KR890003821B1 - 디지탈자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈자

제1도는 본 발명의 기계적 구동부로서, 제1(a)도는 측면도이고, 제1(b)도느 정면도이다.

제2도는 본 발명의 엔코더로써, 제2(a)는 센서를 장설한 상태의 사시도이고, 제2(b)는 정면도이다.

제3도는 본 발명의 작동에 대한 구성 블럭도이고, 제4도는 본 발명의 전자회로의 개략 구성도이며, 제5도는 제4도에 의한 주요부분의 파형도로서, 제5(a)도는 정회전시의 파형도이고, 제5(b)는 역회전시의 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 몸체인하우징 2 : 구동로울러

2a : 소치차 3 : 연결기어

3a : 소치차 4 : 엔코더

4a : 요구 4b : 요구간

4c : 소치차 5 : A센서

5a : B센서

본 발명은 기계적 구동과 전자회로에 의해 거리, 길이를 측정하는 측정장치에 관한 것으로 특히 직선 및 불규칙선, 곡선등의 측정을 행하고 이를 디지탈 표시케된 디지탈자에 관한 것이다.

종래에는 길이, 거리등을 측정하기 위해서는 주로 보빈에 스프링이 내설되고, 스프리잉 끝단에 눈금 및 숫자가 인쇄된 테이프자를 권취한 권척을 주로이용하였는바, 이는 상기의 테이프자를 인출시키고 그 눈금 및 숫자에 의해 측정치를 알수있게 된 것으로 장기간 사용하면 스프링의 탄성이 저하되어 테이프자의 권취력이 약하게 되는 결점과 권척의 인출부와 테이프자 인쇄면간에 빈번한 마찰이 발생케되어 눈금, 숫자등이 마모되거나 벗겨지는 문제가 있었다. 또한 테이프자를 길게 인출하여 측정을 할때 부주의로 인해 테이프자를 고정시키지 못하면 상기 테이프자가 심한 요동을 하며 급속히 권척내로 인입되어 사용자가 손상을 입게되는 위험도 있었다.

또한 상기의 권척은 직선의 측정만을 행할수 있고 곡선 및 불규칙선의 측정은 불가능하며, 직선의 경우도 긴 길이의 측정을 행할경우 테이프자를 길게 형성하여 권취시겨야 되므로 그 부피 및 중량이 증가되고 측정길이 또한 한정적이었다.

종래에 있어서도 곡선 및 불규칙선을 측정케한 것이 있었으나 이는 치차의 측부에 표시눈금 및 숫자르 인쇄하여 치차의 회전에 의한 눈금, 숫자를 익게 하였는데 측정하는 길이가 길게되면 치차의 크기 또한 상당히 증대되야되는 문제가 있었고 이로인해 측정을 행하는 길이가 역시 한정적이었으며, 기계적 구성만으로 되어 그 정밀도가 떨어지는 결점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 제반문제를 해소코져 안출한 것으로서 구동로울러를 측정부에 밀착하여 회전시키고 이를 전자회로에 의해 감지하여 측정치를 디지탈 표시케 한것으로 길이의 장단에 구애없이 측정을 행하고, 곡선 및 불규칙선등의 측정을 행하게된 것이다.

즉 본 발명은 측정을 행하는 수단으로 구동로울러의 회전에 의한 측정 데이터를 전자회로에 의해 감지하는 수단과 구동로울러 및 엔코더와 이를 연결한는 연결기어의 직령비례에 의한 측정의 정밀도를 조정케하는 수단과 앤코더와 센서에 의한 전기적 신호발생의 수단을 갖추어서 상기한 목적을 달성케 된것으로서 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 있어서, 1은 본 발명에 의한 디지탈자의 몸체인 하우징으로 내부에 전자회로 및 기계적 구동부가 장설되었다.

2는 측정코져하는 부분과 직접 접촉되어 회전케된 구동로울러로서 그축(6)상에 소치차(2a)가 설치되어 연동케 된다.

3은 상기 구동로울러(2)에 의한 측정정보를 앤코더(4)에 기계적으로 전달하는 연결기어로서 역시 축(6a)상에 소치차(3a)가 부설되었다.

앤코더(4)는 축(6b)을 중심으로 하여 방사상으로 일정한 각을 갖는 다수의 요구(4a) 및 요구간(4b)이 천설되고 앤코더(4)의 상부 양측에는 몸체(1)에 고정지지된 2개의 센서(5)(5a)가 앤코더(4)상에서 서로 90˚의 위상차를 두고 설치되었으며 앤코더(4)의 축(6b)에도 일측에 소치차(4c)가 부설되었고 상기 구동로울러(2)와 연동하는 소치차(2a)가 상기 연결기어(3)의 소치차(3a)에 치합되고, 상기 연결기어(3)는 앤코더(4)와 연동하는 소치차(4c)에 치합되어서 구동로울러(2)의 회전에 의해 모두 연동되게 본 발명의 기계적 구동부는 구성되었다.

상기와 같은 구성에서 앤코더(4) 상부의 A, B센서(5)(5a)에 의해 기계적 구동부와 전자회로가 연계되는데 즉, 제3도에서와 같이 구동로울러(2)에 의한 기계적인 측정데이터가 A, B센서(5, 5a)에 의해 전기적 신호로 변환되어 증폭기(Q₁)(Q₂), 파형 수정회로(W₁,W₂), 2배회로(7), 방향판별회로를 통해 곤지의업다운 카운터회로(9)와 표시회로(10)를 거쳐 표시기(11)에 디스플레이 되게 되는데 제4도에서 상기의 동작을 좀더 구체화하였다.

즉 A, B센서(5)(5a)는 각각 포터커플러로 구성된 것으로, 발광소자인 LED와 수과소자인 포터트랜지스터(P_T1)(P_T2)로 구성되고 상기 각 LED와 포터 트랜지스터(P_T1)(P_T1)간에 앤코더(4)가 설치되어서 앤코더(4)의 회전엥 따라 빛의 통과, 차단여부에 의해 펼스가 발생되어 증폭기(Q₁)(Q₂)에 의해 상기의 펄스가 증폭되고 파형수정회로(W₁,W₂)를 통해 익스클루시브 OR회로로 구성된 2배회로(7)에 의해 상기의 펄스가 2배로 증가되어 업다운 카운터회로(9)에 입력되고 상기 파형수정회로(W₁,W₂)의 출력이 방향판별회로(8)에 입력도며 상기 방향판별회로(8)의 출력이 업다운 카운터회로(9)에 연결되어 연산정보를 제공케된다.

이와같이 정보를 입력받은 업, 다운 카운터회로(9)는 이를 연산처리하여 표시회로(10)를 통해 표시기(11 ; 예컨데 7세그멘트 LED, LCD)에 디스플레이 되게 출력을 전송한다.

전술한 본 발명의 기계적 구동부와 전자회로의 결합에 의한 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면, 먼저 기계적 구동부에서의주요건인 구동로울로러(2) 및 앤코더(4)의 비례관계를 결정해야 되는데, 일예로 구동로울러(2)의 직경을 25.477mm로 하고 연결기어(3)를 4배 증폭되게 구성하며 앤코더(4)를 제2(b)도에서와 같이 각 요구(4a) 및 요구간(4b)을 각각 18˚로 형성한다고 가정하면, 이 앤코더(4)에는 모두 10개의 요구(4a)와 10개의 요구간(4b)이 형성되게 되며, 상기 구동로울러(2)의 원주는 80mm로 되기 때문에 구동로울러(2)의 1회전시는 80mm의 길이를 측정한 것이 되는데, 이 구동로울러(2)의 회전에 의해 이와 연동된 소치차(2a)와 소치차(3a)가 회전케되고 연결기어(3) 및 소치차(4c), 앤코더(4)가 동시에 회전케되는데 구동로울러(2)의 1회전때에 앤코더(4)는 4회전을 하게되므로 앤코더(4)상부의 A센서(5), B센서(5a)는 이를 감지하여 각각 40개의 펄스가 포터커플러회로에 의해 발생되거 이에따라 전자회로의 구동이 이루어지게 된다.

상기한 바와같이 구동로울러(2), 연결기어(3), 앤코더(4) 및 각 소치차(2a)(3a)(4c)의 비계관계와, 앤코더(4)의 천설된 요구(4a)에 의해 선세(5, 5a)에서 발생하는 펄스의 수가 증감케되고 이에따라서 측정의 정밀도로 결정되게된다.

한편 앤코더(4)상에서 90˚의 위상차를 갖는 A, B센서(5)(5a)에 의해 정, 역회전의 방향을 판별케되는데 정회전일 경우는 A센서(5)에서 먼저 펄스를 발생케되고 역회전일 경우는 B센서(5)에서 발생케되며 제5(a)도, 제5(b)도에서 상기 파형관계를 도시했다.

즉 상기 A, B센서(5)(5a)에 의해 발생된 펄스신호는 정회전, 역회전에 관계없이 항상 서로 90˚의 위상차를 갖게 된다.

각 센서(5, 5a)에서 40개씩 발생된 펄수가 증폭기(Q₁,Q₂)를 거쳐 증폭된후 파형정형회로(W₁, W₂)를 통하여 2배회로(7) 및 방향판별회로(8)에 동시에 입력되는데 상기 방향판별회로(8)에 동시에 입력되는데 상기 방향판별회로(8)는 A, B센서(5, 5a)의 선입력펄스를 판별하고 이 정보를 업, 다운 카운터회로(9)에 제5도의 (d)와 같은 출력을 전송하여 연산처리의 정보를 제공하며 상기 2배회로(7)는 상기 각 센서(5, 5a)측의 입력을 받아 출력측에는 80개의 펄스라 발생되어 업, 다운 카운터회로(9)에 입력되게되고 업, 다운 카운터회로(9)는 이에따라 연산을 행하게되어 표시기(11)는 측정치인 80mm를 표시하게 된다.

여기서 2배회로(7)는 익스클루시브 OR회로로 구성된바 그 진리표는,

A=0, B=0 일때 C=0

A=1, B=0 일때 C=1

A=0, B=1 일때 C=1

A=1, B=1 일때 C=0 으로되어

그 출력이 제5의 (C)와 같이 되게 된다.

상기와 같이 본 발명은 작동되므로 측정길이의 장, 단에 관계없이 측정을 행할수 있게되며, 상술한 작용외에도 통상의 디지탈회로의 부수적인 효과인 자동전원오프장치, 랫치기능, 리세트기능을 통상과 같이 행하게 된다(회로 및 설명을 생략함).

상술한 바와같이 본 발명은 길이, 거리등의 측정을 행하는데 있어서, 구동로우러(2)에 의해 기계적구동부가 작동케되고 이에따라 전자회로에서 이 정부롤 감지하고 카운트하여 표시기(1)에 디스플레이되게 되어 그 정밀도가 높아 제품의 신뢰성이 크게 향상되고 적은 부피로 제작이 용이하면서도 측정범위는 광대하게 된다.

또한 직선, 곡선 및 불규칙선등에 구애없이 정밀한 측정을 행하게한 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 구동로울러(2)와 그 축(6)상에 설치된 소치차(2a), 연결기어(3)와 그축(6a)상에 설치된 소치차(3a), 앤코더(4)와 그축(6b)상에 설치된 소치차(4c)를 구비한 기계적 구동부를 갖는 수단과, 포터커플러로된 A. B센서(5, 5a)의 출력펄스를 파형수정회로(W₁, W₂), 2배회로(7)에서 수정하며, 그 출력을 증폭하는 증폭기(Q₁, Q₂)와 이 증폭된 출력의 방향을 판별하는, 방향판별회로(8)를 구비하고, 공지의 업, 다운 카운터회로(9), 표시회로(10)와 이 증폭된 출력으이 방향을 판별하는, 방향판별회로(8)를 구비하고, 공지의 업, 다운 카운터회로(9), 표시회로(10) 및 표시기(11)를 구비하여서된 디지탈 측정수단을 결합시켜서된 디지탈자.
2. 제1항에 있어서, 구동로울러(2)의 소치차(2a)와 연결기어(3)의 소치차(3a)가 상기 연결기어(3)와 앤코더(4)의 소치차(4c)가 각각 치합되어서 구성되어 상기 구동로울러(2)와 연동케된 기계적구동부를 갖는 디지탈자.
3. 제1항에 있어서, 공지의 포토커플러로 구성된 A, B센서(5, 5a)가 각각 증폭기(Q₁, Q₂)에연결되고, 출력이 각각 2배회로(7), 방향판별회로(8)에 동시에 연결된 파형수성회로(W₁), (W₂)의 입력에, 상기 증폭기(Q₁, Q₂)의 출력이 각각 연결되며 상기 2배회로(7), 방향판별회로(8)의 출력이 공지의 업, 다운 카운터회로(9)에 입력되고 공지의 표시회로(10)를 거쳐 표시기(11)에 표시케된 디지탈 측정수단을 구비한 디지탈자.
4. 제1항에 있어서, 앤코더(4)에 방사상으로 동일각의요구(4a), 요구간(3b)을 다수 천설하고 앤코더(4)의 상부 양측에 A, B센서(5, 5a)를 장설하되, 앤코더(4)상에서 A센서(5)와 B센서(5a)가 90˚의 위상차 갖게된 디지탈자.

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