KR20160095224A - 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구 - Google Patents

자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구 Download PDF

Info

Publication number
KR20160095224A
KR20160095224A KR1020150015802A KR20150015802A KR20160095224A KR 20160095224 A KR20160095224 A KR 20160095224A KR 1020150015802 A KR1020150015802 A KR 1020150015802A KR 20150015802 A KR20150015802 A KR 20150015802A KR 20160095224 A KR20160095224 A KR 20160095224A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
magnetic field
current
control unit
detecting
Prior art date
Application number
KR1020150015802A
Other languages
English (en)
Inventor
김광현
박영석
Original Assignee
광주대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주대학교산학협력단 filed Critical 광주대학교산학협력단
Priority to KR1020150015802A priority Critical patent/KR20160095224A/ko
Publication of KR20160095224A publication Critical patent/KR20160095224A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
    • G09B23/181Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism for electric and magnetic fields; for voltages; for currents

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 자석의 이동에 의한 자기력의 변화를 다수의 홀센서를 이용하여 검출함으로써, 각종 장비가 설치된 현장이나 실험실에서 도선에 흐르는 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하여 장비의 점검 또는 전기관련 학습자의 학습 효과를 배가시킬 수 있는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구는, 도선에 흐르는 전류로 인한 자기장에 의해 회전하는 자침판(50)과, 상기 자침판(50)과 일정거리 이격되어 자침판(50)의 회전으로 인한 자기장의 변화를 검출하는 다수개의 홀센서(41 ~ 44)와, 상기 홀센서(41 ~ 44)의 측정값을 검출하는 검출부(10)와, 상기 검출부(10)에 의한 자계변화를 연산하기 위한 연산부(20)와, 상기 연산부(20)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 검출하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 표시하기 위한 표시부(32)와, 상기 표시부(32)와 제어부(30) 및 연산부(20)가 동작되도록 전력을 공급하기 위한 전원부(31)와, 상기 연산부(20)를 초기화시켜 자계변화의 기준치를 설정하고 상기 전원부(31)의 전원공급을 조작하기 위한 조작부(33)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구{TEACHING APPARATUS FOR CURRENT DIRECTION GAUGE}
본 발명은 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자석의 이동에 의한 자기력의 변화를 다수의 홀센서를 이용하여 검출함으로써, 각종 장비가 설치된 현장이나 실험실에서 도선에 흐르는 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하여 장비의 점검 또는 전기관련 학습자의 학습 효과를 배가시킬 수 있는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구에 관한 것이다.
일반적으로 회로의 전류를 측정하기 위해서는 전류측정기 등의 테스터기를 사용하게 된다. 또한, 회로를 절단하지 않고 전류를 측정하기 위해서는 저항의 양단 전압을 측정한 후 오옴의 법칙을 활용하여 전류를 측정하게 된다.
그러나, 고압의 전압으로 작동하는 장비나 실험실에서 초보 학습자가 이러한 전류를 측정하는 것에는 다소 어려움이 있다. 다시 말해, 전류의 흐름과 방향을 직관적으로 판단할 수 있다면 전기관련의 학습에 큰 도움이 될 것으로 판단된다. 특히, 디지털회로에서 펄스파의 진행여부를 직관적으로 판단할 수 있는 교구가 있다면 학습의 효과가 배가될 것으로 판단된다.
종래의 전류측정장치는 국내 등록특허 제10-1476819호(등록일: 2014년 12월 19일)로, "로고스키 코일을 이용한 전류측정장치"가 개시되어 있다.
상기 등록특허는, 공심코어와, 상기 공심코어에 균일하게 감긴 로고스키 코일과, 상기 로고스키 코일의 출력 단부를 수용하는 차폐 케이블과, 상기 차폐 케이블로부터 출력되는 전압을 분압하는 분압부와, 상기 분압부로부터 출력되는 전압을 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 출력되는 전압을 적분하여 출력하는 적분부와, 상기 적분부로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부 및 상기 A/D변환부로부터 출력되는 디지털 신호를 연산 처리하여 표시부에 표시하는 연산제어부를 포함하여 구성된다.
상기 등록특허는 수십 킬로 암페어의 대전류나 일반 전류계로 계측이 불가능한 용접전류와 같이 고주파를 수반하는 펄스성 대전류를 계측할 수 있어 그 용도가 광범위하다는 장점은 있다.
그러나, 유도전류를 이용한 계측장비로써 그 구조가 복잡하고, 장비가 고가인 단점이 있다. 특히, 실험실에서 전류에 대한 학습을 하는 초보학습자에게는 장비의 조작이 불편하고, 특히 디지털회로에서 펄스파의 진행여부 등을 쉽고 빠르게 측정하고, 이를 이해할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 각종 전기장비가 설치된 현장이나 실험실에서 도선에 흐르는 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하여 장비의 점검 또는 전기관련 학습자의 학습 효과를 배가시킬 수 있는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구를 제공하는 것이다.
특히, 자석의 이동에 의한 자기력의 변화를 다수의 홀센서를 이용하여 검출하여 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하기 때문에 조작이 편리하고 저렴한 비용의 교구를 공급할 수 있는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구를 제공하는 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구는, 도선에 흐르는 전류로 인한 자기장에 의해 회전하는 자침판(50)과, 상기 자침판(50)과 일정거리 이격되어 자침판(50)의 회전으로 인한 자기장의 변화를 검출하는 다수개의 홀센서(41 ~ 44)와, 상기 홀센서(41 ~ 44)의 측정값을 검출하는 검출부(10)와, 상기 검출부(10)에 의한 자계변화를 연산하기 위한 연산부(20)와, 상기 연산부(20)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 검출하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 표시하기 위한 표시부(32)와, 상기 표시부(32)와 제어부(30) 및 연산부(20)가 동작되도록 전력을 공급하기 위한 전원부(31)와, 상기 연산부(20)를 초기화시켜 자계변화의 기준치를 설정하고 상기 전원부(31)의 전원공급을 조작하기 위한 조작부(33)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 홀센서(41 ~ 44)를 장착하기 위한 지지대(62)가 내부에 장착되는 비전도성의 케이스(61)와, 상기 자침판(50)을 위치시키기 위해 상기 지지대(62)의 중앙부에 돌출된 회전축(51)과, 상기 홀센서(41 ~ 44)를 통한 자계변화를 검출하기 위한 검출부(10), 연산부(20), 제어부(30)가 장착되어 배열되는 회로기판(63)과, 상기 표시부(32) 및 조작부(33)가 배열되어 상기 케이스(61)의 상단부에 결합되는 커버(64)와, 상기 케이스(61)의 저면에서 상기 도선을 클립하기 위한 도선클립(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회로기판(63)은 상기 홀센서(41 ~ 44)와 전기적으로 연결되며, 상단면에는 칩 엘이디(65, 66)가 장착되어 전류방향을 직접적으로 표시하게 되고, 상기 커버(64)는, 상기 표시부(32)로써 전류방향표시등(37)이 상반되게 구성되고, 상기 조작부(33)로써, 전원버튼(34)과, 리셋버튼(35)을 포함하고, 상기 리셋버튼(35)은, 상기 연산부(20)에서 출력되는 연산값을 상기 제어부(30)에서 클리어 하게 되고, 리셋버튼(35)을 누른 후의 값을 상기 연산부(20)를 통해 입력받는 것을 특징으로 한다.
또한, 미리 입력된 피크값을 설정하고, 상기 홀센서의 검출값이 상기 피크값 이상인 경우에는 상기 표시부(32)가 일정 시간동안 점등되도록 하고, 미리 설정된 상기 피크값 미만인 경우에는 상기 홀센서의 검출값을 무시하도록 하는 트리거부가 상기 제어부(30)에 더 연결되어 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 각종 전기장비가 설치된 현장이나 실험실에서 도선에 흐르는 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하여 장비의 점검 또는 전기관련 학습자의 학습 효과를 배가시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 자석의 이동에 의한 자기력의 변화를 다수의 홀센서를 이용하여 검출하여 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하기 때문에 조작이 편리하고 저렴한 비용의 교구를 공급할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 개략적인 구성도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 외관구성도,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 분리사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 사용방법을 설명하기 위한 개략적인 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 개략적인 구성도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 외관구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 분리사시도이다.
또한, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 사용방법을 설명하기 위한 개략적인 설명도이다.
상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구는, 상기 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 도선에 흐르는 전류로 인한 전기장에 의해 회전하는 자침판(50)과, 상기 자침판(50)과 일정거리 이격되어 자침판(50)의 회전으로 인한 자기장의 변화를 검출하는 다수개의 홀센서(41 ~ 44)와, 상기 홀센서(41 ~ 44)의 자계변화를 검출하는 검출부(10)와, 상기 검출부(10)에 의한 자계변화를 연산하기 위한 연산부(20)와, 상기 연산부(20)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 검출하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 표시하기 위한 표시부(32)와, 상기 표시부(32)와 제어부(30) 및 연산부(20)가 동작되도록 전력을 공급하기 위한 전원부(31)와, 상기 연산부(20)를 초기화시켜 자계변화의 기준치를 설정하고 상기 전원부(31)의 전원공급을 조작하기 위한 조작부(33)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구는 상기 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 비전도성 재질로 구성된 케이스(61)에 장착되어 구성될 수 있다.
다시 말해, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 비전도성 케이스(61)의 내부에 상기 홀센서(41 ~ 44)를 장착하기 위한 지지대(62)와, 상기 자침판(50)을 위치시키기 위해 상기 지지대(62)의 중앙부에 돌출된 회전축(51)과, 상기 홀센서(41 ~ 44)를 통한 자계변화를 검출하기 위한 검출부(10), 연산부(20), 제어부(30)가 장착되어 배열되는 회로기판(63)과, 상기 표시부(32) 및 조작부(33)가 배열되어 상기 케이스(61)의 상단부에 결합되는 커버(64)와, 상기 케이스(61)의 저면에서 상기 도선을 클립하기 위한 도선클립(60)을 포함하여 구성된다.
상기 지지대(62)는 자계 및 전계에 영향을 주지않도록 비전도성 재질로 구성되고, 상기 자침판(50)은, 비전도성 재질의 원판에 각각 자침을 형성하는 N극부(52)와 S극부(53)가 부착되어 구성된다. 상기 자침판(50)은 비전도성 재질의 원판으로 형성되어 외부의 자계나 전계의 영향을 받지 않도록 형성하며, 상기 케이스(61) 내부에서 원활하게 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 회로기판(63)은 상기 홀센서(41 ~ 44)와 전기적으로 연결되며, 상단면에는 칩 엘이디(65, 66)가 장착되어 전류방향을 직접적으로 표시하게 된다. 또한, 상기 전원부(31)로써 배터리(67)가 결합되어 전원을 공급하게 된다.
상기 커버(64)는, 상기 표시부(32)로써 전류방향표시등(37)이 상반되게 구성되고, 상기 조작부(33)로써, 전원버튼(34)과, 리셋버튼(35)이 구비된다.
상기 홀센서(Hall Sensor)는, 공지된 바와 같이, 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어 주면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아낸다.
다시 말해, 홀센서는 홀효과를 이용하여 자계나 전류의 측정 검출이나 연산을 실시하기 위한 소자로서, 홀 정수가 크고 온도 계수가 작은 게르마늄, 인듐과 안티몬의 화합물(InSb) 및 갈륨과 비소의 화합물(GaAs) 등을 사용하여 두께가 얇은 판상으로 제조된 것이다. 그리고, 홀센서의 홀효과는 도체 또는 반도체를 통해 흐르는 전류의 방향에 대하여 직각 방향의 성분을 가진 자기장 속에 위치될 때, 전류와 자기장에 직각 방향으로 발생되는 전위차(홀 전압)에 의해 전류가 흐르는 현상으로서 홀 전압은 도체(또는 반도체) 내의 캐리어(전자 또는 정공) 밀도가 자계에 의해 편이되면서 발생하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구의 동작을 살펴본다.
먼저, 상기 전원부(31)를 통해 전원이 공급되도록 한다. 다시 말해, 회로기판(63) 상에 배터리(67)를 장착하여 전원이 공급되도록 한다. 그러나, 상기 배터리(67)가 장착되더라도 전원버튼(34)를 누르지 않게 되면 전원공급이 차단된다.
그 후 상기 도 4a에 도시된 바와 같이 본 발명의 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구는, 위치한 상태에 따라 자침판(50)이 회전하여 남북방향을 가르키게 된다. 이러한 경우에는 상기 전원부(31)를 통해 전원이 공급되지 않기 때문에 표시부(32)에는 아무런 동작이 이루어지지 않게 된다.
그 후 전류의 도통과 방향을 측정하고자 하는 도선(70)에 도선클립(60)을 이용하여 장착한다. 도선(70)에 본 발명의 전류방향 측정교구를 장착하게 되면, 전류방향 측정교구는 위치한 상태가 변경되기 때문에 자침판(50)이 회전하여 위치한 상태의 남북방향을 가르키게 된다. 그 후 전원버튼(34)을 누르게 되면, 홀센서(41 ~ 44)가 동작하게 되고, 검출부(10)를 통해 자계변화를 검출하게 된다. 그러나, 도선(70)에 전류가 흐르지 않는 상태에서는 상기 자침판(50)이 회전하지 않게 되므로 검출부(10)에서는 자계변화를 검출하지 못하게 된다.
그 후 도선(70)에 전류가 흐르게 되면, 상기 도 4b에 도시된 바와 같이, 전기장이 발생하여 상기 자침판(50)이 'a'방향으로 회전하게 된다. 상기 자침판(50)이 회전하게 됨에 따라 홀센서(41 ~ 44)는 자계변화를 검출하게 된다. 다시 말해, 상기 도 4b에 도시된 바와 같이 도선(70)의 좌측에서 우측으로 전류가 흐르게 되면, 자침판(50)은 'a'방향으로 회전하게 되고, 도번 42의 홀센서는 N극부(52)의 영향으로 자계변화를 감지하게 되고, 도번 44의 홀센서는 S극부(53)의 영향으로 자계변화를 감지하게 된다.
이러한 자계변화를 검출하는 검출부(10)는, 연산부(20)의 검출신호를 출력하고, 연산부(20)는 전원버튼(34)이 턴온되는 순간의 홀센서(41 ~ 44)의 측정값(거의 '0'에 가까움)과 도선(70)에 전류가 흐르는 상태의 홀센서(42, 44) 측정값의 차이를 연산하게 된다. 다시 말해, 도번 42의 홀센서 측정값이 포지티브로 증가되고, 도번 44의 홀센서 측정값이 네가티브로 감소되는 것을 연산함에 따라 이를 제어부(30)에 출력한다. 이러한 연산값을 입력받은 제어부(30)는, 도번 42의 홀센서 방향에서 도번 44의 홀센서 방향으로 전류가 흐르는 것을 판단하여, 칩 엘이디(65)가 발광되도록 한다. 따라서, 칩 엘이디(65)가 발광함에 따라 도 4b에 도시된 바와 같이 전류가 도선(70)의 좌측에서 우측으로 흐르는 것을 표시하도록 전류방향표시등이 점등된다.
한편, 일정한 전류가 흐르지 않고, 사인파나 펄스파의 전류가 흐르는 경우에는 상기 홀센서(41 ~ 44)에서 검출된 피크값을 검출하여 상기 제어부(30)에서 상기 표시부(32)가 일정 시간동안 점등되도록 트리거부를 더 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 미리 설정된 피크값이 홀센서의 검출값 이상인 경우에는 상기 트리거부를 퉁해 상기 표시부(32)가 일정 시간동안 점등되도록 하고, 미리 설정된 피크값 미만인 경우에는 상기 홀센서의 검출값을 무시하도록 한다.
또한, 상기와 같이 전류의 도통여부 및 방향을 측정한 후에 다른 도선의 전류의 도통여부 및 방향을 측정하는 경우에는, 상기 전원버튼(34)이 턴온된 상태에서 다른 도선으로 본 발명의 전류방향 측정교구를 위치시킨다. 즉, 상기 다른 도선에 도선클립(60)을 이용하여 장착한다. 그리고, 리셋버튼(35)을 누르게 되면 상기 다른 도선의 전류의 도통여부 및 방향을 검출하게 된다.
상기 리셋버튼(35)을 누르게 되면, 상기 제어부(30)는 상기 연산부(20)에서 출력되는 연산값을 클리어 하게 되고, 리셋버튼(35)을 누른 후의 값을 상기 연산부(20)를 통해 입력받게 된다.
따라서, 다른 도선의 전류의 도통여부 및 방향을 검출하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 미리 설정된 전류값 이상의 전류가 흐르는 경우에 전류의 도통여부 및 방향을 간단한 조작을 통해 빠르고 쉽게 검출할 수 있게 된다. 또한, 사인파형이나 펄스파형의 전류가 흐르더라도 미리 설정된 전류의 피크값 이상이 흐르게 되면 이를 쉽게 검출하여 표시하게 된다.
따라서, 실험실에서 도선에 흐르는 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하여 전기관련 학습자의 학습 효과를 배가시킬 수 있게 된다. 특히, 자석의 이동에 의한 자기력의 변화를 다수의 홀센서를 이용하여 검출하여 전류의 도통여부와 방향을 쉽게 판별할 수 있도록 하기 때문에 조작이 편리하고 교구를 매우 저렴한 비용으로 제작하여 공급할 수 있게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 검출부 20: 연산부
30: 제어부 31: 전원부
32: 표시부 33: 조작부
34: 전원버튼 35: 리셋버튼
37: 전류방향표시등 41 ~ 44: 홀센서
50: 자침판 51: 회전축
52: N극부 53: S극부
60: 도선클립 61: 케이스
62: 지지대 63: 회로기판
64: 커버 65, 66: 칩 엘이디
67: 배터리 70: 도선

Claims (4)

  1. 도선에 흐르는 전류로 인한 자기장에 의해 회전하는 자침판(50)과, 상기 자침판(50)과 일정거리 이격되어 자침판(50)의 회전으로 인한 자기장의 변화를 검출하는 다수개의 홀센서(41 ~ 44)와, 상기 홀센서(41 ~ 44)의 측정값을 검출하는 검출부(10)와, 상기 검출부(10)에 의한 자계변화를 연산하기 위한 연산부(20)와, 상기 연산부(20)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 검출하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 출력으로 상기 도선에 흐르는 전류의 방향을 표시하기 위한 표시부(32)와, 상기 표시부(32)와 제어부(30) 및 연산부(20)가 동작되도록 전력을 공급하기 위한 전원부(31)와, 상기 연산부(20)를 초기화시켜 자계변화의 기준치를 설정하고 상기 전원부(31)의 전원공급을 조작하기 위한 조작부(33)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀센서(41 ~ 44)를 장착하기 위한 지지대(62)가 내부에 장착되는 비전도성의 케이스(61)와, 상기 자침판(50)을 위치시키기 위해 상기 지지대(62)의 중앙부에 돌출된 회전축(51)과, 상기 홀센서(41 ~ 44)를 통한 자계변화를 검출하기 위한 검출부(10), 연산부(20), 제어부(30)가 장착되어 배열되는 회로기판(63)과, 상기 표시부(32) 및 조작부(33)가 배열되어 상기 케이스(61)의 상단부에 결합되는 커버(64)와, 상기 케이스(61)의 저면에서 상기 도선을 클립하기 위한 도선클립(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로기판(63)은 상기 홀센서(41 ~ 44)와 전기적으로 연결되며, 상단면에는 칩 엘이디(65, 66)가 장착되어 전류방향을 직접적으로 표시하게 되고,
    상기 커버(64)는, 상기 표시부(32)로써 전류방향표시등(37)이 상반되게 구성되고, 상기 조작부(33)로써, 전원버튼(34)과, 리셋버튼(35)을 포함하고,
    상기 리셋버튼(35)은, 상기 연산부(20)에서 출력되는 연산값을 상기 제어부(30)에서 클리어 하게 되고, 리셋버튼(35)을 누른 후의 값을 상기 연산부(20)를 통해 입력받는 것을 특징으로 하는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    미리 입력된 피크값을 설정하고, 상기 홀센서의 검출값이 상기 피크값 이상인 경우에는 상기 표시부(32)가 일정 시간동안 점등되도록 하고, 미리 설정된 상기 피크값 미만인 경우에는 상기 홀센서의 검출값을 무시하도록 하는 트리거부가 상기 제어부(30)에 더 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구.
KR1020150015802A 2015-02-02 2015-02-02 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구 KR20160095224A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015802A KR20160095224A (ko) 2015-02-02 2015-02-02 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015802A KR20160095224A (ko) 2015-02-02 2015-02-02 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160095224A true KR20160095224A (ko) 2016-08-11

Family

ID=56713955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150015802A KR20160095224A (ko) 2015-02-02 2015-02-02 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160095224A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106655061A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 国家电网公司 一种架空地线的智能耐张线夹
WO2020077147A1 (en) * 2018-10-13 2020-04-16 Elloveo, Inc. Fast, efficient real-time electro-magnetic systems simulator that dynamically accepts user input
CN115206599A (zh) * 2022-09-16 2022-10-18 亚星线缆集团有限公司 一种中压耐火电缆及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106655061A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 国家电网公司 一种架空地线的智能耐张线夹
CN106655061B (zh) * 2016-11-16 2024-02-06 国家电网公司 一种架空地线的智能耐张线夹
WO2020077147A1 (en) * 2018-10-13 2020-04-16 Elloveo, Inc. Fast, efficient real-time electro-magnetic systems simulator that dynamically accepts user input
US11790144B2 (en) 2018-10-13 2023-10-17 Elloveo, Inc. Fast, efficient real-time electro-magnetic systems simulator that dynamically accepts user input
CN115206599A (zh) * 2022-09-16 2022-10-18 亚星线缆集团有限公司 一种中压耐火电缆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3006906B1 (en) Liquid level sensor system
US7327133B2 (en) Current measuring device using hall sensors
RU2730412C2 (ru) Узел датчика тока электрической шины
CA1131314A (en) Voltage detectors and electrical continuity testers
JP2008541065A5 (ko)
US11112433B2 (en) Non-contact electrical parameter measurement device with clamp jaw assembly
US10132841B2 (en) Clamp meter
CA2608167A1 (en) Current sensor
US20130147464A1 (en) Clamp meter with multipoint measurement
KR20160095224A (ko) 자계와 전계의 상태변화정보를 활용한 전류방향 측정교구
WO1999041616A2 (en) Apparatus for fast measurements of current and power with scaleable wand-like sensor
ATE509280T1 (de) Verfahren zur gleichstrommessung mit grosser messungsschwankung, elektronische anordnung mit einer solchen messvorrichtung und vorrichtung zur stromabschaltung mit einer solchen anordnung
US8421569B1 (en) Magnetic field generator for measuring immunity of eletronic devices to electromagnetic fields
US11119124B2 (en) Non-contact voltage and ground detector
US6614211B1 (en) Non-contact detector for sensing a periodically varying magnetic field
CN213181743U (zh) 一种用于断路器的电流检测装置
JP2016070711A (ja) 検電器
JP3403989B2 (ja) マグニカニカルセンサの試験及び製造方法並びに装置
CN1283998C (zh) 高灵敏度、各向同性空间电磁波泄漏探测头
CN111487044B (zh) 变倍镜头
CN216133129U (zh) 一种多功能数显式测电笔电路及其装置
JP2018115882A (ja) 検知出力装置
CN220188616U (zh) 一种感应式验电装置
CN113907730B (zh) 一种有创血压监护仪检测设备及系统
CN110045302B (zh) 一种磁阻效应实验仪及其操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application