KR20100003743U - 전자 저울 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 시간에 따라 변동하는 하중을 측정하여 디스플레이할 수 있는 전자 저울이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 이 전자 저울은 측정 대상의 무게 측정치의 고주파 성분을 제거하는 데이터 처리부를 포함한다.

Description

전자 저울{ELECTRONIC SCALE}

본 고안은 전자 저울에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 변동하는 하중을 측정할 수 있는 전자 저울에 관한 것이다.

일반적으로 어떤 물체의 무게를 측정하기 위해서는 스트레인게이지의 출력을 이용하는 디지털식 전자저울을 사용하고 있다. 그러나 통상적인 저울은 몸무게와 같이 통상적으로 움직임이 없는 정적인 하중을 측정하기 위한 장치로서 이용되고 있을 뿐, 시간에 따라 변하는 하중을 측정하기 위한 저울은 아직 일반화 되어 있지 않다.

예를 들면 수산물 시장에 횟감을 사러 가서 물고기 무게를 측정하기 위해 상인은 살아 있는 물고기를 용기에 넣어 저울 위에 올려놓게 된다. 그러나 물속을 나온 물고기는 파닥거리며 저울의 눈금을 오르락 내리락 하게 하므로, 소비자는 정확한 무게를 확인하기 어렵다. 그리고는 상점 주인이 눈금판에 표시되는 숫자를 대충 읽고 물고기의 무게를 정하기 때문에 소비자와 판매자간에 측정에 대한 신뢰도가 무너지게 된다. 물고기와 같이 지속적으로 변동하는 무게에서 물체의 참된 무게를 정확하게 측정할 수 있는 저울을 개발하는 것이 필요하다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 시간에 따라 변동하는 하중을 측정하여 디스플레이할 수 있는 전자 저울을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 고안은 전자저울에 데이터 처리부라는 프로세스를 두어 A/D 변환된 신호를 필터링시키고 동시에 평균 계산 프로그램을 이용하여 시간에 따라 변하는 무게를 정확하게 측정할 수 있는 변동하중 측정용 전자저울을 제공한다.

기존의 전자저울은 대부분 정지하중을 측정하기 위한 저울이거나, 순간 측정물이 정지했을 때 이를 감지하여 물체의 무게를 측정하는 정지기능(HOLD)을 가진 저울을 이용하여 움직이는 물체에 대한 무게를 측정할 수 있을 뿐이나, 본 고안에 따르면, 데이터 처리 개념을 기존의 전자저울에 적용함으로서 정확한 무게를 측정할 수 있고, 판매자와 소비자간의 측정에 대한 신뢰도가 증가한다.

또한, 본 고안에 따르면, 활어뿐만 아니라 동물이나 유아처럼 움직임이 심한 물체의 무게를 정확하고 신속하게 측정할 수 있다.

본 고안은 활어와 같이 시간에 따라 지속적으로 변동하는 하중에 대해 필터 링 개념과 통계의 평균 개념을 적용하여 정확한 하중을 측정하기 위한 전자저울에 관한 것이다. 시간에 따라 변동하는 하중을 측정하기 위해서는 보다 정확하고 신속한 측정방법이 요구되고 있지만 대부분 일반 정지하중을 측정하는 저울을 이용하거나, 강아지와 같이 움직이는 물체에 대해서는 순간적으로 정지했을 때 이를 감지하여 물체의 무게를 측정하는 ‘정지기능(HOLD)’을 가진 저울을 이용하지만 활어처럼 계속적으로 움직이는 물체와 같이 시간에 따라 지속적으로 변동하는 물체의 무게 측정에는 적당하지 않다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, A/D 변환된 물체의 무게 신호에 대해 저역통과필터링을 수행하고 필터링된 신호에 대해서 평균개념을 적용하여 정확한 무게 측정을 할 수 있는 변동하중 측정용 전자저울을 제공한다.

구체적으로, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 측정 대상의 무게 측정치의 고주파 성분을 제거하는 데이터 처리부를 포함하는 전자 저울이 제공된다.

일 실시예에 따른 전자 저울은 데이터 처리부는 저역통과필터(LPF)를 포함할 수 있다.

또한, 데이터 처리부는, 상기 저역통과필터로부터의 출력값에 대해 일정 시간에 걸쳐 산술 평균, 기하 평균, 또는 조화 평균을 계산하도록 구성되는 평균값 계산부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 저울은, 필터링할 주파수 범위를 입력하고, 산술 평균, 기하 평균, 및 조화 평균 중 적어도 하나를 선택하기 위한 버튼을 구비하는 조 작부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 저울은, 측정 대상의 무게에 비례하는 크기를 갖는 전기 신호를 생성하는 로드셀; 및 로드셀로부터 출력된 전기 신호를 디지털화 하는 A/D 변환기를 더 포함할 수 있고, 데이터 처리부는 A/D 변환기로부터의 출력을 입력받을 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 저울은, 데이터 처리부로부터 출력값을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명한다.

본 고안에 적용된 개념을 농수산시장에서 활어 무게를 측정할 경우를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

살아 있는 물고기가 저울 위에서 파닥 거릴 때에는 순간적인 충격력이 저울에 작용하게 되고, 무게 측정이 끝날 때 까지 지속적으로 충격력이 작용하게 되어 시간에 따라 변동하는 하중으로 모델링할 수 있다. 즉, 도 1에서 처럼 저울에 표시되는 무게는 고기의 실제 정적인 무게(Fo)에 파닥거림으로 측정되는 변동량(F1)이 중첩된 무게가 표시(F)되므로 물고기의 실제 무게 Fo는 Fo = F - F1에서 계산해낼 수 있다.

위와 같이 정적인 하중에 변동하중이 중첩되어 나타나는 경우에는 아래 방법을 이용하여 실제 무게를 계산할 수 있다.

실제 무게를 계산하기 위해서 도 2에서와 같이 A/D 변환기(Analogue to Digital Converter)(30)와 디스플레이부(60) 사이에 데이터처리부(40)를 넣어 측정 된 무게 신호에 대해 필터링과 평균개념을 적용하는 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 전자저울의 구성도를 나타낸다. 도 1에서 설명된 바와 같이 물체 무게(10)는 정적인 무게에 변동 무게가 중첩되어 나타난다.

도시한 바와 같이 전자저울은 측정 대상의 무게(10)에 비례하는 크기를 갖는 전기 신호를 생성하는 로드셀(20), 로드셀로부터 전달되어 온 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 A/D 변환기(30), A/D 변환기(30)에서 처리된 디지털화된 물체 무게를 본 고안에서 이루고자 하는 변동 하중이 제거된 실제 하중을 얻기 위한 데이터 처리부(40), 그리고 데이터를 원하는 형태로 조작하기 위한 조작부(50), 최종 처리된 결과를 보여주는 디스플레이부(60)로 구성되어 있다.

이하에서는, 본 고안의 일 실시예에에 따른 전자 저울에서 변동 하중을 측정하는 과정을 상세히 설명한다.

도 1과 같이 실제 물고기의 무게에 시간에 따라 변하는 변동량이 중첩된 무게가 로드셀(20)에 의해 전기 신호로서 출력되고, 이 신호는 A/D 변환기(30)에 의해 디지털로 변환된다.

이 변동량이 중첩되어 있는 디지털 신호는 데이터 처리부(40)로 입력된다. 데이터 처리부(40)는 입력된 신호의 고주파 성분을 제거하는 저역통과필터(LPF)와 고주파 성분이 제거된 신호에 대해 일정 시간 동안의 평균을 계산하는 평균값 계산부를 포함할 수 있다. 저역통과필터는, 조작부(50)를 통해 신호특성에 맞게 입력 된 필터링 주파수 범위를 이용하여, A/D 변환기(30)로부터 입력된 신호를 필터링한다. 이에 의해, 물고기의 파닥 거림으로 인해 나타나는 충격력과 같은 고주파신호 성분을 제거할 수 있다. 다음으로, 평균값 계산부는, “산술평균”,“기하평균”,“조화평균” 등 조작부(50)를 통해 선택된 평균 개념을 이용하여, 고주파수 성분이 제거된 신호에 대해 적용한다. 이에 의해, 변동량이 제거된 정확한 데이터가 얻어지며, 이 정확한 데이터는 사용자가 볼 수 있도록 디스플레이부(60)에 의해 디스플레이된다.

지금까지 도면을 참조로 본 고안의 구체적인 구현예를 설명하였으나, 도면에 나타낸 사항은 본 고안의 설명을 위한 것이고 본 고안의 권리범위를 제한하려는 것이 아니다. 즉, 이하의 등록청구범위에 기재된 사항의 범위 내에서 본 고안의 구현예를 다양하게 변형하거나 수정할 수 있으며 이것은 모두 본 고안의 권리범위에 포함된다.

도 1은 활어의 하중 측정치의 시간적 변동을 도시한 그래프이다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 전자 저울의 구성을 도시한 개략도이다.

Claims (6)

1. 측정 대상의 무게 측정치의 고주파 성분을 제거하는 데이터 처리부를 포함하는 전자 저울.
2. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 처리부는 저역통과필터(LPF)를 포함하는 것인 전자 저울.
3. 제2항에 있어서,

   상기 데이터 처리부는, 상기 저역통과필터로부터의 출력값에 대해 일정 시간에 걸쳐 산술 평균, 기하 평균, 또는 조화 평균을 계산하도록 구성되는 평균값 계산부를 더 포함하는 것인 전자 저울.
4. 제3항에 있어서,

   필터링할 주파수 범위를 입력하고, 산술 평균, 기하 평균, 및 조화 평균 중 적어도 하나를 선택하기 위한 버튼을 구비하는 조작부를 더 포함하는 전자 저울.
5. 제1항에 있어서,

   측정 대상의 무게에 비례하는 크기를 갖는 전기 신호를 생성하는 로드셀; 및

   상기 로드셀로부터 출력된 전기 신호를 디지털화 하는 A/D 변환기

   를 더 포함하고,

   상기 데이터 처리부는 상기 A/D 변환기로부터의 출력을 입력받는 것인 전자 저울.
6. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 처리부로부터 출력값을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 전자 저울.

Images