KR20210076704A

KR20210076704A - 온도-압력 디지털 센서 측정장치

Info

Publication number: KR20210076704A
Application number: KR1020190168172A
Authority: KR
Inventors: 이정진; 정회솔
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-06-24
Also published as: KR102274093B1

Abstract

본 발명은 유체도입공이 형성된 바디, 바디 상부에 위치한 센서IC, 센서IC의 일측면에 형성된 제1,2,3,4단자, 센서IC의 일측면으로부터 일정거리 이격된 슬라이더, 센서IC의 일측면과 마주하는 슬라이더의 일측면에 형성된 제1,2,3,4단자삽입부, 제1,2,3,4단자가 제1,2,3,4단자삽입부와 점 접촉됨으로서, 유체도입공으로 유입되는 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치에 관한 것이다.

Description

온도-압력 디지털 센서 측정장치{ Measuring Device of Temperature - Pressure digital sensor }

본 발명은 온도와 압력신호를 디지털 SENT( Single Edge Nibble Transmission )로 출력하는 센서 성능 측정장치에 관한 발명이다.

온도 및 압력센서는 통상 압력신호와 온도신호를 각각 출력한다. 최근에는 압력신호와 온도신호를 디지털 SENT(Single Edge Nibble Transmission)로 변환하여 하나의 신호로 출력한다. 디지털 SENT 신호에는 압력, 온도, 고장진단 등의 정보가 담겨있다.

종래 방식대로 압력만 측정하여 출력할 경우에 디지털 SENT신호에 온도신호가 누락되어 센서 오류를 출력하여 부정확한 압력값이 출력될 수 있는 점이 제기되고 있다.

또한, 온도센서의 경우 측정범위나 정확도에 따라 사용되어질 온도센서가 교체될 필요가 있음에도, 이러한 교체를 전후해 연속적인 압력측정이 중단되거나, 오차가 발생할 수 있는 문제가 있다.

KR 10-1682141 B1 (2016.11.28)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유체의 압력과 온도를 센서IC가 동시에 측정할 수 있는 측정장치를 제공한다.

슬라이더는 센서IC와 거리조절이 되도록 상기 바디를 따라 슬라이딩되거나 제1,2,3,4단자삽입부의 높이가 조절될 수 있도록 상하 높이조절이 가능하다.

슬라이더의 타측면에는 제1,2,3,4단자삽입부와 연결된 제1,2,3,4연결라인, 슬라이더의 상부면에는 제5,6연결라인; 제5,6연결라인에 NTC가 연결되며, 제2연결라인 및 제6연결라인은 서로 연결되어 접지되고, 제4연결라인과 제5연결라인이 서로 연결됨으로서, 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 것이 가능하다.

제1연결라인은 Vin으로 계측되고, 제3연결라인은 Vcc로 입력전원과 연결되며, 센서IC는 바디의 일측에서 회전가능한 고정기둥(fixture)에 의해 고정지지될 수 있다.

또한, 본 발명은 유체도입공이 형성된 바디, 바디 상부에 위치한 센서IC, 센서IC의 일측면에 형성된 제1,2,3단자, 센서IC의 일측면으로부터 일정거리 이격된 슬라이더, 센서IC의 일측면과 마주하는 슬라이더의 일측면에 형성된 제1,2,3단자삽입부, 제1,2,3단자가 제1,2,3단자삽입부와 점 접촉됨으로서, 유체도입공으로 유입되는 유체의 압력만 측정하는 측정장치도 가능하다.

본 발명은 센서IC로부터 제1,2,3,4단자가 슬라이더의 제1,2,3,4단자삽입부와 점 접촉됨으로서, 온도와 압력을 동시에 측정할 수 있을 뿐 아니라, 제1,2,3단자가 슬라이더의 제1,2,3단자삽입부와 점 접촉됨으로서, 에러발생없이 압력만 측정할 수 있다. 이로부터 온도 범위에 따라 NTC를 교체하는 과정에서도 압력센서의 측정에 영향을 주지 않고 지속적인 측정이 가능하다.

또한, 온도와 압력을 아날로그 신호로 받아 센서IC 내부에서 SENT(Single Edge Nibble Transmission)신호로 변환하는데, NTC의 착탈에 따른 고장신호로부터 NTC에 의한 문제인지 측정장치 내부의 문제인지 쉽게 구별하는 것이 가능하다. NTC는 온도센서로서 NTC 서미스터를 의미하며, NTC-서미스터는 온도상승에 따라 저항값이 감소하는, 부(－)의 온도계수(α)를 가진 저항이다.

도1은 IC센서가 탑재된 본 발명의 온도 및 압력 측정장치이다.
도2는 IC센서를 고정하기 전과 고정 한 후 슬라이더 결합에 의해 통전되고 측정하는 상태이다.
도3은 본 발명을 병렬배치한 구조이다.

본 발명은 디지털신호를 제공하는 IC센서가 구비된 온도 및 압력센서 장치에 관한 것이다. 종전에는 압력 및 온도를 각각 측정하여 출력하던 것을 센서IC 내부에서 압력과 온도를 디지털 SENT(Single Edge Nibble Transmission)로 변환하여 동시에 전달한다.

도 1내지 도2를 보면, 이를 위해 유체가 도입되기 위한 유체도입공(10)이 바디(100)에 형성된다. 상기 유체도입공(10)은 바디(100)의 일측면에 형성되며 바디(100)의 상부에 형성된 유체측정공(20)까지 연결된다. 유체측정공(20)은 도1에서는 보이지 않으나, 도2에서 IC센서를 고정하기 전에 보인다. IC 센서(30)은 바디의 유체측정공(20)을 덮고, 고정기둥(50)에 의해 압착지지되며, 이러한 압착력을 향상시키기 위해 O링(40)이 센서IC의 위아래 위치해 씰(seal) 을 이룬다. 고정기둥(50)은 바디에 대해 회전가능함으로서, 센서IC를 고정 또는 해제시킬 수 있다.

센서IC의 일측에는 제1,2,3,4단자(60-A,60-B,60-C,60-D)가 형성된다.

바디(100)의 상부에는 슬라이더(200)이 위치하며, 바디의 L-H방향을 따라 이동가능하다. 즉, 센서IC의 일측에 형성된 제1,2,3,4단자(60)를 향해 이동가능하며, 제1,2,3,4단자의 높이에 맞춰서도 이동이 가능하다.

센서IC를 향한 바디의 일측에는 제1,2,3,4단자삽입부(70)가 형성된다. 제1,2,3,4단자삽입부(70)는 각각 제1,2,3,4단자(60)와 매칭되며 제1,2,3,4단자가 제1,2,3,4단자삽입부로 삽입되면서 점접촉하게 되어 있다.

슬라이더의 타측에는 제1,2,3,4단자삽입부(70)에 통전되는 제1,2,3,4단자연결라인(80)이 형성된다. 도 2에서 보면, 제1단자연결라인(80-A)은 계측기의 Vin으로 연결되며, 제2단자연결라인(80-B)는 NTC의 제2단자(220-B)로, 제3단자연결라인(80-C)는 계측기의 Vcc로, 제4단자연결라인(80-D)는 NTC의 제1단자(220-A)로 연결된다. 또한, NTC의 제2단자(220-B)는 계측기의 접지로 연결된다. Vcc는 계측기로부터 센서로 전달되는 공급전압을 의미하고, Vin은 센서IC에서 디지털 SENT(Single Edge Nibble Transmission) 신호를 계측기로 전달함을 의미한다.

이로부터 압력센서는 제1,2,3단자연결라인(80-A,B,C)에 의해 계측되며, 온도센서는 제4단자연결라인(80-D)과 제2단자연결라인(80-B)와 통전된 접지라인에 의해 계측된다. NTC(90)는 온도범위 및 정밀도에 따라 교체가능하며, NTC(90)이 연결되는 슬라이더(200) 상부에는 는 비통전물질로 이루어진 비통전 커넥터부(210)와 통전재질로된 통전 커넥터(220)으로 이루어진다.

본 발명의 온도 및 압력 측정장치는 성능검사용 지그일 수 있다. 온도 및 압력측정 센서의 성능검사를 위해서는 1) 센서IC를 바디에 안착시킨 후, 슬라이더를 센서IC를 향해 이동시켜 제1,2,3,4단자와 제1,2,3,4단자삽입부를 연결해 점접촉시킨다. 3) 온도센서를 컨넥터에 밀어 넣어 연결한다. 4)측정장비에 연결한다. 5)유체도입공에 유체를 연결하는 과정을 통해 성능검사가 이루어진다. 온도센서로는 NTC가 사용될 수 있다.

성능검사 시, 온도 범위 및 정밀도에 따라 온도센서를 교체할 경우가 있다. 본 발명은 이 경우에도 압력센서의 측정값의 중지없이 연속적인 측정이 가능하다.

한편, 온도센서를 탈착 시, 에러코드가 발견 될 수 있는데, 만일 온도센서를 장착 시 에러코드가 사라진다면 이는 온도센서의 탈착에 의한 것일 뿐 바디 내 문제점은 없다는 것을 확인할 수 있다.

제1,2,3,4단자, 제1,2,3,4단자삽입부, 및 제1,2,3,4단자연결라인의 순서는 본 발명의 예시로서 한정된 것은 아니다. 또한, 온도센서 탈착 시에도 탈착되는 온도센서의 위치도 반드시 슬라이더 상부로 제한되는 것은 아니다.

센서IC를 고정하기 위해 고정기둥과 센서 IC 상하에 오링이 있어 고정지지가 가능하다.

한편 도 3은 본 발명을 병렬배치함으로서 일측의 유체유입구를 통해 압력 공통화를 가능하게 하며, 1개 또는 그 이상의 온도-압력 디지털 센서를 동시에 측정 가능하다.

10 : 유체도입공
20 : 유체측정공
30 : IC 센서
40 : O링
50 : 고정기둥
60 : 제1,2,3,4단자 (60-A,60-B,60-C,60-D)
70 : 제1,2,3,4단자삽입부
80 : 제1,2,3단자연결라인
90 : NTC
100 : 바디
200 : 슬라이더

Claims

유체도입공이 형성된 바디;
상기 바디 상부에 위치한 센서IC;
상기 센서IC의 일측면에 형성된 제1,2,3,4단자;
상기 센서IC의 일측면으로부터 일정거리 이격된 슬라이더;
상기 센서IC의 일측면과 마주하는 상기 슬라이더의 일측면에 형성된 제1,2,3,4단자삽입부;
상기 제1,2,3,4단자가 상기 제1,2,3,4단자삽입부와 접촉됨으로서, 상기 유체도입공으로 유입되는 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이더는 상기 센서IC와 거리조절이 되도록 상기 바디를 따라 슬라이딩되는 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 슬라이더는 상기 제1,2,3,4단자삽입부의 높이가 조절될 수 있도록 상하 높이조절이 가능한 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이더의 타측면에는 상기 제1,2,3,4단자삽입부와 연결된 제1,2,3,4연결라인;
상기 슬라이더의 상부면에는 제5,6연결라인;
상기 제5,6연결라인에 연결되는 온도센서;
상기 제2연결라인 및 제6연결라인은 서로 연결되어 접지되고,
상기 제4연결라인과 상기 제5연결라인이 서로 연결됨으로서, 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제4항에 있어서,
제1연결라인은 Vin으로 계측되고,
제3연결라인은 Vcc로 입력전원인 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 센서IC는 상기 바디의 일측에서 회전가능한 고정기둥(fixture)에 의해 고정지지되는 것을 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제6항에 있어서,
상기 센서IC는 상기 고정기둥에 의해 가압되는 고무를 매개로 고정되는 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 제1,2,3,4단자와 상기 제1,2,3,4단자삽입부는 삽입되면서 점접촉되는 유체의 압력 및 온도를 동시에 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
유체도입공이 형성된 바디;
상기 바디 상부에 위치한 센서IC;
상기 센서IC의 일측면에 형성된 제1,2,3단자;
상기 센서IC의 일측면으로부터 일정거리 이격된 슬라이더;
상기 센서IC의 일측면과 마주하는 상기 슬라이더의 일측면에 형성된 제1,2,3단자삽입부;
상기 제1,2,3단자가 상기 제1,2,3단자삽입부와 접촉됨으로서, 상기 유체도입공으로 유입되는 유체의 압력만을 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제9항에 있어서,
상기 슬라이더는 상기 센서IC와 거리조절이 되도록 상기 바디를 따라 슬라이딩되는 유체의 압력만을 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.
제10항에 있어서,
상기 슬라이더는 상기 제1,2,3단자삽입부의 높이가 조절될 수 있도록 상하 높이조절이 가능한 유체의 압력만을 측정하는 온도-압력 디지털 센서 측정장치.