KR20190065020A

KR20190065020A - 인덕티브 센서의 단선 검출 장치

Info

Publication number: KR20190065020A
Application number: KR1020170164430A
Authority: KR
Inventors: 박계도; 엄덕형
Original assignee: 에이치에스디엔진 주식회사
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-06-11
Also published as: KR101997360B1

Abstract

본 발명은 인덕티브 센서의 GND단에 다이오드 및 스위치를 연결하여 인덕티브 센서의 GND단의 단선을 검출하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치는 루프회로가 형성된 인덕티브 센서와, 상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되는 적어도 하나 이상의 다이오드와, 상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 상기 인덕티브 센서로부터 흐르는 전류의 흐름을 제어하는 적어도 하나 이상의 스위치와, 상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 상기 다이오드 및 스위치에 의해 전압강하가 발생하는 저항과, 상기 저항에 인가되는 전압에 따라 전압신호를 입력받고, 상기 전압신호에 기초하여 상기 인덕티브 센서의 GND단의 단선 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

인덕티브 센서의 단선 검출 장치{Apparatus for detecting disconnection of inductive sensor}

본 발명은 인덕티브 센서의 단선 검출 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 인덕티브 센서의 GND단에 다이오드 및 스위치를 연결하여 인덕티브 센서의 GND단의 단선을 검출하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치에 관한 것이다.

인덕티브 센서는 검출물체의 접근을 비접촉으로 검출할 수 있는 센서로, 외부로부터 전원을 공급받아 자기장 또는 전기장을 이용하여 검출물체의 접근을 검출하고, 외부로부터 전원을 공급받아 검출물체와의 거리에 비례하는 신호를 출력한다. 인덕티브 센서는 외부로부터 전원을 공급받는 전원 라인과, 전압 또는 전류 신호를 출력하는 출력 라인과, 전위의 기준이 되는 그라운드 라인을 포함할 수 있다. 여기서, 인덕티브 센서는 내부에 루프회로가 형성되어 그라운드 라인에 단선이 발생하여도 전압 또는 전류 신호를 정상적으로 출력하게 된다. 따라서, 인덕티브 센서의 그라운드 라인에 단선이 발생하더라도 단선의 발생을 판단하기 어려운 문제점이 있다. 더 나아가 그라운드 라인의 단선으로 인하여 인덕티브 센서의 고장이 발생할 수 있고, 감전이 발생하여 위험한 상황을 초래할 수 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인덕티브 센서의 GND단의 단선을 판단하기 위한 인덕티브 센서의 단선 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치는 루프회로가 형성된 인덕티브 센서와, 인덕티브 센서의 GND단에 연결되는 적어도 하나 이상의 다이오드와, 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 인덕티브 센서에서 출력되는 전류의 흐름을 제어하는 적어도 하나 이상의 스위치와, 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 다이오드 및 스위치에 의해 전압강하가 발생하는 저항과, 저항에 인가되는 전압에 따라 전압신호를 입력받고, 전압신호에 기초하여 인덕티브 센서의 GND단의 단선 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

여기서, 다이오드는 인덕티브 센서에서 GND의 방향으로 연결된다.

또한, 적어도 하나 이상의 스위치는 제어부 또는 스위칭 제어부의 제어에 따라 ON 또는 OFF된다.

또한, GND단에 단선이 발생하지 않은 경우 인덕티브 센서에서 출력된 전류는 다이오드 및 스위치를 거쳐 GND로 흐르고, 다이오드의 전압만큼 저항에 인가되는 전압을 제어부가 감지한다.

또한, GND단에 단선이 발생한 경우 제어부는 저항의 전압이 0V인 것을 감지한다.

또한, 적어도 하나의 스위치는 제어부의 전압 레벨에 기초하여 제어부에 하이(high) 신호가 입력되도록 인덕티브 센서와 연결되는 다이오드의 개수를 조절한다.

또한, 제어부는 제어부의 전압 레벨에 기초하여 기 설정된 전압 이상의 전압이 저항에 인가되도록 적어도 하나의 스위치 각각의 ON 또는 OFF를 제어한다.

또한, 제어부에 기 설정된 전압 이상의 전압이 저항에 인가되면 제어부 하이(high) 신호의 입력으로 판단하고, 제어부에 기 설정된 전압 미만의 전압이 저항에 인가되면 제어부는 로우(low) 신호의 입력으로 판단한다.

또한, 제어부는 하이(high) 신호가 입력되면 GND단에 단선이 발생하지 않았다고 판단하고, 로우(low) 신호가 입력되면 GND단에 단선이 발생하였다고 판단한다.

또한, 저항은 적어도 하나 이상의 다이오드와 병렬로 연결된다.

또한, 다이오드는 제1 다이오드, 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 포함하고, 스위치는: 제1 다이오드와 제2 다이오드 사이와 GND를 연결하는 제1 스위치와, 제2 다이오드와 제3 다이오드 사이와 GND를 연결하는 제2 스위치와, 제3 다이오드와 GND를 연결하는 제3 스위치를 포함한다.

또한, 제어부의 전압 레벨이 제1 레벨인 경우, 제1 스위치가 ON되고, 제2 스위치 및 제3 스위치가 OFF된다.

또한, 제어부의 전압 레벨이 제2 레벨인 경우, 제1 스위치가 OFF되고, 제2 스위치가 ON되고, 제3 스위치가 OFF된다.

또한, 제어부의 전압 레벨이 제3 레벨인 경우, 제1 스위치 및 제2 스위치가 OFF되고, 제3 스위치가 ON된다.

인덕티브 센서의 내부에 형성된 루프회로에 의해 GND단에 단선이 발생하여도 정상적으로 센싱값을 출력하여 GND단의 단선 여부를 판단할 수 없었으나, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치는 인덕티브 센서의 GND단에 스위치 및 다이오드를 연결하여 정상적으로 센싱값을 출력하더라도 GND단의 단선 여부를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치는 기 설정된 CPU(Central Processing Unit)의 전압 레벨에 따라 ON되는 스위치의 위치를 조절하여 CPU의 전압 레벨 이상의 전압이 저항에 인가되도록 할 수 있다.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 스위치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 스위치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 스위치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 GND단에 단선이 발생한 경우에 단선 판단을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 단선 검출 장치(100)는 인덕티브 센서(110), 다이오드(120), 스위치(130), 저항(140) 및 제어부(150)를 포함한다.

저속엔진에는 축진동을 측정하기 위한 축진동 측정 장치가 별도로 설치될 수 있고, 인덕티브 센서(110)는 축진동 측정 장치의 일 구성일 수 있다. 본 발명의 인덕티브 센서의 단선 검출 장치(100)는 축진동 측정 장치의 일 구성인 인덕티브 센서(120)의 GND단의 단선을 검출하기 위한 장치이다. 기존에 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선을 검출하기 위해서는 증폭기를 사용하였는데 인덕티브 센서(110)내에 형성된 루프회로에 의해 단선 검출에 오류가 발생하였다. 본 발명은 인덕티브 센서(110)내에 루프회로가 형성되어 있어도 GND단의 단선을 검출할 수 있는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치(100)이다.

인덕티브 센서(110)는 루프회로가 형성될 수 있다. 구체적으로, 인덕티브 센서(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 물체와의 거리를 나타내는 신호를 출력할 수 있다. 인덕티브 센서(110)는 전압 신호를 출력하는 센서이거나, 전류 신호를 출력하는 센서일 수 있다. 인덕티브 센서(110)는 내부에 루프회로가 형성될 수 있고, 이를 통해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하여도 출력 신호가 정상적으로 출력될 수 있다.

다이오드(120)는 인덕티브 센서(110)의 GND단에 연결될 수 있다. 다이오드(120)는 적어도 하나 이상이 배치될 수 있고, 적어도 하나 이상의 다이오드(120)는 인덕티브 센서(110)에서 GND의 방향으로 연결될 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 적어도 하나 이상의 다이오드(120)를 거쳐 GND로 전달될 수 있다.

스위치(130)는 인덕티브 센서(110)의 GND단에 연결되고, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류의 흐름을 제어할 수 있다. 스위치(130)는 적어도 하나 이상이 배치될 수 있고, 적어도 하나의 제어부(150) 또는 스위칭 제어부의 제어에 따라 ON 또는 OFF될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 스위치(130)는 제어부(150)의 제어에 의해 ON 또는 OFF될 수 있고, 별도의 구성을 통해 ON 또는 OFF될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 스위치(130)는 작업자에 의해 수동으로 제어될 수 있다. 여기서, ON 또는 OFF된 스위치(130)는 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류의 흐름을 제어할 수 있다. 즉, 스위치(130)가 ON인 경우 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류가 스위치(130)를 거쳐 흐를 수 있고, 스위치(130)가 OFF인 경우 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류가 더 이상 흐르지 못하게 될 수 있다.

저항(140)은 인덕티브 센서(110)의 GND단에 연결되고, 다이오드(120) 및 스위치(130)에 의해 전압강하가 발생할 수 있다. 여기서, 저항(140)은 적어도 하나 이상의 다이오드(120) 전체에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 저항(140)은 적어도 하나 이상의 다이오드(120)와 적어도 하나 이상의 스위치(130)를 거쳐 GND로 전달되는 전류에 의해 전압강하가 발생할 수 있다. 여기서, 전압강하에 의해 저항(140)에 인가되는 전압은 ON되는 스위치(130)의 위치에 따라 달라질 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류가 GND에 전달될 때, 전류가 흐르면서 거쳐온 다이오드(120)의 개수에 따른 전압이 전압강하로 인해 저항(140)에 인가될 수 있다.

제어부(150)는 저항(140)에 발생한 전압에 따라 전압신호를 입력받고, 전압신호에 기초하여 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선 발생 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 다이오드(120) 및 스위치(130)에 의해 저항(140)에 인가된 전압이 제어부(150)에 기 설정된 전압 이상이면 하이(high) 신호의 입력으로 판단하고, 저항(140)에 인가된 전압이 제어부(150)에 기 설정된 전압 미만이면 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 하이(high) 신호가 입력되면 GND단에 단선이 발생하지 않았다고 판단하고, 로우(low) 신호가 입력되면 GND단에 단선이 발생하였다고 판단할 수 있다.

인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않은 경우 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 적어도 하나 이상의 다이오드(120) 및 적어도 하나 이상의 스위치(130)를 거쳐 GND로 흐르고, 그에 따라 저항(140)에 발생하는 전압에 따른 전압신호가 제어부(150)에 입력될 수 있다. 여기서, 저항(140)에는 GND로 전달되는 전류가 거쳐온 다이오드(120)의 개수만큼의 전압이 인가될 수 있다.

제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압을 기 설정할 수 있고, 저항(140)에 인가된 전압이 기 설정된 전압 이상인지 미만인지를 판단하여 하이(high) 또는 로우(low)의 신호의 입력을 판단할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 제어부(150)의 전압 레벨에 따라 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압을 기 설정할 수 있고, 저항(140)에 인가된 전압이 기 설정한 전압 이상이면 하이(high) 신호의 입력으로 판단하고, 저항(140)에 인가된 전압이 기 설정한 전압 미만이면 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다.

이때, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않은 경우 제어부(150)는 제어부(150)의 전압 레벨에 따라 하이(high) 신호가 입력되도록 ON되는 스위치(130)의 위치를 설정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(150)는 저항(140)에 인가된 전압을 감지하여 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 입력된 하이(high) 신호를 통해 GND단에 단선이 발생하지 않았음을 판단할 수 있다.

한편, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생한 경우 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 다이오드(120) 및 스위치(130)에 전달되지 못하고, 저항(140)의 전압은 0V가 될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 저항(140)의 전압이 0V인 것을 감지할 수 있고, 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 입력된 로우(low) 신호를 통해 GND단에 단선이 발생하였음을 판단할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 전류의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 인덕티브 센서(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 전류 신호 또는 전압 신호를 출력한다. 인덕티브 센서(110)에는 루프회로가 형성되고, 루프회로에 의해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하더라도 전류 또는 전압 신호가 출력될 수 있다. 따라서, 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선 발생 여부를 판단하기 위해 GND단에 적어도 하나 이상의 다이오드(120) 및 적어도 하나 이상의 스위치(130)를 연결하고, 제어부(150)에 전달되는 전류 또는 전압 신호에 기초하여 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선 발생 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 다이오드(120)는 제1 다이오드(120a), 제2 다이오드(120b) 및 제3 다이오드(120c)를 포함할 수 있고, 스위치(130)는 제1 다이오드(120a)와 제2 다이오드(120b) 사이와 GND를 연결하는 제1 스위치(130a)와, 제2 다이오드(120b)와 제3 다이오드(120c) 사이와 GND를 연결하는 제2 스위치(130b)와, 제3 다이오드(120b)와 GND를 연결하는 제3 스위치(130c)를 포함할 수 있다. 여기서, 저항(140)은 제1 다이오드(120a), 제2 다이오드(120b) 및 제3 다이오드(120c) 전체에 대해 병렬로 연결될 수 있다.

스위치(130)는 제어부(150)의 제어에 기초하여 제어부(150)의 전압 레벨 이상의 신호가 제어부(150)에 입력되도록 ON 또는 OFF될 수 있다. 또한, 스위치(130)는 제어부(150)에 의해 ON 또는 OFF로 제어되어 제어부(150)에 하이(high) 신호가 입력되도록 인덕티브 센서(110)와 연결되는 다이오드(120)의 개수를 조절할 수 있다.

제어부(150)의 전압 레벨이 제1 레벨인 경우에 제어부(150)는 제1 스위치(130a)를 ON하고, 제2 스위치(130b) 및 제3 스위치(130c) 를 OFF할 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 제1 다이오드(120a)를 거쳐 제2 다이오드(120b) 및 제1 스위치(130a)로 흐를 수 있다. 제2 다이오드(120b)로 전달된 전류는 제2 다이오드(120b)를 거쳐 제2 스위치(130b) 및 제3 다이오드(120c)로 전달될 수 있다. 또한, 제3 다이오드(120c)로 흐른 전류는 제3 다이오드(120c)를 거쳐 제3 스위치(130c)로 전달될 수 있다. 이때, 제2 스위치(130b) 및 제3 스위치(130c)로 전달된 전류는 제2 스위치(130b) 및 제3 스위치(130c)가 OFF되어 있으므로, 더 이상 흐르지 못할 수 있다. 한편, 제1 스위치(130a)로 전달된 전류는 제1 스위치(130a)가 ON되어 있으므로, 제1 스위치(130b)를 거쳐 GND로 흐를 수 있다. 이때, 제1 다이오드(120a)의 전압 크기에 따라 저항(140)에 전압강하가 발생할 수 있다. 즉, 제1 다이오드(120a)의 전압 크기가 0.7V인 경우에 저항(140)에는 0.7V의 전압강하가 발생할 수 있다.

이때, 제어부(150)의 전압 레벨이 제1 레벨인 경우, 제어부(150)는 저항(140)에 인가된 전압이 0.7V 이상이면 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)의 전압 레벨에 따라 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 또한, 제어부(150)의 전압 레벨이 일정하더라도 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 즉, 제어부(150)의 전압 레벨이 제1 레벨이고, 제어부(150)가 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위해 기 설정한 전압의 크기가 0.7V인 경우, 저항(140)에 인가된 전압이 0.7V 미만이면, 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단하고, 저항(140)에 인가된 전압이 0.7V 이상이면, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압을 0.7V가 아닌 1.4V로 기 설정할 수 있고, 1.4V로 기 설정된 경우 저항(140)에 인가된 0.7V의 전압은 제어부(150)에 기 설정된 1.4V의 전압 미만이므로 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 하이(high) 신호를 통해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않았음을 판단할 수 있다. 또한, 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선으로 인해 저항(140)에 0V의 전압이 발생하면 제어부(150)는 저항(140)의 전압을 감지하고, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하였음을 판단할 수 있다.

또한, 제어부(150)의 전압 레벨이 제1 레벨이고, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않은 경우에 제어부(150)는 제1 레벨 이상의 전압이 저항(140)에 발생하도록 ON되는 스위치(140)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 저항(140)에 발생하는 전압이 제1 레벨 이상이도록 제1 스위치(130a)를 ON하고, 제2 스위치(130b) 및 제3 스위치(130c)를 OFF하거나, 제2 스위치(130b)를 ON하고, 제1 스위치(130a) 및 제3 스위치(130c)를 OFF하거나, 제3 스위치(130c)를 ON하고, 제1 스위치(130a) 및 제2 스위치(130b)를 OFF하도록 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 전류의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 제어부(150)의 전압 레벨이 제2 레벨인 경우에 제어부(150)는 제1 스위치(130a) 및 제3 스위치(130c)를 OFF하고, 제2 스위치(130b)를 ON할 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 제1 다이오드(120a)를 거쳐 제2 다이오드(120b) 및 제1 스위치(130a)로 흐를 수 있다. 이때, 제1 스위치(130a)로 전달된 전류는 제1 스위치(130a)가 OFF되어 있으므로, 전류가 더 이상 흐르지 못할 수 있다. 한편, 제2 다이오드(120b)로 전달된 전류는 제2 다이오드(120b)를 거쳐 제2 스위치(130b) 및 제3 다이오드(120c)로 전달될 수 있다. 또한, 제3 다이오드(120c)로 흐른 전류는 제3 다이오드(120c)를 거쳐 제3 스위치(130c)로 전달될 수 있다. 이때, 제2 스위치(130b)로 전달된 전류는 제2 스위치(130b)가 ON되어 있으므로, 제2 스위치(130b)를 거쳐 GND로 흐를 수 있다. 한편, 제3 스위치(130c)로 전달된 전류는 제3 스위치(130c)가 OFF되어 있으므로, 전류가 더 이상 흐르지 못할 수 있다. 여기서, 제1 다이오드(120a) 및 제2 다이오드(120b)의 전압 크기에 따라 저항(140)에 전압강하가 발생할 수 있다. 즉, 제1 다이오드(120a) 및 제2 다이오드(120b)의 전압 크기가 각각 0.7V인 경우에 저항(140)에는 1.4V의 전압강하가 발생할 수 있다.

이때, 제어부(150)의 전압 레벨이 제2 레벨인 경우, 제어부(150)는 저항(140)에 인가된 전압이 1.4V 이상이면 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)의 전압 레벨에 따라 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 또한, 제어부(150)의 전압 레벨이 일정하더라도 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 즉, 제어부(150)의 전압 레벨이 제2 레벨이고, 제어부(150)가 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위해 기 설정한 전압의 크기가 1.4V인 경우, 저항(140)에 인가된 전압이 1.4V 미만이면, 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단하고, 저항(140)에 인가된 전압이 1.4V 이상이면, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압을 1.4V가 아닌 2.1V로 기 설정할 수 있고, 2.1V로 기 설정된 경우 저항(140)에 인가된 1.4V의 전압은 제어부(150)에 기 설정된 2.1V의 전압 미만이므로 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 하이(high) 신호를 통해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않았음을 판단할 수 있다. 또한, 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선으로 인해 저항(140)에 0V의 전압이 발생하면 제어부(150)는 저항(140)의 전압을 감지하고, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하였음을 판단할 수 있다.

여기서, 제어부(150)가 제2 레벨인 경우에 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않은 경우에 제2 레벨 이상의 전압이 저항(140)에 발생하도록 ON되는 스위치(140)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 저항(140)에 발생하는 전압이 제2 레벨 이상이도록 제2 스위치(130b)를 ON하고, 제1 스위치(130a) 및 제3 스위치(130c)를 OFF하거나, 제3 스위치(130c)를 ON하고, 제1 스위치(130a) 및 제2 스위치(130b)를 OFF하도록 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 전압 레벨에 따른 전류의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 제어부(150)의 전압 레벨이 제3 레벨인 경우에 제어부(150)는 제1 스위치(130a) 및 제2 스위치(130b)를 OFF하고, 제3 스위치(130c)를 ON할 수 있다. 즉, 인덕티브 센서(110)로부터 흐르는 전류는 제1 다이오드(120a)를 거쳐 제2 다이오드(120b) 및 제1 스위치(130a)로 흐를 수 있다. 이때, 제1 스위치(130a)로 전달된 전류는 제1 스위치(130a)가 OFF되어 있으므로, 더 이상 흐르지 못할 수 있다. 한편, 제2 다이오드(120b)로 전달된 전류는 제2 다이오드(120b)를 거쳐 제2 스위치(130b) 및 제3 다이오드(120c)로 전달될 수 있다. 또한, 제3 다이오드(120c)로 흐른 전류는 제3 다이오드(120c)를 거쳐 제3 스위치(130c)로 전달될 수 있다. 이때, 제2 스위치(130b)로 전달된 전류는 제2 스위치(130b)가 OFF되어 있으므로, 더 이상 흐르지 못할 수 있다. 한편, 제3 스위치(130c)로 전달된 전류는 제3 스위치(130c)가 ON되어 있으므로, 제3 스위치(130c)를 거쳐 GND로 흐를 수 있다. 여기서, 제1 다이오드(120a), 제2 다이오드(120b) 및 제3 다이오드(120c)의 전압 크기에 따라 저항(140)에 전압강하가 발생할 수 있다. 즉, 제1 다이오드(120a), 제2 다이오드(120b) 및 제3 다이오드(120c)의 전압 크기가 각각 0.7V인 경우에 저항(140)에는 2.1V의 전압강하가 발생할 수 있다.

이때, 제어부(150)의 전압 레벨이 제3 레벨인 경우, 제어부(150)는 저항(140)에 인가된 전압이 2.1V 이상이면 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)의 전압 레벨에 따라 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 또한, 제어부(150)의 전압 레벨이 일정하더라도 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압의 크기는 달라질 수 있다. 즉, 제어부(150)의 전압 레벨이 제3 레벨이고, 제어부(150)가 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위해 기 설정한 전압의 크기가 2.1V인 경우, 저항(140)에 인가된 전압이 2.1V 미만이면, 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단하고, 저항(140)에 인가된 전압이 2.1V 이상이면, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 하이(high) 신호의 입력으로 판단하기 위한 전압을 2.1V가 아닌 2.8V로 기 설정할 수 있고, 2.8V로 기 설정된 경우 저항(140)에 인가된 2.1V의 전압은 제어부(150)에 기 설정된 2.8V의 전압 미만이므로 제어부(150)는 로우(low) 신호의 입력으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 하이(high) 신호를 통해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하지 않았음을 판단할 수 있다. 또한, 인덕티브 센서(110)의 GND단의 단선으로 인해 저항(140)에 0V의 전압이 발생하면 제어부(150)는 저항(140)의 전압을 감지하고, 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하였음을 판단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕티브 센서의 GND단에 단선이 발생한 경우의 전류의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 제어부(150)의 전압 레벨이 제1 레벨인 경우에 제어부(150)는 제1 스위치(130a)를 ON하고, 제2 스위치(130b) 및 제3 스위치(130c)를 OFF할 수 있다. 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생한 경우에 제1 다이오드(120a)에 인덕티브 센서(110)에서 출력된 전류가 전달되지 않아 제2 다이오드(120b) 및 제3 다이오드(130c)에 전류가 전달되지 않을 수 있다. 또한, 제1 스위치(130a) 내지 제3 스위치(130c)에도 전류가 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라, 저항(140)에는 0V의 전압강하가 발생할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 저항(140)의 전압이 0V임을 감지할 수 있다. 여기서, 저항(140)에 발생한 0V의 전압은 제어부(150)에 기 설정된 제1 레벨 미만이며, 제어부(150)에는 로우(low) 신호가 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 로우(low) 신호를 통해 인덕티브 센서(110)의 GND단에 단선이 발생하였음을 판단할 수 있다.

본 발명에 따르면 인덕티브 센서의 GND단에 다이오드 및 스위치를 연결하여 인덕티브 센서의 GND단의 단선을 검출하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치를 실현할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 센서의 단선 검출 장치
110: 인덕티브 센서
120: 다이오드
130: 스위치
140: 저항
150: 제어부

Claims

루프회로가 형성된 인덕티브 센서;
상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되는 적어도 하나 이상의 다이오드;
상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 상기 인덕티브 센서로부터 흐르는 전류의 흐름을 제어하는 적어도 하나 이상의 스위치;
상기 인덕티브 센서의 GND단에 연결되고, 상기 다이오드 및 스위치에 의해 전압강하가 발생하는 저항; 및
상기 저항에 인가되는 전압에 따라 전압신호를 입력받고, 상기 전압신호에 기초하여 상기 인덕티브 센서의 GND단의 단선 발생 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 다이오드는 상기 인덕티브 센서에서 GND의 방향으로 연결되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 스위치는 상기 제어부 또는 스위칭 제어부의 제어에 따라 ON 또는 OFF되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 GND단에 단선이 발생하지 않은 경우 상기 인덕티브 센서로부터 흐르는 전류는 상기 다이오드 및 상기 스위치를 거쳐 GND로 흐르고, 상기 다이오드의 전압만큼 상기 저항에 인가되는 전압을 상기 제어부가 감지하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 GND단에 단선이 발생한 경우 상기 제어부는 상기 저항의 전압이 0V인 것을 감지하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스위치는 상기 제어부의 전압 레벨에 기초하여 상기 제어부에 하이(high) 신호가 입력되도록 상기 인덕티브 센서와 연결되는 상기 다이오드의 개수를 조절하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제어부의 전압 레벨에 기초하여 기 설정된 전압 이상의 전압이 상기 저항에 인가되도록 상기 적어도 하나의 스위치 각각의 ON 또는 OFF를 제어하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부에 기 설정된 전압 이상의 전압이 상기 저항에 인가되면 상기 제어부 하이(high) 신호의 입력으로 판단하고, 상기 제어부에 기 설정된 전압 미만의 전압이 상기 저항에 인가되면 상기 제어부는 로우(low) 신호의 입력으로 판단하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 하이(high) 신호가 입력되면 상기 GND단에 단선이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 로우(low) 신호가 입력되면 상기 GND단에 단선이 발생하였다고 판단하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 저항은 상기 적어도 하나 이상의 다이오드와 병렬로 연결되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 다이오드는 제1 다이오드, 제2 다이오드 및 제3 다이오드를 포함하고,
상기 스위치는:
상기 제1 다이오드와 제2 다이오드 사이와 상기 GND를 연결하는 제1 스위치;
상기 제2 다이오드와 제3 다이오드 사이와 상기 GND를 연결하는 제2 스위치;
상기 제3 다이오드와 상기 GND를 연결하는 제3 스위치를 포함하는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부의 전압 레벨이 제1 레벨인 경우, 상기 제1 스위치가 ON되고, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치가 OFF되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부의 전압 레벨이 제2 레벨인 경우, 상기 제1 스위치가 OFF되고, 상기 제2 스위치가 ON되고, 상기 제3 스위치가 OFF되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부의 전압 레벨이 제3 레벨인 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 OFF되고, 상기 제3 스위치가 ON되는 인덕티브 센서의 단선 검출 장치.