이루어지며 낮은 전압에서도 발전기 엔진의 회전 속도가 정확하게 검출됨으로써 발전기 초기의 기동 시퀀스가 올바르게 수행되는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 발전기 엔진 회전에 따라 발생된 신호를 안정된 신호로 출력하는 입력 안정화부와;

   상기 입력 안정화부에서 출력된 안정된 신호를 정확하게 검출하도록 증폭하는 차동증폭부와;

   상기 차동증폭부에서 출력되어 보상을 받은 후 트랜지스터를 구동시키고 이에 따라 마이콤의 인터럽트 단자에 신호를 출력하는 구형펄스발생부로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로.
2. 제1항에 있어서, 안정된 신호는 다이오드의 특성에 따라 순방향 전압 강하 이상의 전압만 인가되어도 검출이 가능한 신호를 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 회로.
3. 저속 상태에서의 엔진의 회전 속도는 1초 동안 발생하는 펄스 수를 측정하고 기설정된 이벤트 카운터값과 초당에 대한 분당의 변환의 곱을 기어의 티스 수로 나누어 검출됨을 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 방법.
4. 제3항에 있어서, 저속 상태는 350RPM이하이며 이벤트 카운터값은 마이콤의 특성에 따라 변동됨을 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 방법.
5. 고속 상태에서의 엔진 회전 속도는 기설정된 이벤트 카운트 값에 초당에 대한 분당의 변환의 곱을 기어의 티스 수와 캡쳐 카운터 주기로 나눈 후 하이 에지 신호간의 캡쳐값을 나누어 검출됨을 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 방법.
6. 제5항에 있어서, 고속 상태는 450RPM이상이며 캡쳐 카운터 주기는 수정 발진자에 따라 변동이 가능하고 캡쳐 카운터는 마이콤과 관련된 상수값으로 클럭 주파수임을 특징으로 하는 마그네틱 픽업을 이용한 회전 속도 검출 방법.