KR20200000877A - 유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로는, 유량에 따라 발생된 전기 신호인 유량 신호를 입력 받고, 2개의 발광 소자를 구비하며, 입력된 유량 신호에서 상승 신호 시와 하강 신호 시에 각각 서로 다른 발광 소자가 발광하도록 동작하는 발광부; 및 서로 다른 발광 소자의 광 신호를 전담하여 전기 신호로 변환하는 2개의 광전 소자를 구비하며, 2개의 광전 소자에서 변환된 각 전기 신호를 2개의 출력단에 분리하여 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계{Flow signal processing device and flow meter using the same}
본 발명은 유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유량에 따라 발생된 유량 신호를 가공하여 출력하는 유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계에 관한 것이다.
기체 또는 액체의 유량, 즉 유체의 흐름량을 측정하기 위해 유량계가 사용된다. 이러한 유량계는 크게 부피 유량계, 질량 유량계, 차압식 유량계 등이 있으며, 그 종류에 따라 유량을 측정하는 방식이 다양하다.
한편, 유량계 중에는 유량에 따라 펄스 형태의 전기 신호(이하, “유량 신호”라 지칭함)를 발생시키는 유량계(이하, “펄스 발생 유량계”라고 지칭함)가 있다. 예를 들어, 펄스 발생 유량계는 유량에 따라 회전하는 기계적인 회전축과, 회전축에 연결되어 회전축의 회전량에 비례한 만큼의 펄스 개수를 갖는 유량 신호를 발생시키는 신호 발생기를 포함할 수 있다.
이때, 유량 신호는 유량에 비례한 만큼의 연속된 펄스를 포함한다. 즉, 유량 신호 내의 단위 펄스는 상승 신호와 하강 신호를 포함하는 것으로서, 단위 용량의 유량을 의미할 수 있다. 이에 따라, 펄스 발생 유량계는 발생된 펄스의 개수를 계수함으로써 최종적으로 유량을 측정할 수 있다. 이러한 펄스 발생 유량계로는 부피 유량계의 일종인 용적식 유량계가 대표적이다.
하지만, 종래의 펄스 발생 유량계에서 발생되는 유량 신호는 하나의 출력단에서 연속해서 출력되는 신호이다. 이에 따라, 발생된 유량 신호를 그대로 사용할 경우, 펄스의 상승 신호와 하강 신호의 구분이 쉽지 않아 펄스 개수의 계수가 부정확해지며, 이에 따라, 최종 측정된 유량의 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유량에 따라 발생된 유량 신호에서 상승 신호와 하강 신호의 구분이 쉽도록 유량 신호를 처리함으로써 정확한 펄스 개수의 계수가 가능해 지며, 이로 인해 최종 측정된 유량의 정확성이 향상될 수 있는 유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로는, (1) 유량에 따라 발생된 전기 신호인 유량 신호를 입력 받고, 2개의 발광 소자를 구비하며, 입력된 유량 신호에서 상승 신호 시와 하강 신호 시에 각각 서로 다른 발광 소자가 발광하도록 동작하는 발광부, (2) 서로 다른 발광 소자의 광 신호를 전담하여 전기 신호로 변환하는 2개의 광전 소자를 구비하며, 2개의 광전 소자에서 변환된 각 전기 신호를 2개의 출력단에 분리하여 출력하는 출력부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로는 상기 유량 신호를 증폭시켜 발광부로 입력시키는 신호 증폭부를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 증폭부는 유량 신호가 비반전 신호 입력단으로 입력되어 비반전 증폭을 수행하는 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 발광부는, (1) 음극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 제1 다이오드, (2) 일단이 제1 다이오드의 양극에 연결되고, 타단이 저전압인 제1 전압을 공급받는 제1 캐패시터, (3) 음극이 제1 다이오드의 양극에 연결되고, 양극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 발광 다이오드로 이루어지며, 유량 신호가 상승 신호인 경우에 발광하는 제1 발광 소자, (4) 양극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 제2 다이오드, (5) 일단이 제2 다이오드의 음극에 연결되고, 타단이 고전압의 제2 전압을 공급받는 제2 캐패시터, (6) 양극이 제2 다이오드의 음극에 연결되고, 음극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 발광 다이오드로 이루어지며, 유량 신호가 하강 신호인 경우에 발광하는 제2 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 출력부의 2개의 출력단에서 출력되는 신호는 서로 동일한 파형을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유량계는, (1) 유량에 따라 전기 신호인 유량 신호를 발생시키는 신호 발생기, (2) 신호 발생부에서 발생된 유량 신호를 처리하도록 구비된 상술한 유량 신호 처리 회로를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로 및 이를 이용한 유량계는 유량에 따라 발생된 유량 신호를 처리하여 상승 신호와 하강 신호가 각각 별도의 출력단으로 출력되게 함으로써 상승 신호와 하강 신호의 구분이 쉬워져 펄스 개수의 계수가 보다 정확해 지며, 이로 인해 최종 측정된 유량의 정확성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)의 보다 상세한 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계(100)의 구성도를 나타낸다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하다", “구비하다”, “마련하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, “예를 들어”와 같은 표현에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어’ 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)의 구성도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 신호 증폭부(1), 발광부(2) 및 출력부(3)를 포함한다. 이때, 발광부(2) 및 출력부(3)는 필수 구성요소이며, 신호 증폭부(1)는 선택적인 구성요소이다.
신호 증폭부(1)는 유량 신호(FS)를 입력 받아 증폭시키는 구성이다. 이때, 유량 신호(FS)는 유량에 따라 발생되는 펄스 형태의 전기 신호이다. 예를 들어, 유량 신호(FS)는 신호 발생기에 의해 발생될 수 있다.
신호 발생기는 유량에 따라 회전하는 기계적인 회전축에 연결되는 것으로서, 그 회전축의 회전량에 비례한 만큼의 펄스 개수를 갖는 전기 신호를 발생시킨다. 이에 따라, 유량 신호(FS)는 유량에 비례한 만큼의 연속된 펄스를 포함한다. 즉, 유량 신호(FS)의 각 펄스는 상승 신호와 하강 신호를 포함하며, 단위 펄스는 단위 용량의 유량을 의미할 수 있다. 즉, 유량계는 유량 신호(FS) 내의 펄스 개수의 계수를 통해 최종적인 유량의 측정이 가능하다. 이때, 상승 신호는 신호 값이 상승 중인 영역인 상승 에지(egde) 신호와, 상승된 신호 값이 일정 범위 내에서 유지되는 상승 유지 신호를 포함할 수 있다. 또한, 하강 신호는 신호 값이 하강 중인 영역인 하강 에지(egde) 신호와, 하강된 신호 값이 일정 범위 내에서 유지되는 하강 유지 신호를 포함할 수 있다.
발광부(2)는 유량 신호(FS) 또는 신호 증폭부(1)에 의해 증폭된 유량 신호(이하, “증폭 유량 신호”라 지칭함)(AFS)를 입력 받는다. 또한, 발광부(2)는 2개의 발광 소자(ED1, ED2)를 구비한다. 이때, 발광부(2)는 입력된 유량 신호(FS) 또는 증폭 유량 신호(AFS)에서 상승 신호 시와 하강 신호 시에 각각 서로 다른 발광 소자가 발광하도록 동작한다. 예를 들어, 발광부(2)는 상승 신호 시에 제1 발광 소자(ED1)가 제1 광 신호(L1)로 발광하도록 동작할 수 있으며, 하강 신호 시에 제2 발광 소자(ED2)가 제2 광 신호(L2)로 발광하도록 동작할 수 있다.
출력부(3)는 발광부(2)로부터 발광된 제1 광 신호(L1) 및 제2 광 신호(L2)를 각각 수신하고, 수신된 각 광 신호(L1, L2)를 각각의 전기 신호로 변환하며, 변환된 각 전기 신호를 서로 다른 출력단(OE1, OE2)에 분리하여 출력한다. 이때, 출력부(3)는 서로 다른 발광 소자(ED1, ED2)의 광 신호(L1, L2)를 전담하여 전기 신호로 변환하는 2개의 광전 소자(PED1, PED2)를 구비한다. 예를 들어, 제1 광전 소자(PED1)는 제1 광 신호(L1)를 수신하여 전기 신호로 변환하며, 변환된 전기 신호인 제1 출력 신호(OS1)를 제1 출력단(OE1)을 통해 출력한다. 또한, 제2 광전 소자(PED2)는 제2 광 신호(L2)를 수신하여 전기 신호로 변환하며, 변환된 전기 신호인 제2 출력 신호(OS2)를 제2 출력단(OE2)을 통해 출력한다.
상술한 각 구성에서의 신호 처리 과정을 정리하면 다음과 같다. 즉, 유량 신호(FS)는 발광부(2)로 입력되거나, 신호 증폭부(1)를 거쳐 증폭 유량 신호(AFS)로 증폭되어 발광부(2)로 입력된다. 이때, 유량 신호(FS)와 증폭 유량 신호(AFS)는 상승 신호와 하강 신호를 갖는 펄스를 포함한다. 발광부(2)에 입력된 유량 신호(FS) 또는 증폭 유량 신호(AFS)는 그 상승 신호가 제1 발광 소자(ED1)의 제1 광 신호(L1)로 변경되어 발광하며, 그 하강 신호가 제2 발광 소자(ED2)의 제2 광 신호(L2)로 변경되어 발광한다. 이후, 제1 광 신호(L1) 및 제2 광 신호(L2)는 출력부(3)에 수신된다. 이때, 상승 신호의 변경 신호인 제1 광 신호(L1)는 제1 광전 소자(PED1)에 수신되어 다시 전기 신호로 변환된 후 제1 출력 신호(OS1)로 제1 출력단(OE1)을 통해 출력된다. 또한, 하강 신호의 변경 신호인 제2 광 신호(L2)는 제2 광전 소자(PED2)에 수신되어 다시 전기 신호로 변환된 후 제2 출력 신호(OS2)로 제2 출력단(OE2)을 통해 출력된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)는 유량 신호에서 상승 신호와 하강 신호가 각각 별도의 출력단으로 출력되게 함으로써 상승 신호와 하강 신호의 구분이 쉬워지게 하며, 이에 따라, 이후에 각 출력단의 출력을 이용하여 펄스 개수를 계수할 때에 보다 정확하게 계수할 수 있게 하므로, 펄스 개수의 계수를 통한 최종 측정 유량의 정확성이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)의 보다 상세한 구성에 대해서 설명하도록 한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 유량 신호(FS)가 신호 증폭부(1)에서 증폭되며, 이에 따라 증폭 유량 신호(AFS)가 발광부(2)로 입력되는 것으로 설명하도록 하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 증폭되지 않은 유량 신호(FS)가 발광부(2)로 입력될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 신호 처리 회로(10)의 보다 상세한 구성을 나타낸다.
신호 증폭부(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연산 증폭기(OA)와, 연산 증폭기(OA)의 증폭 기능을 돕는 2개의 피드백 저항(RF, RG)을 각각 포함할 수 있다.
연산 증폭기(OA)는 비반전 신호가 입력되는 비반전 신호 입력단(+), 반전 신호가 입력된 반전 신호 입력단(-), 고전압의 제2 전압(VH)이 입력되는 고전압 입력단(V+), 저전압의 제1 전압(VL)이 입력되는 저전압 입력단(V-), 및 출력 신호를 출력하는 출력단(OPE)을 포함한다.
이때, 연산 증폭기(OA)는 입력되는 잡음 신호를 제거하며, 입력되는 유량 신호(FS)에 대해 비반전 증폭을 수행한다. 이를 위해, 연산 증폭기(OA)의 비반전 신호 입력단(+)으로 유량 신호(FS)가 입력되며, 제1 피드백 저항(RF)은 출력단(OPE)과 반전 신호 입력단(-)의 사이에 연결된다. 또한, 제2 피드백 저항(RG)은 그 일단이 반전 신호 입력단(-)에 연결되며, 제3 전압(VM)이 그 타단에 공급된다. 이때, 피드백 저항(RF, RG)의 값에 따라 비반전 증폭의 이득값(G)이 결정된다. 즉, 비반전 증폭의 이득값(G)은 'G=1+RF/RG'일 수 있으며, RF 값이 클수록 그 이득값도 크다. 제 3전압(VM)은 제1 전압(VL) 보다 크거나 같으며, 제2 전압(VH) 보다 작거나 같다.
발광부(2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 2개씩 구비되는 다이오드(D1, D2), 캐패시터(C1, C2), 및 발광 소자(ED1, ED2)인 발광 다이오드(PD1, PD2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 다이오드(D1), 제1 캐패시터(C1) 및 제1 발광 다이오드(PD1)는 증폭된 유량 신호(AFS)가 상승 신호인 경우의 신호 처리에 관여하고, 제2 다이오드(D2), 제2 캐패시터(C2) 및 제2 발광 다이오드(PD2)는 증폭된 유량 신호(AFS)가 하강 신호인 경우의 신호 처리에 관여한다.
제1 다이오드(D1)는 그 음극이 신호 증폭부(1)의 출력단, 즉 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결된다.
제1 캐패시터(C1)는 그 일단이 제1 다이오드(D1)의 양극에 연결되고, 그 타단이 저전압인 제1 전압(VL)을 공급 받는다.
제1 발광 다이오드(PD1)는 그 음극이 제1 다이오드(D1)의 양극에 연결되고, 그 양극이 신호 증폭부(1)의 출력단, 즉 그 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결된다.
증폭된 유량 신호(AFS)가 상승 신호, 즉 상승 에지(edge) 신호인 경우, 제1 발광 다이오드(PD1)에서 그 양극의 전압은 그 음극의 전압 보다 높아진다. 즉, 제1 발광 다이오드(PD1)는 순방향 전압이 인가되면서 제1 광 신호(L1)를 출력하는 발광 작용을 한다. 이는 제1 발광 다이오드(PD1)의 양극이 상승 신호가 입력되는 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결되고, 제1 발광 다이오드(PD1)의 음극이 제1 캐패시터(C1)의 일단에 연결되기 때문이다.
즉, 제1 캐패시터(C1)에 이미 충전된 전압으로 인해 제1 발광 다이오드(PD1)의 음극에는 특정 전압이 인가되지만, 제1 발광 다이오드(PD1)의 양극에는 그 특정 전압 보다 큰 전압을 가지는 상승 신호가 공급된다. 이에 따라, 제1 발광 다이오드(PD1)의 양극에서 음극으로 전류가 흐르면서 제1 발광 다이오드(PD1)가 발광한다. 이때, 제1 다이오드(D1)는 역방향 전압이 인가된 상태이므로 전류가 흐르지 않게 되며, 제1 발광 다이오드(PD1)를 통과한 전류는 제1 캐패시터(C1) 쪽으로 흐르게 된다.
이후, 제1 캐패시터(C1)는 일정 시간 동안에 상승 신호, 즉 상승 유지 신호를 충전하면서 상승 신호만큼의 전압을 충전한다. 이에 따라, 제1 캐패시터(C1)의 일단에 연결된 제1 발광 다이오드(PD1)의 음극 전압이 상승하면서, 제1 발광 다이오드(PD1)에는 더 이상 순방향 전압이 인가되지 않게 되며 제1 발광 다이오드(PD1)의 발광 작용도 중지된다. 즉, 제1 발광 다이오드(PD1)의 발광 작용은 상승 신호 중에서 상승 에지(edge) 신호에 해당하는 영역에서 발생할 수 있다.
제2 다이오드(D2)는 그 양극이 신호 증폭부(1)의 출력단, 즉 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결된다.
제2 캐패시터(C2)는 그 일단이 제2 다이오드(D2)의 음극에 연결되고, 그 타단이 고전압인 제2 전압(VH)을 공급 받는다.
제2 발광 다이오드(PD2)는 그 양극이 제2 다이오드(D2)의 음극에 연결되고, 그 음극이 신호 증폭부(1)의 출력단, 즉 그 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결된다.
증폭된 유량 신호(AFS)가 하강 신호, 즉 하강 에지(edge) 신호인 경우, 제2 발광 다이오드(PD2)에서 그 음극의 전압은 그 양의 전압 보다 낮아진다. 즉, 제2 발광 다이오드(PD2)는 순방향 전압이 인가되면서 제2 광 신호(L2)를 출력하는 발광 작용을 한다. 이는 제2 발광 다이오드(PD2)의 음극이 하강 신호가 입력되는 연산 증폭기(OA)의 출력단(OAE)에 연결되고, 제2 발광 다이오드(PD2)의 양극이 제2 캐패시터(C2)의 일단에 연결되기 때문이다.
즉, 제2 캐패시터(C2)에 이미 충전된 전압으로 인해 제2 발광 다이오드(PD2)의 양극에는 그 충전 전압만큼 하강된 특정 전압이 인가되지만, 제2 발광 다이오드(PD2)의 음극에는 그 하강된 특정 전압 보다 작은 전압을 가지는 하강 신호가 공급된다. 이에 따라, 제2 발광 다이오드(PD2)의 양극에서 음극으로 전류가 흐르면서 제2 발광 다이오드(PD2)가 발광한다. 이때, 제2 다이오드(D2)는 역방향 전압이 인가된 상태이므로 전류가 흐르지 않게 되며, 전류는 제2 캐패시터(C2)를 거쳐 제2 발광 다이오드(PD2)를 통과한다.
이후, 제2 캐패시터(C2)는 일정 시간 동안에 하강 신호, 즉 하강 유지 신호에 따라 충전하면서 그 일단이 하강 신호만큼의 하강된 전압을 가지게 된다. 이에 따라, 제2 캐패시터(C2)의 일단에 연결된 제2 발광 다이오드(PD2)의 양극 전압이 하강하면서, 제2 발광 다이오드(PD2)에는 더 이상 순방향 전압이 인가되지 않게 되며 제2 발광 다이오드(PD2)의 발광 작용도 중지된다. 즉, 제2 발광 다이오드(PD2)의 발광 작용은 하강 신호 중에서 하강 에지(edge) 신호에 해당하는 영역에서 발생할 수 있다.
출력부(3)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 2개씩 구비되는 광전 소자(PED1, PED2)를 포함하며, 이때, 각 광전 소자(PED1, PED2)에는 광전 변환을 위해 필요한 전압(미도시)이 인가될 수 있다. 광전 소자(PED1, PED2)는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전 변환 IC칩 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드로 이루어진 경우, 광전 소자(PED1, PED2)에는 역방향 전압이 인가될 수 있다.
각 광전 소자(PED1, PED2) 및 그에 연결되는 전압 크기는 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 광전 소자(PED1)가 제1 광 신호(L1)를 수신하여 제1 출력단(OE1)으로 변환 출력하는 제1 출력 신호(OS1)는 제2 광전 소자(PED2)가 제2 광 신호(L2)를 수신하여 제2 출력단(OE2)으로 변환 출력하는 제2 출력 신호(OS2)와 동일하다. 이에 따라, 펄스의 개수를 계수하는 측에서는 서로 다른 출력단(OE1, OE2)에서 발생되는 동일 신호의 개수를 확인하면 되므로, 계수 작업이 더 정확해질 수 있다.
다만, 출력부(3)는 상술한 제1 출력단(OE1) 및 제2 출력단(OE2)에서 출력되는 제1 출력 신호(OS1) 및 제2 출력 신호(OS2)를 가공하는 회로를 더 포함할 수 있으며, 이러한 가공 회로를 통해 제1 출력 신호(OS1) 및 제2 출력 신호(OS2)를 변경하여 출력할 수도 있다. 이때, 가공 회로는 제1 출력 신호(OS1) 및 제2 출력 신호(OS2)를 각각 가공하여 출력할 수 있으며, 예를 들어, 해당 신호들(OS1, OS2)의 전압을 더 높이거나 낮출 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계(100)의 구성도를 나타낸다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 유량 신호 처리 회로(10) 외에도 신호 발생기(20)를 더 포함한다.
신호 발생기(20)는 유량 신호(FS)를 발생시킨다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계(100)는 부피 유량계(예를 들어, 용적식 유량계 등)일 수 있으며, 유량에 따라 회전하는 기계적인 회전축을 더 포함할 수 있다. 즉, 신호 발생기(20)는 회전축에 연결되어 회전축의 회전량에 비례한 만큼의 펄스 개수를 갖는 유량 신호(FS)를 발생시킬 수 있다. 또한, 유량 신호 처리 회로(10)는 신호 발생부(20)에서 발생된 유량 신호(FS)를 처리한다.
다만, 유량 신호(FS)와 유량 신호 처리 회로(10)에 대한 내용은 이미 상술한 바와 같으므로, 이하 이들에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 신호 증폭부 2: 발광부
3: 출력부 10: 유량 신호 회로
20: 유량계 AFS: 증폭 유량 신호
C1, C2, CL : 캐패시터 D1, D2: 다이오드
FS: 유량 신호 L1, L2: 광 신호
OAE: 신호 증폭부의 출력단 OE1, OE2: 출력부의 출력단
OS1, OS2: 출력 신호 PD1, PD2: 발광 다이오드
PED1, PED2: 광전 소자 R1, R2, RF, RG: 저항
VH, VL, VM: 인가 전압

Claims (6)

  1. 유량에 따라 발생된 전기 신호인 유량 신호를 입력 받고, 2개의 발광 소자를 구비하며, 입력된 유량 신호에서 상승 신호 시와 하강 신호 시에 각각 서로 다른 발광 소자가 발광하도록 동작하는 발광부; 및
    서로 다른 발광 소자의 광 신호를 전담하여 전기 신호로 변환하는 2개의 광전 소자를 구비하며, 2개의 광전 소자에서 변환된 각 전기 신호를 2개의 출력단에 분리하여 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 신호 처리 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유량 신호를 증폭시켜 발광부로 입력시키는 신호 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 신호 처리 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 증폭부는 유량 신호가 비반전 신호 입력단으로 입력되어 비반전 증폭을 수행하는 연산 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 신호 처리 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는,
    음극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 제1 다이오드;
    일단이 제1 다이오드의 양극에 연결되고, 타단이 저전압인 제1 전압을 공급받는 제1 캐패시터; 및
    음극이 제1 다이오드의 양극에 연결되고, 양극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 발광 다이오드로 이루어지며, 유량 신호가 상승 신호인 경우에 발광하는 제1 발광 소자;
    양극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 제2 다이오드;
    일단이 제2 다이오드의 음극에 연결되고, 타단이 고전압의 제2 전압을 공급받는 제2 캐패시터; 및
    양극이 제2 다이오드의 음극에 연결되고, 음극이 신호 증폭부의 출력단에 연결된 발광 다이오드로 이루어지며, 유량 신호가 하강 신호인 경우에 발광하는 제2 발광 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 신호 처리 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력부의 2개의 출력단에서 출력되는 신호는 서로 동일한 파형을 가지는 것을 특징으로 하는 유량 신호 처리 회로.
  6. 유량에 따라 전기 신호인 유량 신호를 발생시키는 신호 발생기; 및
    신호 발생부에서 발생된 유량 신호를 처리하도록 구비된 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 유량 신호 처리 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
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