KR20080088294A - 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를구비한 측정데이터 멀티 통신시스템 - Google Patents

무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를구비한 측정데이터 멀티 통신시스템 Download PDF

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KR20080088294A
KR20080088294A KR1020070031120A KR20070031120A KR20080088294A KR 20080088294 A KR20080088294 A KR 20080088294A KR 1020070031120 A KR1020070031120 A KR 1020070031120A KR 20070031120 A KR20070031120 A KR 20070031120A KR 20080088294 A KR20080088294 A KR 20080088294A
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나승규
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주식회사 제이씨시스템
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Abstract

본 발명은 측정한 데이터를 무선으로 전송할 수 있고, 측정한 워크피스가 규격제품의 허용범위 내에 있는지 여부를 판정할 수 있는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 측정헤드(103)에 구비되는 센서(620)에 의해서 워크피스(W1)의 내외경을 측정하기 위한 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터에 있어서, 워크피스(W1)의 내외경을 측정하여 측정값을 아날로그신호로 출력하는 측정부(110), 상기 측정부(110)로부터 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(Analog Digital Converter)(120), 합격 판정의 기준이 되는 표준 워크피스의 표준값 및 오차범위의 하한과 상한을 포함하는 설정값, 동작명령을 입력하는 키 입력부(130), 상기 키 입력부(130)로부터 상기 동작명령 및 설정값을 수신하고 상기 ADC(120)로부터 디지털신호의 측정값을 수신하여, 측정값 및 상기 설정값의 저장, 표시 및 무선송신 제어를 수행하며, 측정값과 상기 표준값과의 비교를 통하여 합격여부를 판정하는 기능을 수행하는 마이컴(140), 상기 마이컴(140)의 제어에 의해서 측정값 및 판정결과를 표시하는 표시부(150), 및 상기 마이컴(140)로부터 수신한 측정값 및 판정결과 데이터를 변조시켜서 안테나(160a)를 통하여 무선 송신하는 무선송신부(150)를 포함하여 구성되고, 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템은, 상기 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)와, 상기 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이 터(100)의 무선송신부(150)로부터 송신되는 측정값 및 판정결과 데이터를 수신하고 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기(R)와, 및 상기 멀티채널중계기(R)와 통신케이블(Ca)에 의해서 연결되어서 상기 멀티채널중계기(R)를 통해서 수신한 상기 측정값 및 판정결과 데이터를 저장하고, 저장된 상기 측정값 및 판정결과 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터(T)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, 측정값을 무선으로 전송할 수 있고, 측정한 워크피스가 규격제품의 허용범위 내에 있는지 여부를 판정하여 즉각적으로 불량여부를 판단할 수 있는 이점이 있다.
무선, 인디게이터, 내외경, 측정, 판정, 자동검사, 합격판정, 멀티채널

Description

무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템{Wireless Portalbe Caliber Measuring Digital Indicator and Measuring Data Multi Communication System therewith}
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터의 기능 블록구성도이다.
도 2는, 도 1의 키 입력부의 상세 블록구성도이다.
도 3은, 도 2의 모드선택부의 상세 블록구성도이다.
도 4는, 도 2의 오차범위입력부의 상세 블록구성도이다.
도 5는, 도 1의 마이컴의 상세 블록구성도이다.
도 6은, 도 1의 측정부의 상세 블록구성도이다.
도 7은, 도 6의 반파정류회로의 상세 회로도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터의 외관 구성도 및 사용상태도이다.
도 9는, 본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템의 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 ; 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀 티 통신시스템
100 ; 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터
101 ; 케이스 102 ; 슬리브
103 ; 측정헤드 104 ; 손잡이
110 ; 측정부 120 ; ADC
130 ; 키 입력부 140 ; 마이컴
150 ; 표시부 160 ; 무선송신부
160a; 안테나 210 ; 내외경선택부
220 ; 모드선택부 230 ; 오차범위입력부
240 ; 표준값설정키 250 ; 데이터전송키
260 ; 영점설정키 310 ; 측정모드선택키
320 ; 설정모드선택부 322 ; 오차범위설정모드선택부
322a; 하한선택키 322b; 상한선택키
324 ; 표준값설정모드선택키 330 ; 판정모드선택키
410 ; 다운키 411 ; 업키
412 ; 입력완료키 510 ; 비교부
520 ; 제어부 530 ; 저장부
531 ; 오차범위저장부 532 ; 표준값저장부
610 ; 발진회로 620 ; 센서
630 ; 차동증폭회로 640 ; 반파정류회로
650 ; 평활회로 660 ; DC 증폭회로
W1 ; 워크피스 R ; 멀티채널중계기
T ; 컴퓨터 Ca ; 케이블
본 발명은 소형 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터에 관한 것으로, 특히 측정한 데이터를 무선으로 단말기로 전송할 수 있고, 측정한 워크피스(work peice)가 규격제품의 허용범위 내에 있는지 여부를 판정하여 그 결과를 표시 및 무선전송함으로써 즉각적으로 불량여부를 판단할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템에 관한 것이다.
현재 소위 '디지메틱 인디게이터'(Digimetic Indicator)라고 불리우는 소형 휴대용 측정 디지털 인디게이터가 시판되고 있다.
시판 중인 소위 디지메틱 인디게이터라고 불리우는 소형 휴대용 측정 디지털 인디게이터는 측정대상인 워크피스의 내경의 측정값만을 표시하였고, 다만 부가기능으로 영점설정 기능만이 있을 뿐이었다.
따라서, 측정 제품인 워크피스가 규격에서 요구하는 규격품에 해당되는지를 즉각적으로 판별할 수 있는 기능이 없다는 문제점이 있었다.
그리고, 종래기술에 의한 소위 디지메틱 인디게이터라고 불리우는 소형 휴대 용 측정 디지털 인디게이터는 내경을 측정하는 방식으로 스캐너 방식을 채용한 센서를 이용함으로써 제품 단가가 증가하는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 일반적인 소형 휴대용 측정 디지털 인디게이터는 측정한 값을 표시하는 표시부로 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 소위 세븐세그먼트소자에 의해 구현되었다.
따라서, 측정값 표시 환경이 사용자에게 만족감을 주지 못하였다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템의 목적은, 측정한 데이터를 무선으로 단말기로 전송할 수 있고, 측정한 워크피스가 규격제품의 허용범위 내에 있는지 여부를 판단하여 그 결과를 표시 및 무선전송함으로써 즉각적으로 불량여부를 판단할 수 있고, 멀티채널중계기에 의하여 다수의 디지털 인디게이터가 측정한 데이터를 동시에 처리할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 슬리브에 체결되는 측정헤드에 구비되는 센서에 의해서 워크피스의 구경을 측정하기 위한 휴대용 구경 측정 디지털 인디게이터에 있어서, 워크피스 의 내외경을 측정하여 측정값을 아날로그신호로 출력하는 측정부와, 상기 측정부로부터 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(Analog Digital Converter)와, 합격 판정의 기준이 되는 표준 워크피스의 표준값 및 오차범위의 하한과 상한을 포함하는 설정값, 동작명령을 입력하는 키 입력부와, 상기 키 입력부로부터 상기 동작명령 및 설정값을 수신하고 상기 ADC로부터 디지털신호의 측정값을 수신하여, 측정값 및 상기 설정값의 저장, 표시 및 무선송신 제어를 수행하며, 측정값과 상기 표준값과의 비교를 통하여 합격여부를 판정하는 기능을 수행하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어에 의해서 측정값 및 판정결과를 표시하는 표시부와, 및 상기 마이컴로부터 수신한 측정값 및 판정결과 데이터를 변조시켜서 안테나를 통하여 무선 송신하는 무선송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 키 입력부가, 상기 워크피스의 내경과 외경 중에서 측정대상을 선택하는 내외경선택부와, 측정모드, 설정모드, 판정모드의 동작모드 설정을 위한 모드선택명령을 입력하는 모드선택부와, 상기 오차범위의 하한과 상한을 입력하는 오차범위입력부와, 상기 표준값을 설정하기 위한 표준값설정키와, 및 측정값 및 판정결과 데이터의 무선 전송 명령을 입력하기 위한 데이터전송키를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 모드선택부가, 워크피TM의 내외경 측정값을 표시 및 전송하는 동작모드인 측정모드의 동작 명령을 입력하는 측정모드선택키와, 상기 오차범위의 하한과 상한 및 표준값을 설정하기 위한 설정모드선택부와, 및 측정값이 합격 또는 불합격인지를 판정하는 모드인 판정모드의 동작 명령을 입력하는 판정모드선택키로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 설정모드선택부가, 상기 오차범위의 하한을 입력하는 하한선택키와 상기 오차범위의 상한을 입력하는 상한선택키로 구성되는 오차범위설정모드선택부, 및 상기 표준 워크피스의 측정된 값을 표준값으로 설정하는 표준값설정모드선택키로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 마이컴이, 측정값과 표준값 및 오차범위의 하한과 상한을 비교하여 오차범위 내에 있는 경우에는 합격신호를 출력하고 오차범위를 벗어나는 경우에는 불합격신호를 출력하는 비교부와, 상기 비교부로부터 합격신호를 수신한 경우 합격이라고 판정하여 합격판정신호를 상기 표시부로 출력하고 불합격신호를 수신한 경우 불합격이라고 판정하여 불합격판정신호를 상기 표시부로 출력하며, 입력되는 오차범위의 하한과 상한을 저장부에 라이트하며, 측정부에 의해서 측정된 표준 워크피스의 내외경값을 표준값으로 하여 저장부에 라이트하며, 상기 표시부와 무선송신부로의 측정값 및 판정결과 데이터의 출력을 제어하는 제어부와, 및 상기 제어부의 제어에 의해서 상기 오차범위의 하한과 상한 및 상기 표준값을 저장하는 저장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 측정부 가, 입력되는 DC(Direct Current)전압을 기초로 발진동작을 수행하여 교류신호를 출력하는 발진회로와, 상기 발진회로로부터 출력되는 교류신호에 의해서 동작하여 워크피스의 내외경을 측정하여 측정신호로 출력하는 센서와, 상기 센서로부터 수신된 측정신호를 차동증폭하는 차동증폭회로와, 상기 발진회로로부터 출력되는 발진신호를 기초로 상기 차동증폭회로로부터 출력되는 검출신호를 반파정류하는 반파정류회로와, 상기 반파정류회로로부터 반파정류된 측정신호를 평활하는 평활필터회로 및 상기 평활필터회로에 연결되어서 평활된 측정신호를 증폭하는 DC증폭회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 반파정류회로가, 반전단자가 상기 차동증폭회로의 출력단에 제1저항을 통해서 연결되고 비반전단자가 상기 제1저항과 병렬 연결된 제2저항을 통해서 상기 차동증폭회로의 출력단에 연결되고 궤환저항인 제3저항을 갖는 제1연산증폭기와, 반전단자가 상기 발진회로의 출력단에 제5저항을 통해서 연결되고 비반전단자가 제6저항을 통해서 접지(ground)에 연결되는 제2연산증폭기와, 상기 제2연산증폭기의 출력단에 역방향으로 연결되는 정류다이오드와, 게이트극이 상기 정류다이오드의 아노드극에 연결되며 드레인극이 상기 제2연산증폭기의 비반전단자에 연결되며 소스극이 접지에 연결되는 FET(Field Effect Transistor)와, 상기 게이트극과 드레인극에 병렬연결되는 제7저항으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터는, 상기 센서가 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)로 구현되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템은, 상기 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터가 복수로 구비되고, 상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터의 무선송신부로부터 송신되는 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기와, 및 상기 멀티채널중계기와 통신케이블에 의해서 연결되어서 상기 멀티채널중계기를 통해서 수신한 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 저장하고, 저장된 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
다음은 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터의 기능 블록구성도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터의 외관 구성도 및 사용상태도가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)는, 측정헤드(103)에 구비되는 센서(620)에 의해서 워크피스(W1)의 내외경(이하에서는 간단히 구경이라고도 칭한다)을 측정하기 위한 정밀측정기기로서, 먼저 그 기구적 구성에 대해서 기술한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)에는 하기하는 센서(620)가 장착구비되는 측정헤드(103)가 슬리브(102)에 나사 결합되고, 상기 슬리브(102)는 외관 케이스(101)에서 연장되어서 구비된다. 그리고, 슬리브(102)의 대향편에는 측정자가 파지할 수 있는 손잡이(104)가 구비된다.
상기 측정헤드(103)에는 워크피스(W1)의 내경 측정을 위한 내경 측정용 측정헤드와 외경측정을 위한 외경 측정용 측정헤드가 있는데, 도 8에 도시된 측정헤드(103)는 내경 측정용 측정헤드이다. 물론 상기 측정헤드(103)를 교체하고자 하는 경우에는 상기 슬리브(102)와의 나사 체결을 해제하여 교체하면 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)는, 측정부(110)와 ADC(120)와 키 입력부(130)와 마이컴(140)과 표시부(150)와 무선송신부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 측정부(110)는 워크피스(W1)의 내외경을 측정하고 그 측정값을 아날로그신호로 출력한다.
상기 ADC(120)는 상기 측정부(110)로부터 출력되는 아날로그신호를 마이컴(140)이 처리할 수 있도록 디지털신호로 변환한다.
상기 키 입력부(130)는 동작명령과 설정값을 입력하는 유저 인터페이스이다.
상기 마이컴(140)은 상기 키 입력부(130)로부터 명령신호 및 설정값을 수신하고 상기 ADC(120)로부터 디지털신호의 측정값을 수신하여, 측정값 및 표준값의 저장, 표시 및 무선송신 제어를 수행하며, 측정된 값과 표준값과의 비교를 통하여 합격여부를 판정하는 기능을 수행한다.
상기 표시부(150)는 상기 마이컴(140)의 제어에 의해서 측정값 및 판정결과(예컨대, '합격', '불합격')를 표시한다.
그리고, 상기 표시부(150)는 LCD(Liquid Crystal Device)로 구현된다.
상기 무선송신부(150)는 상기 마이컴(140)로부터 수신한 데이터 즉, 측정값 및 판정결과(합격, 불합격)를 예컨대 FSK(Frequency Shift Keying) 변조시켜서 안테나(160a)를 통하여 무선 송신한다.
도 2에는 상기 키 입력부(130)의 상세 블록구성도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 키 입력부(130)는 내외경선택부(210)와 모드선택부(220)와 오차범위입력부(230)와 표준값설정키(240)와 데이터전송키(250)와 영점세팅키(260)를 포함하여서 구성된다.
상기 내외경선택부(210)는 상기 워크피스(W1)의 내경과 외경 중에서 측정대상을 선택하는 유저 인터페이스이다.
상기 내외경선택부(210)는 예컨대 버튼키로 구현되어서 버튼키를 한 번 누르면 내경측정이 선택되고, 버튼키를 한 번 더 누르면 외경측정이 선택되도록 구현된다. 즉, 상기 내외경선택부(210)의 버튼키를 한 번 누르면 내경이 측정되고, 상기 내외경선택부(210)의 버튼키르 두 번 누르면 외경이 측정되게 된다.
상기 모드선택부(220)는 측정모드, 설정모드, 판정모드의 3 가지 동작모드를 설정하기 위한 모드선택명령을 입력하는 유저 인터페이스이다.
본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)에서의 동 작모드는 측정모드, 설정모드, 및 판정모드가 있다.
상기 측정모드는 워크피스(W1)의 내경 또는 외경을 측정하여 측정값을 표시하거나 측정된 내외경값을 무선으로 멀티채널중계기(R)를 통해서 원격에 있는 컴퓨터(T)로 전송하는 동작모드이다.
상기 설정모드는 표준값과 오차범위를 설정하는 모드로서, 상기 설정모드에는 오차범위설정모드와 표준값설정모드가 있다.
상기 표준값설정모드는 오차범위의 기준이 되는 표준값(소위 '표준이되는 워크피스'(소위 마스터 워크피스)의 표준구경값(즉, 표준내경값과 표준외경값을 칭하는 의미이다, 이는 본 명세서 전체에서 동일한 의미로 사용)을 설정하는 동작모드이고, 상기 오차범위설정모드는 오차범위를 설정하는 동작모드이다.
그리고, 상기 판정모드는 측정된 워크피스의 측정값이 오차범위 내에 있는지 여부(즉, 규격품에 해당하는지 여부)를 판정하는 동작모드이다.
상기 오차범위입력부(230)는 오차범위의 하한과 상한을 입력하기 위한 유저 인터페이스이다.
상기 표준값설정키(240)는 합격 판정의 기준이 되는 표준 워크피스의 표준값을 설정하기 위한 명령키를 입력하는 유저 인터페이스이다.
상기 데이터전송키(250)는 데이터(즉, 측정값과 판정결과)의 무선 전송 명령을 입력하기 위한 키 입력수단이다.
상기 영점세팅키(260)는 영점조정을 하기 위한 기능키이다.
도 3에는 상기 모드선택부(220)의 상세 블록구성도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모드선택부(220)에는 측정모드선택키(310)와 설정모드선택부(320)와 판정모드선택키(330)가 구비되어 있다.
상기 측정모드선택키(310)는 워크피스(W1)의 내외경 측정값을 표시 및 전송하는 측정모드 동작 명령을 입력하기 위한 유저 인터페이스이다.
상기 설정모드선택부(320)는 오차범위 및 표준값을 설정하기 위한 유저 인터페이스이다.
그리고, 상기 설정모드선택부(320)에는 오차의 하한값을 설정하기 위한 하한선택키(322a)와 오차의 상한값을 설정하기 위한 상한선택키(322b)로 구성되는 오차범위설정모드선택부(322)와, 표준 워크피스의 측정된 값을 표준값으로 설정하는 표준값설정모드선택키(324)가 구비되어 있다.
상기 판정모드선택키(330)는 측정된 내외경이 합격 또는 불합격인지를 판정하는 모드인 판정모드 동작 명령을 입력하는 키 입력수단이다.
도 4에는 상기 오차범위입력부(230)의 상세 블록구성도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오차범위입력부(230)에는 다운키(410)와 업키(411)와 입력완료키(412)가 구비되어 있다. 상기 다운키(410)와 업키(411)는 오차범위의 상한값(예컨대, 0.001mm)과 하한값(예컨대, -0.001mm)을 입력하기 위한 키 버튼이고, 입력완료키(412)는 입력이 완료되었다는 신호를 입력하는 키 버튼이다.
도 5에는 상기 마이컴(140)의 상세 블록구성도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마이컴(140)은 비교부(510)와 제어부(520)와 저장부(530)로 구성된다.
상기 비교부(510)는 측정된 내외경값과 표준값 및 오차범위를 비교하여 오차범위 내에 있는 경우에는 합격신호를 출력하고 오차범위를 벗어나는 경우에는 불합격신호를 출력한다.
상기 제어부(520)는 상기 비교부(510)로부터 합격신호를 수신한 경우 합격이라고 판정하여 합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력하고, 불합격신호를 수신한 경우 불합격이라고 판정하여 불합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력한다.
그리고, 상기 제어부(520)는 키 입력부(130)로부터 입력된 하한값과 상한값을 저장부(530)의 오차범위저장부(531)에 라이트하며, 측정부(110)에 의해서 측정된 표준 워크피스의 내외경값을 표준값으로 하여 저장부(530)의 표준값저장부(532)에 라이트하며, 표시부(150)와 무선송신부(160)로의 데이터출력을 제어한다.
상기 저장부(530)는 상기 제어부(520)의 제어에 의해서 상기 키 입력부(130)로부터 입력되는 오차범위설정값(하한값과 상한값)과 설정된 표준값을 저장한다.
상기 저장부(530)는 오차범위저장부(531)와 표준값저장부(532)로 구성된다. 상기 오차범위저장부(531)에는 상기 하한값과 상한값이 저장되고, 상기 표준값저장부(532)에는 상기 표준값이 저장된다.
도 6에는 상기 측정부(110)의 상세 블록구성도가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(110)는, 발진회로(610)와 센서(620)와 차동증폭회로(630)와 반파정류회로(640)와 평활필터회로(650)와 DC증폭회로(660)로 구성된다.
상기 발진회로(610)는 입력되는 DC전압을 기초로 발진동작을 수행하여 정현파 교류신호를 출력한다.
상기 센서(620)는 상기 발진회로(610)로부터 출력되는 교류신호에 의해서 동작하여 워크피스의 내외경을 측정하여 측정신호로 출력한다.
그리고, 상기 센서(620)는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) (변위센서)로 구현된다.
상기 차동증폭회로(630)는 상기 센서(620)로부터 수신된 측정신호를 차동증폭한다.
상기 반파정류회로(640)는 상기 발진회로(610)로부터 출력되는 발진신호를 기초로 상기 차동증폭회로(630)로부터 출력되는 교류신호를 반파정류한다.
상기 평활필터회로(650)는 상기 반파정류회로(640)로부터 반파정류된 측정신호를 평활한 직류로 만든다.
상기 DC증폭회로(660)는 상기 평활필터회로(650)에 연결되어서 평활된 측정신호를 증폭한다.
도 7에는 상기 반파정류회로의 상세 회로도가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 반파정류회로(640)는, 반전단자가 상기 차동증폭회로(630)의 출력단에 제1저항(R1)을 통해서 연결되고 비반전단자가 상기 제1저항(R1)과 병렬 연결된 제2저항(R2)을 통해서 상기 차동증폭회로(630)의 출력단에 연결되고 궤환저항인 제3저항(R3)을 갖는 제1연산증폭기(U1)와, 상기 제1연산증폭기(U1)의 출력단에 연결되는 제4저항(R4)과, 반전단자가 상기 발진회로(610)의 출 력단에 제5저항(R5)을 통해서 연결되고 비반전단자가 제6저항(R6)을 통해서 접지(ground)에 연결되는 제2연산증폭기(U2)와, 상기 제2연산증폭기(U2)의 출력단에 역방향으로 연결되는 정류다이오드(D1)와, 게이트극이 상기 정류다이오드(D1)의 아노드극에 연결되며 드레인극이 상기 제2연산증폭기(U2)의 비반전단자에 연결되며 소스극이 접지에 연결되는 FET(F1)와, 상기 게이트극과 드레인극에 병렬연결되는 제7저항(R7)으로 구성된다.
그리고, 상기 FET(F1)는 MOS FET(metal oxide semiconductor FET)로 구현되어서 스위칭 동작을 수행한다.
도 9에는 본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템(10)의 구성도가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템(10)은 상기 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)가 복수로 구비되고, 상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)의 무선송신부(150)로부터 송신되는 주파수를 달리하는 복수의 신호를 각각 수신하고 수신된 각 신호에 대하여 각각 복조한 후 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기(R)와, 상기 멀티채널중계기(R)와 통신케이블(Ca)에 의해서 연결되어서 상기 멀티채널중계기(R)를 통해서 수신한 복수의 데이터를 저장하고, 저장된 복수의 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터(T)로 구성된다.
상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)와 멀티채널중계기(R)간에는 무선 통신으로 데이터가 전송되고, 멀티채널중계기(R)와 컴퓨터(T) 간에는 예컨대 RS232 통신에 의한 유선통신으로 데이터가 전송된다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100) 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템(10)의 동작과정에 대하여 기술한다.
본 발명의 인디게이터(100)에 의한 동작모드는 측정모드, 설정모드, 및 판정모드가 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.
먼저, 설정모드선택부(320)에 의해서 오차범위와 표준값을 설정하는 과정에 대하여 기술한다.
먼저, 오차범위를 설정하는 과정에 대하여 기술한다.
오차범위 설정은 상기 오차범위설정모드선택부(322)에 구비된 하한선택키(322a)와 상한선택키(322b)와 오차범위입력부(230)에 의해서 설정한다.
즉, 먼저 하한을 설정하는 경우, 하한선택키(322a)를 누르고 다운키(410)와 업키(411)를 통해서 오차범위의 하한(예컨대, 내경 30mm의 경우에는 -0.001mm)(실제 입력되는 데이터는 숫자만 입력되고 (-)부호를 입력하지 않음은 물론이다)을 입력하고 입력완료키(412)를 누르면, 상기 제어부(520)는 입력된 하한값을 오차범위저장부(531)에 라이트한다.
그리고, 상한 설정은 하한을 설정하는 경우와 마찬가지로, 상한선택키(322b)를 누르고 다운키(410)와 업키(411)를 통해서 오차범위의 상한(예컨대, 내경 30mm의 경우에는 0.001mm)을 입력하고 입력완료키(412)를 누르면, 상기 제어부(520)는 입력된 상한값을 오차범위저장부(531)에 저장한다.
다음으로 표준값을 설정하는 과정에 대하여 기술한다.
표준값설정모드선택키(324)를 누르면 표준값설정모드가 되고, 이 때 표준 워크피스를 측정헤드(103)에 삽입한 후 표준값설정키(240)를 누르면, 상기 마이컴(140)의 제어부(520)는 측정부(110)에 의해서 측정된 표준 워크피스의 내외경값을 표준값으로 하여 표준값저장부(532)에 저장한다.
다음은 측정모드에서의 동작 즉, 워크피스(W1)의 구경을 측정하고 측정된 구경을 표시 및 전송하는 동작에 대하여 기술한다.
측정모드는 측정모드선택키(310)를 누름으로써 작동되지만, 기본적으로 전원이 온되면 디폴트값으로 설정되어져서 측정헤드(103)에 워크피스(W1)가 삽입되면 자동으로 측정값이 표시되도록 할 수도 있다.
먼저, 내외경선택부(210)에 의해서 내경 또는 외경을 선택하는데, 여기서는 내경을 측정하는 것을 예를 들어서 설명한다.
내경측정용 측정헤드를 슬리브에 장착한 상태에서, 내외경선택부(210)의 버튼키를 한 번 눌러서 내경을 선택하고, 측정헤드(103)에 워크피스(W1)가 삽입된 상태에서, 모드선택부(220)의 측정모드선택키(310)를 눌러서 측정모드 명령이 입력(디폴트값으로 설정된 경우에는 측정모드선택키(310)의 누름 동작이 불필요하다)된 경우, 상기 제어부(520)는 측정부(110)에서 측정한 내경값을 상기 표시부(150)로 출력한다.
그리고, 데이터전송키(250)로부터 데이터전송 명령신호가 입력되는 경우, 상기 제어부(520)는 측정된 데이터를 무선송신부(160)를 통해서 컴퓨터(T)로 전송한 다.
한편, 측정부(110)에서 측정된 워크피스(W1)의 내경(외경도 마찬가지)이 마이컴(140)으로 입력되는 과정에 대하여 기술한다.
전원의 온에 의하여 발진회로(610)로 DC전압이 인가되면 상기 발진회로(610)는 발진동작을 수행하여 소정 주파수의 정현파를 출력한다.
상기 LVDT로 구현되는 센서(620)는 정현파에 의하여 동작하여 워크피스(W1)의 삽입에 따른 변위를 검출하여 이를 교류전압신호로 출력한다.
상기 센서(620)로부터 출력된 측정값인 교류전압신호는 차동증폭회로(630)에 의해서 차동증폭된다.
그리고, 상기와 같이 차동증폭된 측정값인 교류전압신호는 반파정류회로(640)에서 상기 발진회로(610)로부터 입력되는 정현파를 기초로 반파정류되어 DC신호로 된다.
반파정류신호는 평활회로(650)를 거쳐서 평활되고 DC증폭회로(660)에 의해서 증폭되어서 ADC(120)로 입력된다.
ADC(120)에서 디지털신호로 변환된 측정값은 마이컴(140)으로 입력되고 마이컴(140)은 상기 키 입력부(130)로부터 입력되는 명령신호에 따라서 측정값 표시 또는 무선송신부(150)로 출력하게 된다.
다음은 판정모드에서의 동작에 대하여 기술한다.
상기 판정모드선택키(330)를 눌러서 판정모드동작 명령신호가 입력되면, 상기 제어부(520)는 상기 측정부(110)에 의해서 측정된 워크피스의 구경값과 저장된 표준값과 오차범위를 상기 비교부(510)로 출력한다.
상기 비교부(510)는 측정된 구경값과 표준값 및 오차범위를 비교하여 측정된 구경값이 오차범위 내에 있는 경우에는 합격신호(예컨대, 논리신호 high)를 출력하고 오차범위를 벗어나는 경우에는 불합격신호(예컨대, 논리신호 low)를 출력한다.
제어부(520)는 상기 비교부(510)로부터 합격신호를 수신한 경우 합격이라고 판정하여 합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력하고, 불합격신호를 수신한 경우불합격이라고 판단하여 불합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력한다.
그리고, 상기 표시부(150)는 상기 제어부(520)로부터 합격판정신호를 수신한 경우 예컨대, '합격'이라고 표시하고, 상기 제어부(520)로부터 불합격판정신호를 수신한 경우 예컨대, '불합격'이라고 표시하여 판정결과를 나타낸다.
그리고, 데이터전송키(250)로부터 데이터전송 명령신호가 입력되면 상기 제어부(520)는 합격 또는 불합격 판정내용을 상기 무선송신부(160)로 출력하고, 상기 무선송신부(160)는 수신한 데이터를 예컨대 FSK 변조하여 멀티채널중계기(R)로 전송한다.
그리고, 상기 멀티채널중계기(R)는 각각 주파수를 달리하는 복수의 데이터(합격 불합격의 판정결과 데이터)를 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)로부터 수신하고 이를 증폭하여 상기 컴퓨터(T)로 전송한다.
이 때 상기 컴퓨터(T)는 수신한 복수의 데이터를 저장하고 모니터를 통해서 각 기기(즉, 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100))에 해당하는 합격 불합격 여부를 표시한다.
상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
상기와 같은 구성과 동작 과정을 가지는 본 발명인 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 측정값만이 아니라 측정한 워크피스(W1)가 허용 오차범위 내에 있는지 여부를 바로 확인할 수 있는 효과가 있다.
즉, 측정 대상인 워크피스가 표준값의 오차 허용 범위를 벗어난 경우에는 표시부를 통해서 바로 표시할 수 있도록 함으로써 검사자가 즉각적으로 워크피스의 불량 여부를 확인할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 무선송신부(160)의 구성에 의하여 측정값 및 판정결과를 원격에 있는 컴퓨터(T)로 전송할 수 있어서 원격에 있는 유저에게도 측정값 또는 판정결과에 의한 불량유무 등을 바로 확인할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 내외경선택부(210)의 구성에 의하여 내경 및 외경을 모두를 측정할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 다수의 디지털 인디게이터(100)가 측정한 데이터를 수신하여 처리할 수 있는 멀티채널중계기(R)를 구비하여 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 동시에 컴퓨터(T)로 전송할 수 있도록 함으로써, 컴퓨터(T)에서 바로 다수의 디지털 인 디게이터(100)가 측정 및 판정한 결과에 대하여 통계 처리 및 통계 분석을 할 수 있는 매우 편리하고도 경제적인 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 멀티채널중계기(R)를 이용하여 복수의 측정값 및 판정결과를 동시에 처리함으로써 간편하게 복수의 데이터를 처리할 수 있으며 경제성이 보장되어서 원가절감의 효과도 있다.

Claims (11)

  1. 슬리브(102)에 체결되는 측정헤드(103)에 구비되는 센서(620)에 의해서 워크피스(W1)의 구경을 측정하기 위한 휴대용 구경 측정 디지털 인디게이터에 있어서:
    워크피스(W1)의 내외경을 측정하여 측정값을 아날로그신호로 출력하는 측정부(110);
    상기 측정부(110)로부터 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(Analog Digital Converter)(120);
    합격 판정의 기준이 되는 표준 워크피스의 표준값 및 오차범위의 하한과 상한을 포함하는 설정값, 동작명령을 입력하는 키 입력부(130);
    상기 키 입력부(130)로부터 상기 동작명령 및 설정값을 수신하고 상기 ADC(120)로부터 디지털신호의 측정값을 수신하여, 측정값 및 상기 설정값의 저장, 표시 및 무선송신 제어를 수행하며, 측정값과 상기 표준값과의 비교를 통하여 합격여부를 판정하는 기능을 수행하는 마이컴(140);
    상기 마이컴(140)의 제어에 의해서 측정값 및 판정결과를 표시하는 표시부(150); 및
    상기 마이컴(140)로부터 수신한 측정값 및 판정결과 데이터를 변조시켜서 안테나(160a)를 통하여 무선 송신하는 무선송신부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 키 입력부(130)는,
    상기 워크피스(W1)의 내경과 외경 중에서 측정대상을 선택하는 내외경선택부(210);
    측정모드, 설정모드, 판정모드의 동작모드 설정을 위한 모드선택명령을 입력하는 모드선택부(220);
    상기 오차범위의 하한과 상한을 입력하는 오차범위입력부(230);
    상기 표준값을 설정하기 위한 표준값설정키(240); 및
    측정값 및 판정결과 데이터의 무선 전송 명령을 입력하기 위한 데이터전송키(250)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 모드선택부(220)는,
    워크피스(W1)의 내외경 측정값을 표시 및 전송하는 동작모드인 측정모드의 동작 명령을 입력하는 측정모드선택키(310);
    상기 오차범위의 하한과 상한 및 표준값을 설정하기 위한 설정모드선택부(320); 및
    측정값이 합격 또는 불합격인지를 판정하는 모드인 판정모드의 동작 명령을 입력하는 판정모드선택키(330)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 설정모드선택부(320)는,
    상기 오차범위의 하한을 입력하는 하한선택키(322a)와 상기 오차범위의 상한을 입력하는 상한선택키(322b)로 구성되는 오차범위설정모드선택부(322); 및
    상기 표준 워크피스의 측정된 값을 표준값으로 설정하는 표준값설정모드선택키(324)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중에서 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 마이컴(140)은,
    측정값과 표준값 및 오차범위의 하한과 상한을 비교하여 오차범위 내에 있는 경우에는 합격신호를 출력하고 오차범위를 벗어나는 경우에는 불합격신호를 출력하는 비교부(510);
    상기 비교부(510)로부터 합격신호를 수신한 경우 합격이라고 판정하여 합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력하고 불합격신호를 수신한 경우 불합격이라고 판정하여 불합격판정신호를 상기 표시부(150)로 출력하며, 입력되는 오차범위의 하한과 상한을 저장부(530)에 라이트하며, 측정부(110)에 의해서 측정된 표준 워크피스의 내외경값을 표준값으로 하여 저장부(530)에 라이트하며, 상기 표시부(150)와 무선송신부(160)로의 측정값 및 판정결과 데이터의 출력을 제어하는 제어부(520); 및
    상기 제어부(520)의 제어에 의해서 상기 오차범위의 하한과 상한 및 상기 표 준값을 저장하는 저장부(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 측정부(110)는,
    입력되는 DC전압을 기초로 발진동작을 수행하여 교류신호를 출력하는 발진회로(610);
    상기 발진회로(610)로부터 출력되는 교류신호에 의해서 동작하여 워크피스의 내외경을 측정하여 측정신호로 출력하는 센서(620);
    상기 센서(620)로부터 수신된 측정신호를 차동증폭하는 차동증폭회로(630);
    상기 발진회로(610)로부터 출력되는 발진신호를 기초로 상기 차동증폭회로(630)로부터 출력되는 검출신호를 반파정류하는 반파정류회로(640);
    상기 반파정류회로(640)로부터 반파정류된 측정신호를 평활하는 평활필터회로(650); 및
    상기 평활필터회로(650)에 연결되어서 평활된 측정신호를 증폭하는 DC증폭회로(660)로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 반파정류회로(640)는,
    반전단자가 상기 차동증폭회로(630)의 출력단에 제1저항(R1)을 통해서 연결되고 비반전단자가 상기 제1저항(R1)과 병렬 연결된 제2저항(R2)을 통해서 상기 차 동증폭회로(630)의 출력단에 연결되고 궤환저항인 제3저항(R3)을 갖는 제1연산증폭기(U1);
    반전단자가 상기 발진회로(610)의 출력단에 제5저항(R5)을 통해서 연결되고 비반전단자가 제6저항(R6)을 통해서 접지(ground)에 연결되는 제2연산증폭기(U2);
    상기 제2연산증폭기(U2)의 출력단에 역방향으로 연결되는 정류다이오드(D1);
    게이트극이 상기 정류다이오드(D1)의 아노드극에 연결되며 드레인극이 상기 제2연산증폭기(U2)의 비반전단자에 연결되며 소스극이 접지에 연결되는 FET(F1);
    상기 게이트극과 드레인극에 병렬연결되는 제7저항(R7)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 센서(620)는,
    LVDT(Linear Variable Differential Transformer)로 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중에서 어느 하나의 청구항에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)의 무선송신부(150)로부터 송신되는 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 각각 수신하고 수신된 데이터를 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기(R); 및
    상기 멀티채널중계기(R)와 통신케이블(Ca)에 의해서 연결되어서 상기 멀티채 널중계기(R)를 통해서 수신한 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 저장하고, 저장된 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터(T)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템.
  10. 청구항 5에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)의 무선송신부(150)로부터 송신되는 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기(R); 및
    상기 멀티채널중계기(R)와 통신케이블(Ca)에 의해서 연결되어서 상기 멀티채널중계기(R)를 통해서 수신한 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 저장하고, 저장된 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터(T)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템.
  11. 청구항 8에 의한 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터(100)의 무선송신부(150)로부터 송신되는 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 수신하고 수신된 데 이터를 증폭하여 전송하는 멀티채널중계기(R); 및
    상기 멀티채널중계기(R)와 통신케이블(Ca)에 의해서 연결되어서 상기 멀티채널중계기(R)를 통해서 수신한 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 저장하고, 저장된 상기 복수의 측정값 및 판정결과 데이터를 모니터를 통해서 표시하는 컴퓨터(T)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터를 구비한 측정데이터 멀티 통신시스템.
KR1020070031120A 2007-03-29 2007-03-29 무선 휴대용 내외경 측정 디지털 인디게이터 및 이를구비한 측정데이터 멀티 통신시스템 KR20080088294A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101363715B1 (ko) * 2012-12-17 2014-02-18 한국항공우주연구원 듀얼 다이얼게이지를 구비한 측정장치 및 평형도 측정방법
CN112847095A (zh) * 2021-02-04 2021-05-28 浙江快驴科技有限公司 一种仪表芯片的精度测试装置及其使用方法

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