KR200409990Y1 - 아날로그-디지털 이중 계측값 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공한다. 본 장치는 온도, 압력, 엔진 RPM 등을 계측하여 이를 사용자에게 시각적으로 표시하는 계측값 표시장치에 있어서, 다수의 지점에 각각 설치된 계측 장치들로부터 전달되는 아날로그 계측값을 통합 수신하고, 이를 디지털 계측값으로 변환하고, 변환된 디지털 계측값을 각각 출력하는 아날로그 계측값 통합 제어모듈과; 상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈로부터 각각 디지털 계측값을 수신하여, 수신된 계측값을 눈금이 그려진 영역을 지침이 움직여서 표현하는 아날로그 표현부 및 숫자로 표현하기 위한 디지털 표현부를 통해 이중으로 표현하는 아날로그-디지털 이중 표시모듈을 포함한다. 이에 따라, 아날로그 방식의 표시와 디지털 방식의 표시 둘 모두가 가능한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치가 제공된다.

계측, 아날로그, 디지털, 표시

Description

아날로그-디지털 이중 계측값 표시 장치{ANALOG-DIGITAL DOUBLE PRESENTATION APPARATUS FOR MEASURED VALUES}

도 1은 종래의 아날로그 방식 계측값 표시장치의 구조를 보여주는 개략도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 아날로그-디지털 이중 계측값 표시 장치의 전체 구성을 보여주는 개략도.

도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따른 표시 장치에 있어서 이중 표시를 위한 신호 제어를 담당하는 이중제어 모듈의 예를 보여주는 개략도.

<도면의 주요 부호의 간단한 설명>

1, 2, 3 : 아날로그 계측장치

11, 12, 13 : 아날로그 계측값 표시장치

30 : 아날로그 계측값 통합 제어모듈

31 : 아날로그 신호처리부

32 : 제어/진단부

33 : 연결부

40, 50, 60 : 아날로그-디지털 이중 표시모듈

41 : 아날로그 표현부

42 : 아날로그 지침 구동부

43 : 디지털 표현부

45 : 이중제어 모듈

46 : 디지털 표시 신호 및 PWM 발생부

47 : 제어부

48 : 연결부

본 고안은 일반적으로 온도, 압력, 엔진 RPM 등을 계측하여 이를 사용자에게 시각적으로 표시하는 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 다수의 지점에 각각 설치된 계측 장치들로부터 전달되는 아날로그 계측값을 통합 제어하고 아날로그 표현부 및 디지털 표현부를 동시에 구동시켜 이중으로 계측값을 사용자에게 시각적으로 표시할 수 있는 아날로그-디지털 이중 계측값 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박이나 공업 설비 등의 예컨대 중앙통제실과 같은 곳에서는, 항상 주요한 지점의 온도와 압력 또는 엔진 속도 등을 계측하고, 계측된 값을 정확하고 신속하게 실시간으로 표시하여, 이에 따른 적절한 조치가 취해질 수 있게 하는 것은, 선박 운항이나 설비 운영에 있어 필수불가결한 사항이다.

그런데, 종래에는 이를 위하여 통상적으로 아날로그 계기, 즉 아날로그 방식 으로 계측값을 표시하는 장치를 사용하였다. 이러한 종래의 아날로그 방식 계측값 표시장치의 구성은 도 1에 간단히 도시되어 있다. 온도, 압력, 엔진 RPM과 같은 계측값은 적절한 계측 장치들(1, 2, 3)을 통해 검출된다. 통상적으로 이들 계측 장치(1, 2, 3)는 아날로그 방식으로 작동하며, 계측된 값을 전류와 전압, 예컨대 4 ~ 20 mA 범위의 전류와 +/- 10 V 범위의 전압의 형태로 전송한다. 이렇게 계측 장치(1, 2, 3)로부터 전송되는 전류/전압 신호는 아날로그 방식의 표시장치(11, 12, 13)에 각각 수신된다. 아날로그 표시장치(11, 12, 13)는 적절한 눈금이 표시되어 있는 평면 위를 지침이 회전하도록 함으로서, 지침이 특정 눈금 부분에 정지되어 수신된 신호에 상응하는 계측값을 표현하도록 구성된다.

그런데, 이러한 아날로그 계측값 표시 장치를 사용하는 경우, 사용자가 지침이 정지해있는 눈금을 판독할 때 오류가 생길 수 있으며, 정확하게 판독한다고 하더라도 일정한 오차범위 안에서만 계측값을 인식할 수 있다. 더 나아가, 실제 계측 장치가 고장난 경우라 하더라도 계측값 표시장치에는 계측 장치가 고장났다는 사실이 표현될 수 없었다. 이에 더하여, 주변의 자장 등의 노이즈에 의해 전류/전압값이 변동하기 쉽다는 문제도 있었다. 이와 같이, 종래의 아날로그 방식의 계측값 표시장치는 정확한 계측 표현이 어렵다는 문제가 있었으므로, 이를 해소하고자 종래에 예컨대 디지털 방식으로 계측값을 표시하는 장치들이 고안되어 있다.

종래의 디지털 방식 계측값 표시장치로서, 대한민국 특허 공고번호 특1995-0006623 ("집중표시 제어장치", 특허권자: 주식회사 디.아이.씨 코리아)에 기재되어 있는 예가 있다. 이 표시장치는 그 도면 11에서 직관적으로 알 수 있는 바와 같 이, 다수의 디지털 표현부를 구비한 장치로서, 다수의 계측장치로부터 각각 전송되는 아날로그 계측값을 아날로그-디지털 변환하여 각각의 디지털 표현부에 표시하는 장치이다.

이러한 종래의 디지털 계측값 표시장치는 디지털적으로, 즉 계기판의 눈금을 가리키는 지침을 사용자가 읽을 필요없이, 계측값을 숫자로 즉시 표시하므로 사용자가 인식하기 편리하다는 장점이 있었다. 하지만 이러한 디지털 표시장치는, 아날로그 방식으로 표시하는 것의 장점을 모두 제거하였다는 문제가 있다. 아날로그 방식은, 비록 정밀한 계측값을 알기 어렵다는 단점이 있음에도 불구하고, 사용자가 일정 범위 안에 계측값이 포함된다는 것을 직관적으로 파악할 수 있다는 편리한 점이 있다. 따라서, 아날로그 방식의 표시와 디지털 방식의 표시에 있어서의 장점을 모두 살릴 수 있는 계측값 표시장치가 있다면 매우 편리할 것이다.

본 고안은 전술한 종래 계측값 표시장치의 단점을 해소하여 아날로그 방식의 표시와 디지털 방식의 표시 둘 모두가 가능한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공하려는 목적을 가진다.

본 고안은 아날로그 계측값의 정확한 값을 디지털적으로 표시함으로써 판독 오차를 제거한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공하려는 목적을 가진다.

본 고안은 각 계측장치의 고장 여부를 쉽게 판단할 수 있도록 한 아날로그- 디지털 이중 계측값 표시장치를 제공하려는 목적을 가진다.

본 고안은 계기오차에 따른 에러값의 보정을 할 수 있도록 한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공하려는 목적을 가진다.

또한, 본 고안은 주변의 자장이나 노이즈의 영향을 최소화한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공하려는 목적을 가진다.

상기 목적들을 성취하기 위하여, 본 고안은 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치를 제공한다. 본 장치는 온도, 압력, 엔진 RPM 등을 계측하여 이를 사용자에게 시각적으로 표시하는 계측값 표시장치에 있어서, 다수의 지점에 각각 설치된 계측 장치들로부터 전달되는 아날로그 계측값을 통합 수신하고, 이를 디지털 계측값으로 변환하고, 변환된 디지털 계측값을 각각 출력하는 아날로그 계측값 통합 제어모듈과; 상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈로부터 각각 디지털 계측값을 수신하여, 수신된 계측값을 눈금이 그려진 영역을 지침이 움직여서 표현하는 아날로그 표현부 및 숫자로 표현하기 위한 디지털 표현부를 통해 이중으로 표현하는 아날로그-디지털 이중 표시모듈을 포함한다.

바람직한 실시예에 따라, 상기 아날로그-디지털 이중 표시모듈 각각은, 수신된 계측값을 한편으로 디지털 출력값으로서 상기 디지털 표현부로 전송하고 다른 한편으로 아날로그 표현부의 지침을 구동하기 위한 PWM(펄스폭변조)로 변환하여 상기 아날로그 표현부에 포함된 지침구동용 모터로 전송하는 이중제어모듈을 더 포함 한다.

또한 바람직한 실시예에 따라, 상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈은, 각각의 아날로그 계측장치로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환처리하는 신호처리부와; 각각의 아날로그 계측장치로부터 수신되어 변환된 디지털 계측값을 대응하는 각각의 아날로그-디지털 이중 표시장치로 송신하도록 제어하고, 또한 이 계측값을 처리하여 고장 여부를 진단하는 제어부를 포함한다.

이하에서는, 상술한 본 고안을 도시된 구체적인 실시예를 참조하여 더 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 아날로그-디지털 이중 계측값 표시 장치의 전체 구성을 보여주는 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따른 표시 장치에 있어서 이중 표시를 위한 신호 제어를 담당하는 이중제어 모듈의 예를 보여주는 개략도이다.

본 고안은, 온도, 압력, 엔진 RPM 등을 계측하여 이를 사용자에게 시각적으로 표시하는 계측값 표시장치로서, 특히 디지털 표현부와 아날로그 표현부를 둘 모두 가지고 있어서 두가지 방식으로 계측값을 표현할 수 있는 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치에 관한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 표시장치(100)는 다수의 지점에 각각 설치된 계측 장치들(1, 2, 3)로부터 전달되는 아날로그 계측값을 통합 수신하고, 이를 디지털 계측값으로 변환하고, 변환된 디지털 계측값을 각각 출력하는 아날로그 계측값 통합 제어모듈(30)을 포함한다. 통합 제어모듈(30)로 입력되는 값은 예 컨대 4 내지 20 mA 범위의 전류값을 가지며 +/- 10V 범위의 전압값을 가지는 아날로그 값이다. 이 입력값은 아날로그 신호처리부(31)에 의해 수신되어 처리되며, 예컨대 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환처리하게 된다. 변환된 디지털 값은 제어/진단부(32)에 의해 상응하는 아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60)을 향해 전송된다. 각 표시장치(40, 50, 60)와 통합 제어모듈(30) 사이는 예컨대 RS-485/시리얼통신 방식으로 연결될 수 있다.

통합 제어모듈(30)의 제어/진단부(32)는 또한, 각각의 아날로그 계측장치(1, 2, 3)로부터 수신되어 변환된 디지털 계측값을 대응하는 각각의 아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60,)로 송신하도록 제어하는 외에도, 이 계측값을 처리하여 고장 여부를 진단하는 기능을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 고장진단 방법은 check sum 이라는, 각 계기와 통신 데이터를 주고 받는 과정에서 데이터가 정상적으로 전달되었다는 응답을 받을 수 있는 기능을 이용하는 것으로 이미 잘 알려진 기술로서 자세한 설명은 생략한다. 또한, 기존 아날로그 계기가 단지 아날로그값만 표시하는것과는 달리, 본 고안은 통신을 이용하여 아날로그/디지털 값을 동시에 표현하기 때문에 사용자가 아날로그/디지털 값을 비교 검증함으로써 계기의 고장 진단이 가능해 진다.

아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈(30)로부터 각각 디지털 계측값을 수신하여, 수신된 계측값을 눈금이 그려진 영역을 지침이 움직여서 표현하는 아날로그 표현부(41) 및 숫자로 표현하기 위한 디지털 표현부(43)를 통해 이중으로 표현하는 장치이다.

상기 아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60) 각각은, 디지털 표현부(43)와 아날로그 표현부(41, 42) 외에도, 도 3에 도시된 바와 같이, 이중 제어모듈(45)을 더 포함한다. 이중 제어모듈(45)은 수신된 계측값을 제어부(47)를 통해 한편으로 디지털 출력값으로서 상기 디지털 표현부(43)로 전송하고 다른 한편으로 아날로그 표현부(41)의 지침을 구동하기 위한 PWM(펄스폭변조)로 변환하여 상기 아날로그 표현부(41)에 포함된 지침구동용 모터(42)로 전송한다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치(100)를 구체적으로 예시하였으나, 본 고안에 예시된 구체적인 구성만으로 국한되는 것은 아니다. 따라서, 본 고안의 기술범위는 첨부된 청구범위에 의해 해석되어야 할 것임을 지적해둔다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치에 의하면, 아날로그 방식의 표시와 디지털 방식의 표시 둘 모두가 가능하여, 두 방식의 장점을 모두 살릴 수 있다. 아날로그 계측값의 정확한 값을 디지털적으로 표시함으로써 판독 오차를 제거할 수 있다. 또한 본 고안에 의해, 각 계측장치의 고장 여부를 쉽게 판단할 수 있으며, 계기오차에 따른 에러값의 보정이 가능하고, 더 나아가, 주변의 자장이나 노이즈의 영향을 최소화할 수 있어, 정확하고 신속하며 편리한 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치가 제공될 수 있다.

Claims (3)

1. 온도, 압력, 엔진 RPM 등을 계측하여 이를 사용자에게 시각적으로 표시하는 계측값 표시장치에 있어서,

   다수의 지점에 각각 설치된 계측 장치들(1, 2, 3)로부터 전달되는 아날로그 계측값을 통합 수신하고, 이를 디지털 계측값으로 변환하고, 변환된 디지털 계측값을 각각 출력하는 아날로그 계측값 통합 제어모듈(30)과;

   상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈(30)로부터 각각 디지털 계측값을 수신하여, 수신된 계측값을 눈금이 그려진 영역을 지침이 움직여서 표현하는 아날로그 표현부(41) 및 숫자로 표현하기 위한 디지털 표현부(43)를 통해 이중으로 표현하는 아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60)을 포함하는

   것을 특징으로 하는, 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아날로그-디지털 이중 표시모듈(40, 50, 60) 각각은,

   수신된 계측값을 한편으로 디지털 출력값으로서 상기 디지털 표현부(43)로 전송하고 다른 한편으로 아날로그 표현부(41)의 지침을 구동하기 위한 PWM(펄스폭변조)로 변환하여 상기 아날로그 표현부(41)에 포함된 지침구동용 모터(42)로 전송하는 이중제어모듈(45)을

   더 포함하는 것을 특징으로 하는,아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 아날로그 계측값 통합 제어모듈(30)은,

   각각의 아날로그 계측장치(1, 2, 3)로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환처리하는 신호처리부(31)와;

   각각의 아날로그 계측장치(1, 2, 3)로부터 수신되어 변환된 디지털 계측값을 대응하는 각각의 아날로그-디지털 이중 표시장치(40, 50, 60)로 송신하도록 제어하고, 또한 이 계측값을 처리하여 고장 여부를 진단하는 제어부(32)를

   포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 이중 계측값 표시장치.

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