KR20200013359A - Device and method for measuring dc electric field - Google Patents

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KR20200013359A
KR20200013359A KR1020180088474A KR20180088474A KR20200013359A KR 20200013359 A KR20200013359 A KR 20200013359A KR 1020180088474 A KR1020180088474 A KR 1020180088474A KR 20180088474 A KR20180088474 A KR 20180088474A KR 20200013359 A KR20200013359 A KR 20200013359A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for measuring a DC electric field and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for measuring a DC electric field comprises: a charging electrode unit in which charging electrodes to induce a DC electric field distributed in a three-axis space of an orthogonal coordinate system are arranged for each axis; a switching control signal for generating unit for generating a switching control signal in accordance with a measurement frequency and the measurement time set by a user; a DC electric field measuring unit for measuring a voltage or a current converted in the amount of charge induced to the charging electrode in accordance with the switching control signal; and an electric field strength calculating unit for calculating the three-axis electric field strength using the voltage or the current measured by the DC electric field measuring unit.

Description

직류 전계 측정 장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR MEASURING DC ELECTRIC FIELD}DC electric field measuring device and its method {DEVICE AND METHOD FOR MEASURING DC ELECTRIC FIELD}

본 발명은 직류 전계 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3축으로 구성된 대전 전극을 통해 유도된 직류 전계 측정값을 조합하여 전계의 극성이 변하지 않고 일정한 형태를 갖는 직류 전계를 측정함으로써, 공간상에 분포하는 직류 전계 분포를 정확하게 측정하기 위한, 직류 전계 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a direct current field measuring device and a method thereof, and more particularly, by measuring a direct current electric field having a constant shape without changing the polarity of the electric field by combining the direct electric field measurement values induced through a three-axis charging electrode. The present invention relates to a direct current field measurement device and method for accurately measuring the direct current field distribution distributed in space.

일반적으로, 뇌운이나 직류송전선로(HVDC Transmission Line), 직류배전선로, 직류전원을 사용하는 기기들의 경우에는 정극성(+) 또는 부극성(-) 형태의 전계를 생성시키게 되며, 이러한 전계는 일정하게 유지된다. In general, in the case of thunderclouds, HVDC transmission lines, DC distribution lines, and devices using a DC power source, an electric field having a positive (+) or a negative (-) form is generated. Is maintained.

반면, 현재 운영되고 있는 대부분의 송전 및 배전선로, 전력기기 등은 전력주파수 60㎐ 또는 50㎐에 해당하는 주파수 특성으로, 시간에 따라 크기와 방향이 변하는 전계를 형성한다. 이렇게 가변적인 전계는 금속체에 유도되기 때문에, 동일한 주파수를 가지는 전압을 생성하게 된다. 이에 따라, 교류 전계용 센서는 생성된 전압을 이용하여 전계의 크기와 주파수 상태 등을 측정할 수 있다.On the other hand, most transmission and distribution lines, power equipment, etc. currently in operation are frequency characteristics corresponding to a power frequency of 60 Hz or 50 Hz, and form an electric field whose magnitude and direction change with time. Since this variable electric field is induced in the metal body, it generates a voltage having the same frequency. Accordingly, the AC field sensor may measure the magnitude and frequency state of the electric field using the generated voltage.

그런데, 전계가 일정하게 유지되는 정전계는 교류와 달리 크기의 변화가 없기 때문에 전계가 유도되지 않아 가변적인 전계를 측정하는 교류 전계용 센서를 이용한 측정이 불가능하다.However, since the electrostatic field in which the electric field is kept constant does not change in size, unlike an alternating current, the electric field is not induced and thus it is impossible to measure using an alternating electric field sensor that measures a variable electric field.

기존에는 금속 대전판과 접지된 다른 금속판을 대면시킨 후 다른 금속판을 모터를 이용하여 회전시킴으로써, 금속 대전판이 전계에 노출되는 면적 변화를 측정하는 방식으로 직류 전계를 측정한다.Conventionally, a DC electric field is measured by measuring a change in the area of the metal electrified plate exposed to an electric field by facing the metal electrified plate and another grounded metal plate and rotating the other metal plate using a motor.

이러한 방식은 대전되는 면적이 변하게 됨에 따라 대전판에 유도되는 전하가 노출되는 면적에 비례하여 발생과 소멸을 반복하면서 일정한 파형을 생성하게 된다. 이때, 직류 전계는 생성된 교류신호를 증폭하여 측정한다.In this manner, as the charged area is changed, a constant waveform is generated while repeating the generation and disappearance in proportion to the area where the charge induced in the charging plate is exposed. At this time, the DC electric field amplifies and measures the generated AC signal.

기존에 직류 전계 측정 방식은 대전판 면적에 시간당 변화를 발생시키기 위해 모터를 사용하므로 모터의 상태에 따라 크게 영향을 받는다. 즉, 야외에서 측정하는 경우에는 눈, 비 또는 다양한 환경적 영향으로 인해 모터의 수명이 실내에서 사용하는 경우보다 대폭 줄어들 수 있고, 모터의 고장이 발생할 경우 직류 전계 측정이 불가능하므로 측정데이터의 신뢰성이 떨어지게 된다.Conventional DC electric field measurement method is greatly affected by the state of the motor because the motor is used to generate the change per hour in the area of the charging plate. In other words, when measuring outdoors, the life of the motor can be greatly reduced than when using indoors due to snow, rain, or various environmental influences.In case of failure of the motor, DC electric field measurement is impossible, so the reliability of measurement data Will fall.

또한, 기존에 직류 전계 측정 방식은 회전하는 대전판과 고정된 대전판의 배치를 위해 필요한 면적이 크기 때문에 이동식 및 휴대용으로 사용하기 곤란하다는 한계가 있다.In addition, the conventional DC field measurement method has a limitation that it is difficult to use mobile and portable because the area required for the placement of the rotating charging plate and the fixed charging plate is large.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0037135호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0037135

본 발명의 목적은 3축으로 구성된 대전 전극을 통해 유도된 직류 전계 측정값을 조합하여 전계의 극성이 변하지 않고 일정한 형태를 갖는 직류 전계를 측정함으로써, 공간상에 분포하는 직류 전계 분포를 정확하게 측정하기 위한, 직류 전계 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to accurately measure the DC field distribution distributed in space by measuring a DC electric field having a constant shape without changing the polarity of the electric field by combining the DC electric field measurement values induced through a three-axis charging electrode To provide a direct current field measuring device and a method thereof.

본 발명의 일실시예에 따른 직류 전계 측정 장치는, 직교 좌표계의 3축 공간상에서 분포하는 직류 전계를 유도하기 위한 대전 전극이 축별로 배치되는 대전 전극부; 사용자에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성하기 위한 스위칭 제어신호 생성부; 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하기 위한 직류 전계 측정부; 및 상기 직류 전계 측정부에 의해 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산하기 위한 전계강도 연산부;를 포함할 수 있다.An apparatus for measuring a direct current field according to an embodiment of the present invention includes a charging electrode unit in which charge electrodes for guiding a direct current electric field distributed in a three-axis space of a Cartesian coordinate system are arranged for each axis; A switching control signal generator for generating a switching control signal according to a measurement frequency and a measurement time set by a user; A direct current field measuring unit for measuring a voltage or current in which the amount of charge induced in the charging electrode is converted according to the switching control signal; And an electric field strength calculator for calculating the three-axis electric field strength by using the voltage or current measured by the DC electric field measuring unit.

상기 스위칭 제어신호 생성부는, 상기 측정 주파수에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성하기 위한 기본 신호 생성부; 상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 상기 측정 시간에 비례하여 생성하기 위한 지령치 생성부; 및 상기 기본 신호와 상기 지령치에 따라 펄스 신호 형태의 상기 스위칭 제어신호를 생성하기 위한 펄스 신호 생성부;를 포함할 수 있다.The switching control signal generator comprises: a basic signal generator for generating a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency; A command value generator for generating a command value for adjusting the on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal in proportion to the measurement time; And a pulse signal generator for generating the switching control signal in the form of a pulse signal according to the basic signal and the command value.

상기 기본 신호의 파형은, 밑변의 수평선을 위아래로 조정할 때 파형 전체 모양과 수평선 위쪽 모양이 닮은꼴 비율을 가질 수 있는 형상일 수 있다.The waveform of the basic signal may have a shape in which the overall shape of the waveform and the shape of the top of the horizontal line have a similar proportion when the horizontal line of the bottom side is adjusted up or down.

상기 닮은꼴 비율은, 상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 주기에 대한 온/오프 상태 비율에 대응되는 것일 수 있다.The similarity ratio may correspond to an on / off state ratio with respect to a period of a pulse signal identified from the basic signal.

상기 지령치는, 상기 기본 신호의 주기에서 펄스 신호의 온 상태에 대한 퍼센트로 나타내는 것일 수 있다.The command value may be expressed as a percentage of an on state of a pulse signal in a period of the basic signal.

상기 펄스 신호 생성부는, 상기 기본 신호와 상기 지령치 간 교점을 확인하여 온/오프 펄스 신호 형태를 도출하여 상기 스위칭 제어 신호를 생성하는 것일 수 있다.The pulse signal generator may generate an on / off pulse signal form by identifying an intersection between the basic signal and the command value to generate the switching control signal.

상기 직류 전계 측정부는, 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극의 스위칭 제어를 통해 직교 좌표계의 3축 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도하기 위한 스위칭부; 및 상기 스위칭부의 온/오프 동작에 따라 상기 대전 전극부의 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하기 위한 전압/전류 측정부;를 포함할 수 있다.The DC field measuring unit may include: a switching unit for inducing a variable electric field by alternating a DC electric field distributed in three-axis space of a rectangular coordinate system through switching control of the charging electrode according to the switching control signal; And a voltage / current measuring unit for measuring a voltage or current in which charge amount induced in the charging electrode of the charging electrode unit is converted according to an on / off operation of the switching unit.

상기 대전 전극부는, 직교 좌표계의 3축을 기준으로 상기 대전 전극이 서로 마주보는 3쌍의 양극으로 구성되는 것일 수 있다.The charging electrode unit may be configured of three pairs of anodes facing each other based on three axes of a Cartesian coordinate system.

상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 3개의 스위치가 포함되고, 상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 3개의 전압/전류계가 포함되며, 상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 어느 하나에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 다른 하나에 연결되는 것일 수 있다.The switching unit includes three switches corresponding to each axis, the voltage / current measuring unit includes three voltage / current meters corresponding to each axis, and one end of each switch of the switching unit is disposed on each axis. It is connected to any one of each pair of charging electrodes, the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, the other end of each voltage / ammeter of each pair of charging electrodes disposed on each axis It may be connected to one of the other.

상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 6개의 스위치가 포함되고, 상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 6개의 전압/전류계가 포함되며, 상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 어느 하나에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 접지되는 것일 수 있다.The switching unit includes six switches corresponding to each axis, the voltage / current measuring unit includes six voltage / current meters corresponding to each axis, and one end of each switch of the switching unit is disposed on each axis. It may be connected to any one of each pair of charging electrodes, the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, the other end of each voltage / ammeter may be grounded.

상기 대전 전극부는, 직교 좌표계의 3축을 기준으로 상기 대전 전극이 축별로 3개의 단극으로 구성되는 것일 수 있다.The charging electrode unit may be configured such that the charging electrode is composed of three single poles for each axis based on three axes of a Cartesian coordinate system.

상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 3개의 스위치가 포함되고, 상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 3개의 전압/전류계가 포함되며, 상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 대전 전극에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 접지되는 것일 수 있다.The switching unit includes three switches corresponding to each axis, the voltage / current measuring unit includes three voltage / current meters corresponding to each axis, and one end of each switch of the switching unit is disposed on each axis. It is connected to each charging electrode, the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, the other end of each voltage / ammeter may be grounded.

실시예에 따르면, 상기 연산된 3축 전계강도를 저장하기 위한 메모리; 상기 연산된 3축 전계강도의 측정 위치정보를 확인하기 위한 GPS 수신기; 및 상기 연산된 3축 전계강도를 표시하기 위한 표시부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a memory for storing the calculated three-axis electric field strength; A GPS receiver for confirming measurement position information of the calculated three-axis electric field strength; And a display unit for displaying the calculated three-axis electric field strength.

상기 측정 주파수 및 상기 측정 시간이 사용자에 의해 설정 가능하게 하는 사용자 입력부;를 더 포함하되, 상기 사용자 입력부와 상기 표시부는, 입력 기능과 화면 표시 기능을 동시에 수행할 수 있는 터치형 디스플레이일 수 있다.The apparatus may further include a user input unit configured to set the measurement frequency and the measurement time by a user, wherein the user input unit and the display unit may be a touch type display capable of simultaneously performing an input function and a screen display function.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 직류 전계 측정 방법은, 사용자에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성하는 단계; 상기 스위칭 제어신호에 따라 직교 좌표계의 3축 공간상에 축별로 배치되는 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the DC electric field measuring method according to an embodiment of the present invention, generating a switching control signal according to the measurement frequency and the measurement time set by the user; Measuring a voltage or a current in which a charge amount induced in a charging electrode arranged for each axis on a three-axis space of a rectangular coordinate system is converted according to the switching control signal; And calculating a three-axis electric field strength by using the measured voltage or current.

상기 생성 단계는, 상기 측정 주파수에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성하는 단계; 상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 상기 측정 시간에 비례하여 생성하는 단계; 및 상기 기본 신호와 상기 지령치에 따라 펄스 신호 형태의 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The generating step may include generating a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency; Generating a command value for adjusting an on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal in proportion to the measurement time; And generating the switching control signal in the form of a pulse signal according to the basic signal and the command value.

상기 측정 단계는, 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극의 스위칭 제어를 통해 직교 좌표계의 3축 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도하는 단계; 및 상기 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.The measuring step may include: inducing a variable electric field by alternating a DC electric field distributed in three-axis space of a rectangular coordinate system through switching control of the charging electrode according to the switching control signal; And measuring a voltage or a current in which the amount of charge induced in the charging electrode is converted.

본 발명은 3축으로 구성된 대전 전극을 통해 유도된 직류 전계 측정값을 조합하여 전계의 극성이 변하지 않고 일정한 형태를 갖는 직류 전계를 측정함으로써, 공간상에 분포하는 직류 전계 분포를 정확하게 측정할 수 있다.According to the present invention, by measuring a direct current field having a constant shape without changing the polarity of the electric field by combining the direct current field measurement values induced through the three-axis charging electrode, it is possible to accurately measure the direct current electric field distribution distributed in space. .

또한, 본 발명은 3축으로 구성된 대전 전극을 통해 측정된 직류전계 측정값의 조합에 의해 측정 위치나 방법에 따라 발생하는 오차를 저감시켜 공간상에 분포하는 직류 전계 분포를 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the present invention can accurately measure the DC field distribution distributed in the space by reducing the error caused by the measurement position or method by the combination of the DC field measurement value measured through the three-axis charging electrode.

또한, 본 발명은 모터를 이용한 기계적인 구동부를 통해 3축 대전 전극을 구현하는 것 보다 작은 크기로 저렴하고 신뢰성 있게 제작할 수 있다.In addition, the present invention can be manufactured inexpensively and reliably with a smaller size than implementing a triaxial charging electrode through a mechanical driving unit using a motor.

또한, 본 발명은 금속 대전판과 접지된 다른 금속판을 대면시킨 후 다른 금속판을 모터를 이용하여 회전시켜 면적 변화로 직류 전계를 유도하는 방식 대신에, 3축 전극에 유도된 전하의 취득 주기와 시간을 변화시켜 측정할 수 있다.In addition, the present invention instead of the method of inducing a direct current electric field by changing the area by rotating the other metal plate using a motor after facing the metal charging plate and the other grounded metal plate, the period and time of acquiring the charge induced in the three-axis electrode It can be measured by changing.

또한, 본 발명은 접지부를 생략할 수 있는 구성이 가능하여 이동식으로 제작이 가능하고 작은 크기로 간편하게 직류송전선로 또는 관련 전력설비의 전계를 측정할 수 있다.In addition, the present invention can be configured to omit the ground portion can be manufactured to be mobile and can easily measure the electric field of the DC transmission line or related power equipment in a small size.

또한, 본 발명은 측정 위치를 GPS 위치 정보와 함께 제공이 가능하고, 해당 직류 전계 측정 장치를 골프장, 논밭, 평원 등 낙뢰의 위험성이 높은 곳에 설치하여 낙뢰의 위험을 통지할 수 있다.In addition, the present invention can provide a measurement position with GPS position information, it is possible to notify the risk of lightning by installing the DC field measuring device in a high risk of lightning, such as golf courses, rice fields, plains.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면,
도 2는 상기 도 1의 대전 전극부를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 1의 스위칭 제어신호 생성부를 나타낸 도면,
도 4는 상기 도 3의 기본 신호 생성부에 의해 생성된 기본 신호의 파형 예시를 나타낸 도면,
도 5는 지령치 조정에 따라 펄스 신호의 온/오프 비율 조정을 설명하는 도면,
도 6은 직각파에서 펄스 신호를 생성하는 경우를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면,
도 8는 상기 도 7의 대전 전극부를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 직류 전계 측정 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a direct current field measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a view showing a charging electrode of FIG.
3 is a diagram illustrating a switching control signal generator of FIG. 1;
4 is a view showing a waveform example of a basic signal generated by the basic signal generator of FIG.
5 is a diagram illustrating on / off ratio adjustment of a pulse signal in accordance with a setpoint adjustment;
6 is a diagram illustrating a case where a pulse signal is generated from a rectangular wave;
7 is a view showing a direct current field measuring device according to a second embodiment of the present invention;
8 is a view showing a charging electrode unit of FIG.
9 is a view showing a direct current field measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention;
10 is a view showing a direct current field measuring method according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and the accompanying drawings, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, it should be noted that like elements are denoted by the same reference numerals as much as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors are properly defined as terms for explaining their own invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size. The invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 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.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element between them.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features, numbers, steps It is to be understood that the present disclosure does not exclude the possibility of the presence or the addition of any operation, a component, a part, or a combination thereof.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 대전 전극부를 나타낸 도면이며, 도 3은 상기 도 1의 스위칭 제어신호 생성부를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a direct current field measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a charging electrode unit of FIG. 1, FIG. 3 is a view showing a switching control signal generation unit of FIG. .

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치(100)는, 3축으로 구성된 대전 전극을 통해 유도된 직류 전계 측정값을 조합하여 전계의 극성이 변하지 않고 일정한 형태를 갖는 직류 전계를 측정함으로써, 공간상에 분포하는 직류 전계 분포를 정확하게 측정할 수 있다.As shown in FIG. 1, the DC electric field measuring device 100 according to the first embodiment of the present invention combines DC electric field measurement values induced through a three-axis charging electrode to maintain a constant polarity of the electric field. By measuring the direct current electric field having a shape, it is possible to accurately measure the direct current electric field distribution distributed in the space.

다시 말해, 직류 전계 측정 장치(100)는 기존에 모터의 구동을 통해 만들어지는 면적 변화에 의해 생성되는 파형을 측정하여 직류 전계를 측정하는 대신, 3축 대전 전극에 유도된 전하의 취득 주기와 시간을 변화시켜 직류 전계를 측정하게 된다.In other words, the DC electric field measuring device 100 measures the waveform generated by the area change generated by the driving of the motor, and measures the DC electric field instead of acquiring the electric charge cycle induced in the triaxial charging electrode. To change the dc electric field.

이를 통해, 직류 전계 측정 장치(100)는 모터를 이용한 기계적인 구동 방식을 3축 대전 전극을 이용한 전기적인 구동 방식으로 구현함으로써 소형이면서 저렴하고 신뢰성 있는 구조를 제공할 수 있다.Through this, the DC field measuring apparatus 100 may provide a compact, inexpensive, and reliable structure by implementing a mechanical driving method using a motor as an electric driving method using a triaxial charging electrode.

한편, 직류 전계 측정 장치(100)는 대전 전극부(110), 직류 전계 측정부(120), 스위칭 제어신호 생성부(130), 사용자 입력부(140), 전계강도 연산부(150), 표시부(160), 메모리(170), GPS 수신기(180)를 포함한다.On the other hand, the DC electric field measuring device 100 is a charging electrode 110, DC electric field measuring unit 120, the switching control signal generator 130, the user input unit 140, the electric field strength calculation unit 150, the display unit 160 ), A memory 170, and a GPS receiver 180.

대전 전극부(110)는 공간 상에 분포하는 직류 전계의 축별 전하를 유도하기 위해, 직교 좌표계의 3축(즉, x축 ,y축 ,z축)에서 축별로 한 쌍의 대전 전극이 배치된다. 이때, 직류 전계는 대전 전극부(110)의 내부 공간에 분포하게 된다.In the charging electrode unit 110, a pair of charging electrodes are arranged for each axis in three axes (ie, x-axis, y-axis, and z-axis) of a Cartesian coordinate system to induce charge for each axis of a direct current electric field distributed in a space. . At this time, the DC electric field is distributed in the internal space of the charging electrode unit 110.

도 2를 참조하면, 대전 전극부(110)는 직교 좌표계의 3축을 기준으로 서로 직교 배치된 3쌍의 대전 전극이 서로 마주보는 육면체 구조로 구현되어 있다. Referring to FIG. 2, the charging electrode unit 110 is implemented in a hexahedral structure in which three pairs of charging electrodes that are orthogonally disposed with respect to three axes of a rectangular coordinate system face each other.

이 경우에는 축 마다 한 쌍의 대전 전극이 서로 마주보는 형태의 양극으로 구성된다. 즉, 3쌍의 대전 전극은 x축(y-z 평면) 상에 배치된 한 쌍의 대전 전극(110-1, 110-2), y축(x-z 평면) 상에 배치된 한 쌍의 대전 전극(110-3, 110-4), z축(x-y 평면) 상에 배치된 한 쌍의 대전 전극(110-5, 110-6)이다. 여기서, 각각의 대전 전극은 동일한 면적을 갖는 평판 형태의 금속(예를 들어, 구리, 알루미늄 등) 재질의 전극이다.In this case, a pair of charging electrodes are constituted by the anodes facing each other in each axis. That is, the three pairs of charging electrodes are a pair of charging electrodes 110-1 and 110-2 arranged on the x-axis (yz plane) and a pair of charging electrodes 110 disposed on the y-axis (xz plane). -3, 110-4, and a pair of charging electrodes 110-5, 110-6 arrange | positioned on z-axis (xy plane). Here, each of the charging electrodes is an electrode of a metal material (for example, copper, aluminum, etc.) in the form of a plate having the same area.

직류 전계 측정부(120)는 사용자에 의해 설정된 측정 주파수(측정 주기)와 측정 시간에 따라 대전 전극부(110)의 대전 전극 각 쌍에 유도되는 직류 전계를 측정한다. 이를 위해, 직류 전계 측정부(120)는 스위칭부(121)와 전압/전류 측정부(122)를 포함한다. 즉, 스위칭부(121)는 스위칭 제어신호 생성부(130)로부터 입력되는 온/오프 펄스(on/off pulse) 형태의 스위칭 제어신호에 따라 해당 스위치의 온/오프 동작을 제어하게 된다. 이때, 스위칭부(121)는 대전 전극부(110)의 내부 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도할 수 있다. 그러면, 전압/전류 측정부(122)는 스위칭부(121)의 온/오프 동작에 따라 대전 전극부(110)의 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하게 된다. 이때, 전압/전류 측정부(122)는 대전 전극의 시간당 전하량 변화를 측정하기 위해 대전 전극에 유도되는 전압 또는 전류를 측정한다.The DC field measuring unit 120 measures a DC electric field induced in each pair of charging electrodes of the charging electrode unit 110 according to the measurement frequency (measuring period) and the measurement time set by the user. To this end, the DC electric field measuring part 120 includes a switching part 121 and a voltage / current measuring part 122. That is, the switching unit 121 controls the on / off operation of the switch according to the switching control signal in the form of an on / off pulse input from the switching control signal generator 130. In this case, the switching unit 121 may induce a variable electric field by alternating a DC electric field distributed in the internal space of the charging electrode unit 110. Then, the voltage / current measuring unit 122 measures the voltage or current in which the amount of charge induced in the charging electrode of the charging electrode unit 110 is converted according to the on / off operation of the switching unit 121. In this case, the voltage / current measuring unit 122 measures the voltage or current induced in the charging electrode to measure the change in the amount of charge per hour of the charging electrode.

그리고, 스위칭부(121)의 타단과 전압/전류 측정부(122)의 일단은 서로 직렬로 연결된다. 이때, 스위칭부(121)의 일단은 대전 전극부(110)의 한 쌍의 대전 전극 중 하나에 연결되고, 전압/전류 측정부(122)의 타단은 대전 전극부(110)의 한 쌍의 대전 전극 중 다른 하나에 연결된다.The other end of the switching unit 121 and one end of the voltage / current measuring unit 122 are connected to each other in series. At this time, one end of the switching unit 121 is connected to one of the pair of charging electrodes of the charging electrode unit 110, and the other end of the voltage / current measuring unit 122 is a pair of charging of the charging electrode unit 110 Connected to the other of the electrodes.

구체적으로, 스위칭부(121)는 3축에 대응되는 3개의 스위치가 포함되며, 구체적으로, x축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 하나(110-2)에 연결된 제1 스위치(121-1), y축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 하나(110-4)에 연결된 제2 스위치(121-2), z축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 하나(110-6)에 연결된 제3 스위치(121-3)를 포함한다. 여기서, 제1 스위치(121-1), 제2 스위치(121-2) 및 제3 스위치(121-3)는 개별 또는 동시에 제어될 수 있다.Specifically, the switching unit 121 includes three switches corresponding to three axes, and specifically, the first switch 121-1 connected to one of the pair of charging electrodes 110-2 disposed on the x axis. ), a second switch 121-2 connected to one of the pair of charging electrodes 110-4 disposed on the y-axis, and a second switch 121-2 connected to one of the pair of charging electrodes disposed on the z-axis. Three switches 121-3 are included. Here, the first switch 121-1, the second switch 121-2, and the third switch 121-3 may be individually or simultaneously controlled.

그리고, 전압/전류 측정부(122)는 제1 스위치(121-1)와 직렬 연결되고, x축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 다른 하나(110-1)에 연결된 제1 전압/전류계(122-1), 제2 스위치(121-2)와 직렬 연결되고, y축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 다른 하나(110-3)에 연결된 제2 전압/전류계(122-2), 제3 스위치(121-3)와 직렬 연결되고, z축상에 배치된 한 쌍의 대전 전극 중 다른 하나(110-5)에 연결된 제3 전압/전류계(122-3)를 포함한다. In addition, the voltage / current measuring unit 122 is connected in series with the first switch 121-1 and connected to the other one 110-1 of a pair of charging electrodes disposed on the x-axis ( 122-1), a second voltage / ammeter 122-2 connected in series with the second switch 121-2, and connected to the other one 110-3 of the pair of charging electrodes arranged on the y-axis; And a third voltage / ammeter 122-3 connected in series with the three switches 121-3 and connected to the other one 110-5 of the pair of charging electrodes disposed on the z-axis.

여기서, 전압/전류 측정부(122)는 전압 또는 전류를 측정 가능하게 하는 구성으로서, 스위칭부(121)의 스위치가 연결될 때 흐르는 전하를 통해 Z(저항 또는 임피던스)의 양단에 유기되는 전압을 측정하거나, Z(저항 또는 임피던스)를 영(Zero)이 되도록 하여 CT(Current Transformer, 변류기, 후크메터 등)를 사용하여 흐르는 전류를 측정하거나, Z(저항 또는 임피던스) 대신 홀센서를 취부하여 전위가 없는 전류를 측정할 수 있다.Here, the voltage / current measuring unit 122 is configured to measure the voltage or current, and measures the voltage induced at both ends of Z (resistance or impedance) through the electric charge flowing when the switch of the switching unit 121 is connected. Or measure the current using CT (Current Transformer, current transformer, hook meter, etc.) by setting Z (resistance or impedance) to zero, or install a Hall sensor instead of Z (resistance or impedance). Can measure the current without.

이처럼, 제1 스위치(121-1)와 제1 전압/전류계(122-1), 제2 스위치(121-2)와 제2 전압/전류계(122-2), 제3 스위치(121-3)와 제3 전압/전류계(122-3)는 병렬적으로 배치될 수 있다.As such, the first switch 121-1 and the first voltage / ammeter 122-1, the second switch 121-2 and the second voltage / ammeter 122-2, and the third switch 121-3 And the third voltage / ammeter 122-3 may be arranged in parallel.

스위칭 제어신호 생성부(130)는 사용자 입력부(140)에 의해 설정된 측정 주파수(측정 주기)와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성하여 직류 전계 측정부(120)로 전달한다. 여기서, 스위칭 제어신호는 사용자 입력부(140)를 통해 설정된 측정 주파수(측정 주기)와 측정 시간에 따라 주기적으로 발진하는 제어신호이다.The switching control signal generation unit 130 generates a switching control signal according to the measurement frequency (measuring period) and the measurement time set by the user input unit 140 and transmits the switching control signal to the DC electric field measurement unit 120. Here, the switching control signal is a control signal that oscillates periodically according to the measurement frequency (measuring period) and the measurement time set through the user input unit 140.

도 3을 참조하면, 스위칭 제어신호 생성부(130)는 기본 신호 생성부(131), 지령치 생성부(132), 펄스 신호 생성부(133)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the switching control signal generator 130 includes a basic signal generator 131, a command value generator 132, and a pulse signal generator 133.

기본 신호 생성부(131)는 사용자 입력부(140)에 의해 설정된 측정 주파수(측정 주기)에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성한다. 여기서, 기본 신호의 파형은 밑변의 수평선을 위아래로 조정할 때 파형 전체 모양과 수평선 위쪽 모양이 닮은꼴 비율을 가질 수 있는 형상을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들어, 대칭 또는 비대칭의 삼각파[도 4의 (a) 참조] 또는 직각파[도 4의 (b) 참조]일 수 있다. 도 4는 상기 도 3의 기본 신호 생성부에 의해 생성된 기본 신호의 파형 예시를 나타낸 도면이다.The basic signal generator 131 generates a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency (measuring period) set by the user input unit 140. Here, it is preferable that the waveform of the basic signal has a shape in which the overall shape of the waveform and the shape of the top of the horizontal line have a similar proportion when the horizontal line of the base is adjusted up or down, for example, a symmetrical or asymmetric triangular wave (see FIG. 4). (a) reference] or a rectangular wave [see (b) of FIG. 4]. 4 is a diagram illustrating a waveform example of a basic signal generated by the basic signal generator of FIG. 3.

그리고, 지령치 생성부(132)는 사용자 입력부(140)에 의해 설정된 측정 시간에 따라 측정 시간에 비례하는 지령치를 생성한다.The command value generator 132 generates a command value proportional to the measurement time according to the measurement time set by the user input unit 140.

여기서, 측정 시간은 펄스 신호 생성부(133)를 통해 출력되는 펄스 신호의 온(on) 상태 시간에 해당된다. Here, the measurement time corresponds to an on state time of the pulse signal output through the pulse signal generator 133.

지령치는 일정한 전압을 나타내는 신호로서, 기본 신호 생성부(131)에서 생성된 기본 신호를 위아래로 조정하면서 펄스 신호의 온(on) 상태와 오프(off) 상태의 비율을 조정할 수 있게 한다. 즉, 지령치는 해당 기본 신호의 주기에서 펄스 신호의 온 상태에 대한 퍼센트로 나타낸다.The command value is a signal indicating a constant voltage, and the ratio of the on state and the off state of the pulse signal can be adjusted while adjusting the basic signal generated by the basic signal generator 131 up and down. That is, the reference value is expressed as a percentage of the on state of the pulse signal in the period of the corresponding basic signal.

예를 들어, 도 5에서 지령치가 해당 기본 신호의 주기(T)에 대해 90%인 시간일 때, 펄스 신호의 한 주기(T)는 온 상태가 90%, 오프 상태가 10%를 나타내게 된다. 이 경우에, 측정 시간은 펄스 신호에서 한 주기(T)의 90%인 시간이 된다(즉, 측정 시간은 90%×T). 그리고, 도 5에서 지령치가 해당 기본 신호의 주기(T)에 대해 60%인 시간일 때, 펄스 신호의 한 주기(T)는 온 상태가 60%, 오프 상태가 40%를 나타내게 된다. 이 경우에, 측정 시간은 펄스 신호에서 한 주기(T)의 60%인 시간이 된다(즉, 측정 시간은 60%×T). For example, in FIG. 5, when the command value is 90% of the period T of the corresponding basic signal, one period T of the pulse signal indicates 90% of an on state and 10% of an off state. In this case, the measurement time is a time that is 90% of one period T in the pulse signal (that is, the measurement time is 90% x T). In addition, in FIG. 5, when the command value is 60% of the period T of the basic signal, one period T of the pulse signal indicates 60% of the on state and 40% of the off state. In this case, the measurement time is a time which is 60% of one period T in the pulse signal (that is, the measurement time is 60% x T).

도 5에 도시된 바와 같이, 지령치 조정은 삼각형의 닮은꼴 비율을 변하게 하고, 삼각형의 닮은꼴 비율이 변하는 것은 펄스 신호의 온 상태 시간을 변하게 한다. 즉, 지령치 조정은 펄스 신호의 온 상태 시간과 비례적인 상관 관계가 존재함을 알려준다. 따라서, 지령치가 90%에서 60%로 조정되는 것은 펄스 신호의 온 상태 시간이 주기(T)의 90% 시간에서 60% 시간으로 변하는 것을 의미하게 된다. 도 5는 지령치 조정에 따라 펄스 신호의 온/오프 비율 조정을 설명하는 도면이다.As shown in Fig. 5, the setpoint adjustment changes the similarity ratio of triangles, and changing the similarity ratio of triangles changes the on-state time of the pulse signal. That is, the setpoint adjustment indicates that there is a proportional correlation with the on-state time of the pulse signal. Thus, adjusting the setpoint from 90% to 60% means that the on-state time of the pulse signal changes from 90% time to 60% time of the period T. 5 is a diagram for explaining on / off ratio adjustment of a pulse signal in accordance with a command value adjustment.

이처럼, 지령치 생성부(132)는 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 측정 시간에 비례하여 생성한다.In this way, the command value generator 132 generates a command value in proportion to the measurement time for adjusting the on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal.

또한, 펄스 신호 생성부(133)는 기본 신호 생성부(131)에 의해 생성된 기본 신호와 지령치 생성부(132)에 의해 생성된 지령치를 이용하여 펄스 신호 형태의 스위칭 제어신호를 생성한다.In addition, the pulse signal generator 133 generates a switching control signal in the form of a pulse signal using the basic signal generated by the basic signal generator 131 and the command value generated by the command value generator 132.

즉, 펄스 신호 생성부(133)는 기본 신호 파형과 지령치 파형 간 교점을 확인하여 온/오프 펄스 신호 형태를 도출하여 스위칭 제어 신호를 생성하게 된다.That is, the pulse signal generator 133 generates the switching control signal by deriving the on / off pulse signal form by checking the intersection point between the basic signal waveform and the command value waveform.

전술한 바와 같이, 기본 신호 파형과 지령치 파형 위쪽 파형은 삼각형 닮은꼴이므로, 펄스 신호의 주기(T)에 대한 온/오프 비율은 양자간의 삼각형 닮은꼴 비율을 확인하여 도출 가능하다.As described above, since the waveforms above the basic signal waveform and the setpoint waveform are triangular like, the on / off ratio for the period T of the pulse signal can be derived by checking the triangular similarity between the two.

도 5의 삼각파의 경우에 펄스 신호 생성부(133)는 기본 신호 파형과 지령치 파형 간 교점을 두 군데 확인할 필요가 있으나, 도 6의 직각파의 경우에 펄스 신호 생성부(133)는 기본 신호 파형과 지령치 파형 간 교점을 한 군데 확인하는 경우도 가능하다. 도 6은 직각파에서 펄스 신호를 생성하는 경우를 나타낸 도면이다.In the case of the triangular wave of FIG. 5, the pulse signal generator 133 needs to check two points of intersection between the basic signal waveform and the command value waveform, but in the case of the rectangular wave of FIG. 6, the pulse signal generator 133 is the basic signal waveform. It is also possible to check the intersection between the and setpoint waveforms in one place. 6 is a diagram illustrating a case where a pulse signal is generated from a rectangular wave.

사용자 입력부(140)는 스위칭 제어신호 생성부(130)의 스위칭 신호 생성을 위해 필요한 측정 주파수(측정 주기)와 측정 시간이 사용자에 의해 설정 가능하게 한다.The user input unit 140 may set the measurement frequency (measuring period) and the measurement time required for generating the switching signal of the switching control signal generator 130 by the user.

전계강도 연산부(150)는 직류 전계 측정부(120)에서 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산한다.The electric field strength calculating unit 150 calculates the three-axis electric field strength using the voltage or current measured by the DC electric field measuring unit 120.

먼저, 전계강도 연산부(150)는 아래 [수학식 1]과 [수학식 2]를 이용하여 3축이 분해된 성분에 해당하는 각 축의 전계강도(Ex, Ey, Ez)를 연산한다.First, the electric field strength calculating unit 150 calculates electric field strengths (E x , E y , E z ) of each axis corresponding to components in which three axes are decomposed using Equations 1 and 2 below. .

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

[수학식 1]에서와 같이, 특정시간 t시간에 측정하기 위한 전계강도 E에 의해 대전 전극부(110)의 대전 전극에 유도된 전하 qs(t)는 공기 유전율 ε0와 대전 전극부(110)의 대전 전극의 전하를 유도하는데 유효하게 작용한 면적 as(t)의 곱에 비례한다. 여기서, K1은 다양한 상황을 고려하여 [수학식 1]을 보정하기 위한 비례상수이다. 이때, 전류 is(t)는 시간당 전하의 흐름

Figure pat00003
이기 때문에, 이를 이용하면 [수학식 2]를 얻을 수 있다.As shown in [Equation 1], the charge q s (t) induced in the charging electrode of the charging electrode unit 110 by the electric field strength E for measuring at a specific time t time is the air dielectric constant ε 0 and the charging electrode portion ( It is proportional to the product of the area a s (t), which effectively acts to induce charge of the charging electrode of 110). Here, K1 is a proportional constant for correcting [Equation 1] in consideration of various situations. At this time, the current i s (t) is the flow of charge per hour
Figure pat00003
Because of this, using this equation (2) can be obtained.

그럼, 전계강도 E는 수학식 2를 통해 연산할 수 있다. 이 경우에는 이미 알고 있는 공기유전율 ε0와 스위칭 제어신호의 펄스 신호를 이용한다.Then, the electric field strength E can be calculated through Equation 2. In this case, the known air dielectric constant ε 0 and the pulse signal of the switching control signal are used.

즉, 측정 주파수(측정 주기)와 측정 시간에 따라 시간 단위로 변하면서 유도된 전하에 의해 발생하는 전류값은 is(t)이고, 측정 주파수와 측정 시간에 따라 시간 단위로 변하는 대전 전극부(110)의 대전 전극 변화는

Figure pat00004
로 표현된다. 전계강도 E는 이러한 관계로부터 계산될 수 있다. 이때, K2는 스위칭 제어신호의 펄스 신호에 따른 대전 전극의 시간당 변화량을 실제 유효 면적 변화분으로 환산 적용하기 위한 비례상수이다.That is, the current value generated by the induced charge while changing in units of time according to the measurement frequency (measuring cycle) and measurement time is i s (t), and the charging electrode unit that changes in units of time according to the measurement frequency and measurement time ( 110, the charging electrode change
Figure pat00004
It is expressed as The field strength E can be calculated from this relationship. In this case, K2 is a proportional constant for converting the change amount of the charging electrode per hour according to the pulse signal of the switching control signal into the actual effective area change.

여기서, K1, K2는 이미 알고 있는 전계강도 E에서 시험을 통해 산출 또는 보정될 수 있다.Here, K1 and K2 may be calculated or corrected through a test at a known electric field strength E.

이와 같이 수학식 2를 통해 계산된 전계강도 E는 3축의 특정 성분이 분해되어 계산된 값이다. As described above, the electric field strength E calculated through Equation 2 is a value calculated by decomposing specific components of three axes.

다음으로, 전계강도 연산부(150)는 수학식 3을 이용하여 3축에 대한 전계강도 크기를 계산한다.Next, the electric field strength calculating unit 150 calculates the electric field strength magnitude for the three axes using the equation (3).

Figure pat00005
Figure pat00005

전계강도 연산부(150)는 계산된 3축에 대한 전계강도 크기를 메모리(170)에 저장한다. 이때, 전계강도 연산부(150)는 GPS 수신기(180)를 통해 확인된 측정 위치정보를 함께 저장한다. 여기서, 메모리(170)는 사용자 입력부(140)에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간을 저장한다.The electric field strength calculator 150 stores the electric field strengths for the three axes in the memory 170. In this case, the electric field strength calculation unit 150 stores the measurement position information checked through the GPS receiver 180. Here, the memory 170 stores the measurement frequency and the measurement time set by the user input unit 140.

표시부(160)는 직류 전계 측정 장치(100)의 구성요소의 작동상태와 전계강도 연산부(150)에 의해 계산된 전계강도 크기를 표시한다. 사용자 입력부(140)와 표시부(160)는 입력 기능과 화면 표시 기능이 독립적으로 구성될 수 있으나, 입력 기능과 화면 표시 기능을 동시에 수행할 수 있는 터치형 디스플레이를 통해 구현될 수도 있다.The display unit 160 displays the operating state of the components of the DC electric field measuring device 100 and the magnitude of the electric field strength calculated by the electric field strength calculating unit 150. The user input unit 140 and the display unit 160 may be configured independently of the input function and the screen display function, but may be implemented through a touch type display capable of simultaneously performing the input function and the screen display function.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면이고, 도 8는 상기 도 7의 대전 전극부를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a direct current field measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention, Figure 8 is a view showing the charging electrode portion of FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치(200)는, 도 1의 직류 전계 측정 장치(100)와 마찬가지로, 대전 전극부(210), 직류 전계 측정부(220), 스위칭 제어신호 생성부(230), 사용자 입력부(미도시), 전계강도 연산부(250), 표시부(미도시), 메모리(미도시), GPS 수신기(미도시)를 포함한다. 여기서는 도 7의 직류 전계 측정 장치(200)의 구성요소가 도 1의 직류 전계 측정 장치(100)와 구성요소가 중복되므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.7 and 8, the DC electric field measuring device 200 according to the second exemplary embodiment of the present invention is similar to the DC electric field measuring device 100 of FIG. 1, and the charging electrode unit 210 and the DC electric field measurement are performed. The unit 220 includes a switching control signal generator 230, a user input unit (not shown), a field strength calculator 250, a display unit (not shown), a memory (not shown), and a GPS receiver (not shown). Here, since the components of the DC electric field measuring device 200 of FIG. 7 overlap with the DC electric field measuring device 100 of FIG. 1, detailed descriptions thereof will be omitted.

다만, 대전 전극부(210)는 도 8과 같이 직교좌표계의 3축에서 축별로 대전 전극(210-1, 210-2, 210-3)을 단극으로 구성한다. However, as shown in FIG. 8, the charging electrode unit 210 configures the charging electrodes 210-1, 210-2, and 210-3 as single poles for each axis in three axes of the rectangular coordinate system.

직류 전계 측정부(220)는 스위칭부(221)와 전압/전류 측정부(222)를 포함한다. 이때, 스위칭부(221)의 타단과 전압/전류 측정부(222)의 일단은 서로 직렬로 연결되어 있다. 스위칭부(221)의 일단은 대전 전극부(210)의 대전 전극에 연결되고, 전압/전류 측정부(222)의 타단은 접지된다.The DC electric field measuring unit 220 includes a switching unit 221 and a voltage / current measuring unit 222. In this case, the other end of the switching unit 221 and one end of the voltage / current measuring unit 222 are connected in series with each other. One end of the switching unit 221 is connected to the charging electrode of the charging electrode unit 210, and the other end of the voltage / current measuring unit 222 is grounded.

구체적으로, 제1 스위치(221-1)의 타단과 제1 전압/전류계(222-1) 일단은 서로 직렬로 연결되고, 제1 스위치(221-1)의 일단은 x축상의 대전 전극(210-1)에 연결되고, 제1 전압/전류계(222-1)의 타단은 접지된다. 또한, 제2 스위치(221-2)의 타단과 제2 전압/전류계(222-2) 일단은 서로 직렬로 연결되고, 제2 스위치(221-2)의 일단은 y축상의 대전 전극(210-2)에 연결되고, 제2 전압/전류계(222-2)의 타단은 접지된다. 또한, 제3 스위치(221-3)의 타단과 제3 전압/전류계(222-3) 일단은 서로 직렬로 연결되고, 제3 스위치(221-3)의 일단은 z축상의 대전 전극(210-3)에 연결되고, 제3 전압/전류계(222-3)의 타단은 접지된다.Specifically, the other end of the first switch 221-1 and one end of the first voltage / ammeter 222-1 are connected to each other in series, and one end of the first switch 221-1 is charged electrode 210 on the x-axis. -1), the other end of the first voltage / ammeter 222-1 is grounded. In addition, the other end of the second switch 221-2 and one end of the second voltage / ammeter 222-2 are connected to each other in series, and one end of the second switch 221-2 is charged on the y-axis 210-210. 2), and the other end of the second voltage / ammeter 222-2 is grounded. In addition, the other end of the third switch 221-3 and one end of the third voltage / ammeter 222-3 are connected in series with each other, and one end of the third switch 221-3 is a z-axis charging electrode 210-. 3), and the other end of the third voltage / ammeter 222-3 is grounded.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a direct current field measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 직류 전계 측정 장치(300)는, 도 1의 직류 전계 측정 장치(100) 및 도 7의 직류 전계 측정 장치(200)와 마찬가지로, 대전 전극부(310), 직류 전계 측정부(320), 스위칭 제어신호 생성부(330), 사용자 입력부(미도시), 전계강도 연산부(350), 표시부(미도시), 메모리(미도시), GPS 수신기(미도시)를 포함한다. 여기서는 도 9의 직류 전계 측정 장치(300)의 구성요소가 도 1의 직류 전계 측정 장치(100) 또는 도 7의 직류 전계 측정 장치(200)와 구성요소가 중복되므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 9, the DC electric field measuring device 300 according to the third exemplary embodiment of the present invention is similar to the DC electric field measuring device 100 of FIG. 1 and the DC electric field measuring device 200 of FIG. 7. The unit 310, the DC field measuring unit 320, the switching control signal generator 330, the user input unit (not shown), the field strength calculator 350, the display unit (not shown), the memory (not shown), and the GPS receiver (Not shown). Since the components of the DC electric field measuring device 300 of FIG. 9 overlap with the DC electric field measuring device 100 of FIG. 1 or the DC electric field measuring device 200 of FIG. 7, detailed descriptions thereof will be omitted.

다만, 도 9의 직류 전계 측정 장치(300)는 도 2의 대전 전극부(110)와 같은 양극 구조와 도 8의 대전 전극부(210)와 같은 단극 구조를 모두 사용 가능한 직류 전계 측정부(320) 구조를 나타낸다.However, the DC field measuring device 300 of FIG. 9 may use both a positive electrode structure such as the charging electrode unit 110 of FIG. 2 and a single pole structure such as the charging electrode unit 210 of FIG. 8. ) Represents the structure.

여기서, 직류 전계 측정부(320)는 스위칭부(321)와 전압/전류 측정부(322)를 포함한다. 이때, 직류 전계 측정부(320)는 대전 전극부(310)에 최대 6개의 대전 전극이 구비될 수 있기 때문에, 6개의 대전 전극 각각에 연결되는 스위치와 전압/전류계를 구비한다. 그리고, 전압/전류 측정부(322)는 일단이 스위칭부(321)에 연결되고, 타단이 접지된다.Here, the DC electric field measuring unit 320 includes a switching unit 321 and a voltage / current measuring unit 322. In this case, since the DC field measuring unit 320 may be provided with up to six charging electrodes in the charging electrode unit 310, the DC field measuring unit 320 includes a switch and a voltage / ammeter connected to each of the six charging electrodes. In addition, one end of the voltage / current measuring unit 322 is connected to the switching unit 321 and the other end is grounded.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 직류 전계 측정 방법을 나타낸 도면이다.10 is a view showing a direct current field measuring method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 직류 전계 측정 장치(100)는 사용자에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성한다(S401). 이때, 직류 전계 측정 장치(100)는 측정 주파수에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성한다. 그러면, 직류 전계 측정 장치(100)는 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 측정 시간에 비례하여 생성한다. 그리고, 직류 전계 측정 장치(100)는 기본 신호와 지령치에 따라 펄스 신호 형태의 스위칭 제어신호를 생성하게 된다.First, the DC electric field measuring device 100 generates a switching control signal according to the measurement frequency and the measurement time set by the user (S401). In this case, the DC electric field measuring device 100 generates a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency. Then, the DC field measuring apparatus 100 generates a command value for adjusting the on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal in proportion to the measurement time. The DC field measuring apparatus 100 generates a switching control signal in the form of a pulse signal according to the basic signal and the command value.

여기서, 기본 신호의 파형은 밑변의 수평선을 위아래로 조정할 때 파형 전체 모양과 수평선 위쪽 모양이 닮은꼴 비율을 가질 수 있는 형상이다. 또한, 닮은꼴 비율은 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 주기에 대한 온/오프 상태 비율에 대응된다. 그리고, 지령치는 기본 신호의 주기에서 펄스 신호의 온 상태에 대한 퍼센트로 나타낸다.Here, the waveform of the basic signal is a shape in which the overall shape of the waveform and the shape of the upper horizontal line may have a similar proportion when the horizontal line of the lower side is adjusted up or down. The likeness ratio also corresponds to the on / off state ratio for the period of the pulse signal identified from the base signal. The reference value is expressed as a percentage of the on state of the pulse signal in the period of the basic signal.

이후, 직류 전계 측정 장치(100)는 스위칭 제어신호에 따라 직교 좌표계의 3축 공간상에 축별로 배치되는 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정한다(S402).Thereafter, the DC electric field measuring device 100 measures the voltage or current in which the charge amount induced in the charging electrode arranged for each axis on the three-axis space of the Cartesian coordinate system is converted according to the switching control signal (S402).

이때, 직류 전계 측정 장치(100)는 스위칭 제어신호에 따라 대전 전극의 스위칭 제어를 통해 직교 좌표계의 3축 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도한다. 그러면, 직류 전계 측정 장치(100)는 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하게 된다.In this case, the DC electric field measuring device 100 induces a variable electric field by alternating a DC electric field distributed in three-axis space of the Cartesian coordinate system through switching control of the charging electrode according to the switching control signal. Then, the DC field measuring device 100 measures the voltage or current in which the amount of charge induced in the charging electrode is converted.

그런 다음, 직류 전계 측정 장치(100)는 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산한다(S403).Then, the DC electric field measuring device 100 calculates the three-axis electric field strength by using the measured voltage or current (S403).

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the foregoing description has been focused on the novel features of the invention as applied to various embodiments, those skilled in the art will appreciate that the apparatus and method described above without departing from the scope of the invention. It will be understood that various deletions, substitutions, and changes in form and detail of the invention are possible. Accordingly, the scope of the invention is defined by the appended claims rather than in the foregoing description. All modifications within the scope of equivalents of the claims are to be embraced within the scope of the present invention.

110, 210, 310 : 대전 전극부
120, 220, 320 : 직류 전계 측정부
121, 221, 321 : 스위칭부
121-1~121-3 : 제1 스위치~제3 스위치
122-1~122-3 : 제1 전압/전류계
122, 222, 322 : 전압/전류 측정부
130, 230, 330 : 스위칭 제어신호 생성부
131 : 기본 신호 생성부
132 : 지령치 생성부
133 : 펄스 신호 생성부
140 : 사용자 입력부
150, 250, 350 : 전계강도 연산부
160 : 표시부
170 : 메모리
180 : GPS 수신기
110, 210, 310: charging electrode portion
120, 220, 320: DC field measuring unit
121, 221, 321: switching unit
121-1 ~ 121-3: 1st switch-3rd switch
122-1 to 122-3: first voltage / ammeter
122, 222, 322: voltage / current measuring unit
130, 230, 330: switching control signal generator
131: basic signal generator
132: setpoint generation unit
133: pulse signal generator
140: user input unit
150, 250, 350: field strength calculator
160: display unit
170: memory
180: GPS receiver

Claims (20)

직교 좌표계의 3축 공간상에서 분포하는 직류 전계를 유도하기 위한 대전 전극이 축별로 배치되는 대전 전극부;
사용자에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성하기 위한 스위칭 제어신호 생성부;
상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하기 위한 직류 전계 측정부; 및
상기 직류 전계 측정부에 의해 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산하기 위한 전계강도 연산부;
를 포함하는 직류 전계 측정 장치.
A charging electrode unit in which charging electrodes for guiding a direct current electric field distributed in three-axis space of a rectangular coordinate system are arranged for each axis;
A switching control signal generator for generating a switching control signal according to a measurement frequency and a measurement time set by a user;
A direct current field measuring unit for measuring a voltage or current in which the amount of charge induced in the charging electrode is converted according to the switching control signal; And
An electric field strength calculator for calculating a three-axis electric field strength using the voltage or current measured by the DC electric field measuring unit;
DC field measuring device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 제어신호 생성부는,
상기 측정 주파수에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성하기 위한 기본 신호 생성부;
상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 상기 측정 시간에 비례하여 생성하기 위한 지령치 생성부; 및
상기 기본 신호와 상기 지령치에 따라 펄스 신호 형태의 상기 스위칭 제어신호를 생성하기 위한 펄스 신호 생성부;
를 포함하는 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 1,
The switching control signal generator,
A basic signal generator for generating a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency;
A command value generator for generating a command value for adjusting the on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal in proportion to the measurement time; And
A pulse signal generator for generating the switching control signal in the form of a pulse signal according to the basic signal and the command value;
DC field measuring device comprising a.
제 2 항에 있어서,
상기 기본 신호의 파형은,
밑변의 수평선을 위아래로 조정할 때 파형 전체 모양과 수평선 위쪽 모양이 닮은꼴 비율을 가질 수 있는 형상인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 2,
The waveform of the basic signal is,
DC field measurement device in which the shape of the entire waveform and the shape of the top of the horizontal line can have similar proportions when the bottom horizontal line is adjusted up or down.
제 3 항에 있어서,
상기 닮은꼴 비율은,
상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 주기에 대한 온/오프 상태 비율에 대응되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 3, wherein
The similarity ratio is,
DC field measurement apparatus corresponding to the on / off state ratio with respect to the period of the pulse signal identified from the basic signal.
제 2 항에 있어서,
상기 지령치는,
상기 기본 신호의 주기에서 펄스 신호의 온 상태에 대한 퍼센트로 나타내는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 2,
The command value is
DC electric field measuring device is expressed as a percentage of the on state of the pulse signal in the period of the basic signal.
제 2 항에 있어서,
상기 펄스 신호 생성부는,
상기 기본 신호와 상기 지령치 간 교점을 확인하여 온/오프 펄스 신호 형태를 도출하여 상기 스위칭 제어 신호를 생성하는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 2,
The pulse signal generator,
DC field measuring apparatus for generating the switching control signal by deriving the on / off pulse signal form by checking the intersection between the basic signal and the command value.
제 1 항에 있어서,
상기 직류 전계 측정부는,
상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극의 스위칭 제어를 통해 직교 좌표계의 3축 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도하기 위한 스위칭부; 및
상기 스위칭부의 온/오프 동작에 따라 상기 대전 전극부의 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하기 위한 전압/전류 측정부;
를 포함하는 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 1,
The DC field measuring unit,
A switching unit for inducing a variable electric field by alternating a DC electric field distributed in three-axis space of a rectangular coordinate system through switching control of the charging electrode according to the switching control signal; And
A voltage / current measuring unit for measuring a voltage or current in which charge amount induced in a charging electrode of the charging electrode unit is converted according to an on / off operation of the switching unit;
DC field measuring device comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 대전 전극부는,
직교 좌표계의 3축을 기준으로 상기 대전 전극이 서로 마주보는 3쌍의 양극으로 구성되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 7, wherein
The charging electrode unit,
DC electric field measuring device is composed of three pairs of anodes facing each other based on the three axes of the Cartesian coordinate system.
제 8 항에 있어서,
상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 3개의 스위치가 포함되고,
상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 3개의 전압/전류계가 포함되며,
상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 어느 하나에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 다른 하나에 연결되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 8,
The switching unit includes three switches corresponding to each axis,
The voltage / current measuring unit includes three voltage / current meters corresponding to each axis,
One end of each switch of the switching unit is connected to any one of each pair of charging electrodes arranged on each axis, and the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, and each voltage / ammeter The other end of the DC field measuring device is connected to the other of each of the pair of charging electrodes disposed on each axis.
제 8 항에 있어서,
상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 6개의 스위치가 포함되고,
상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 6개의 전압/전류계가 포함되며,
상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 쌍의 대전 전극 중 어느 하나에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 접지되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 8,
The switching unit includes six switches corresponding to each axis,
The voltage / current measuring unit includes six voltage / current meters corresponding to each axis,
One end of each switch of the switching unit is connected to any one of each pair of charging electrodes arranged on each axis, and the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, and each voltage / ammeter The other end of the DC field measuring device that is grounded.
제 7 항에 있어서,
상기 대전 전극부는,
직교 좌표계의 3축을 기준으로 상기 대전 전극이 축별로 3개의 단극으로 구성되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 7, wherein
The charging electrode unit,
DC electric field measuring device wherein the charging electrode is composed of three single poles for each axis based on three axes of a Cartesian coordinate system.
제 11 항에 있어서,
상기 스위칭부는, 각 축에 대응되는 3개의 스위치가 포함되고,
상기 전압/전류 측정부는, 각 축에 대응되는 3개의 전압/전류계가 포함되며,
상기 스위칭부의 각 스위치의 일단은 각 축상에 배치된 각 대전 전극에 연결되고, 각 스위치의 타단은 상기 전압/전류 측정부의 각 전압/전류계의 일단에 연결되며, 각 전압/전류계의 타단은 접지되는 것인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 11,
The switching unit includes three switches corresponding to each axis,
The voltage / current measuring unit includes three voltage / current meters corresponding to each axis,
One end of each switch of the switching unit is connected to each charging electrode disposed on each axis, and the other end of each switch is connected to one end of each voltage / ammeter of the voltage / current measuring unit, and the other end of each voltage / ammeter is grounded. DC electric field measuring device.
제 1 항에 있어서,
상기 연산된 3축 전계강도를 저장하기 위한 메모리;
상기 연산된 3축 전계강도의 측정 위치정보를 확인하기 위한 GPS 수신기; 및
상기 연산된 3축 전계강도를 표시하기 위한 표시부;
를 더 포함하는 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 1,
A memory for storing the calculated three-axis electric field strength;
A GPS receiver for confirming measurement position information of the calculated three-axis electric field strength; And
A display unit for displaying the calculated three-axis electric field strength;
DC electric field measuring device further comprising.
제 13 항에 있어서,
상기 측정 주파수 및 상기 측정 시간이 사용자에 의해 설정 가능하게 하는 사용자 입력부;를 더 포함하되,
상기 사용자 입력부와 상기 표시부는, 입력 기능과 화면 표시 기능을 동시에 수행할 수 있는 터치형 디스플레이인 직류 전계 측정 장치.
The method of claim 13,
And a user input unit configured to set the measurement frequency and the measurement time by a user.
And the user input unit and the display unit are touch type displays capable of simultaneously performing an input function and a screen display function.
사용자에 의해 설정된 측정 주파수와 측정 시간에 따라 스위칭 제어신호를 생성하는 단계;
상기 스위칭 제어신호에 따라 직교 좌표계의 3축 공간상에 축별로 배치되는 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 전압 또는 전류를 이용하여 3축 전계강도를 연산하는 단계;
를 포함하는 직류 전계 측정 방법.
Generating a switching control signal according to a measurement frequency and a measurement time set by a user;
Measuring a voltage or a current in which a charge amount induced in a charging electrode arranged for each axis on a three-axis space of a rectangular coordinate system is converted according to the switching control signal; And
Calculating a three-axis electric field strength using the measured voltage or current;
DC electric field measuring method comprising a.
제 15 항에 있어서,
상기 생성 단계는,
상기 측정 주파수에 따라 주기적으로 발진하는 기본 신호를 생성하는 단계;
상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 온/오프 상태 비율을 조정하기 위한 지령치를 상기 측정 시간에 비례하여 생성하는 단계; 및
상기 기본 신호와 상기 지령치에 따라 펄스 신호 형태의 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 단계;
를 포함하는 직류 전계 측정 방법.
The method of claim 15,
The generating step,
Generating a basic signal that oscillates periodically according to the measurement frequency;
Generating a command value for adjusting an on / off state ratio of the pulse signal identified from the basic signal in proportion to the measurement time; And
Generating the switching control signal in the form of a pulse signal according to the basic signal and the command value;
DC electric field measuring method comprising a.
제 16 항에 있어서,
상기 기본 신호의 파형은,
밑변의 수평선을 위아래로 조정할 때 파형 전체 모양과 수평선 위쪽 모양이 닮은꼴 비율을 가질 수 있는 형상인 직류 전계 측정 방법.
The method of claim 16,
The waveform of the basic signal is,
DC field measurement method in which the shape of the entire waveform and the shape of the top of the horizontal line can have similar proportions when the bottom horizontal line is adjusted up or down.
제 17 항에 있어서,
상기 닮은꼴 비율은,
상기 기본 신호로부터 확인되는 펄스 신호의 주기에 대한 온/오프 상태 비율에 대응되는 것인 직류 전계 측정 방법.
The method of claim 17,
The similarity ratio is,
DC field measurement method corresponding to the on / off state ratio with respect to the period of the pulse signal identified from the basic signal.
제 16 항에 있어서,
상기 지령치는,
상기 기본 신호의 주기에서 펄스 신호의 온 상태에 대한 퍼센트로 나타내는 것인 직류 전계 측정 방법.
The method of claim 16,
The command value is
DC electric field measuring method as a percentage of the on state of the pulse signal in the period of the basic signal.
제 15 항에 있어서,
상기 측정 단계는,
상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 대전 전극의 스위칭 제어를 통해 직교 좌표계의 3축 공간상에 분포된 직류 전계를 교변하여 가변적인 전계를 유도하는 단계; 및
상기 대전 전극에 유도되는 전하량이 환산된 전압 또는 전류를 측정하는 단계;
를 포함하는 직류 전계 측정 방법.
The method of claim 15,
The measuring step,
Inducing a variable electric field by alternating a direct current field distributed in three-axis space of a rectangular coordinate system through switching control of the charging electrode according to the switching control signal; And
Measuring a voltage or a current in which charge amount induced in the charging electrode is converted;
DC electric field measuring method comprising a.
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KR20150037135A (en) 2013-09-30 2015-04-08 한국전력공사 Apparatus for measuring dc electric field
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