KR910000084Y1 - 멀티 가스 센서를 이용한 가스 경보기 - Google Patents

멀티 가스 센서를 이용한 가스 경보기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

멀티 가스 센서를 이용한 가스 경보기
제1도는 본 고안의 회로도.
제2도는 본 고안 회로도의 각부 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 카운터 2 : 타이머
3 : 아날로그 디지탈 콘버터 4 : 데코더
10 : 가스 감지부 15 : 피크치 검출부
20 : 가스 경보부 25 : 팬 모우터 조절부
OP1-OP8: 차동 증폭기 TH1-TH4: 가스센서
AS1-AS4: 아날로그 스위치 LED : 발광다이오드
Q1-Q5: 트랜지스터 PD1-PD3: 포토 다이오드(발광용)
본 고안은 4개의 가스센서를 사용하여 정확한 가스 검출을 기하는 동시에 가스량에 따라 팬모우터의 풍량을 조절하여 가스 배출이 용이하게 한 멀티 가스 센서를 이용한 가스 경보기에 관한 것이다.
종래의 가스 경보기는 단일의 가스 센서를 사용하였기 때문에 가스 센서가 장설되는 위치에 따라 가스의 검출량이 변화되는 단점이 생기어 정확한 가스 검출이 어려우며 가스의 양에 따라 팬모우터의 풍량을 조절하기가 곤란한 것이었다.
본 고안은 이와같은 점을 감안하여 가스가 발생될 우려가 있는 여러개소(4개)에 가스 센서를 장설시킨후 제일 많이 감지된 가스량에 따라 팬모우터의 풍량을 제어하여 가스배출이 용이하고 필요없는 전력 소모를 줄일 수 있게 한 것으로 이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 가스 감지를 원하는 여러개소에서의 가스를 감지하는 가스감지부(10)와, 상기 가스 감지부(10)의 가스 감지 전압중 가장 큰 전압을 검출하는 피크치검출부(15)와, 상기 피크치검출부(15)의 검출 전압이 일정전압을 넘을 경우 가스경보를 하는 가스 경보부(20)와, 상기 피크치 검출부(15)의 검출 전압을 데코딩하여 팬 모우터의 구동 정도를 조절하는 팬 모우터 조절부(25)로 구성된다.
즉 제1도는 본고안의 회로도로써 가스 감지를 원하는 위치에 장설되는 가스 센서(TH1-TH4)의 가스검출전압을 저항(R1-R8)에 의하여 안정화 되어진후 전압 폴로워인 차동증폭기(OP1-OP4)를 통하여 아날로그 스위치(AS1-AS4)의 입력으로 인가되게 연결하고 상기 아날로그 스위치(AS1-AS4)는 카운터(1)의 출력에 의하여 그 구동이 선택되게 연결하여 가스감지부(10)를 구성한다.
이때 가스센서(TH1-TH4)는 감지되는 감지량이 많아질수록 저항값이 높아져 차동증폭기(OP1-OP4)의 비반전 단자(+)에 인가되는 전압값은 높아지고 카운터(1)에서 첫번째 펄스가 발생하면 아날로그 스위치(AS1)를 ″온″시켜 가스센서(TH1)의 가스검출량을 출력시키고 두번째 펄스가 발생하면 아날로그 스위치(AS2)를 ″온″시켜 가스 센서(TH2)의 가스 검출량을 출력시키며 세번째, 네번째 펄스가 발생하면 아날로그 스위치(AS3)(AS4)를 ″온″시켜 가스센서(TH3)(TH4)의 가스검출량을 출력시키게 된다.
그리고 가스 감지부(10)의 출력은 차동증폭기(OP5)와 다이오드(D1)(D2)를 통하여 콘덴서(C1)에 충전되게 연결하고 상기 콘덴서(C1)의 충전 전압은 차동 증폭기(OP6)를 통하여 출력되게 연결하며 상기 콘덴서(C1)는 트랜지스터(Q1)에 의하여 방전되게 연결하고 상기 트랜지스터(Q1)는 타이머(2)에 의하여 구동되게 연결하되 타이머(2)는 카운터(1)의 카운트 펄스가 4개 출력된후 트랜지스터(Q1)를 구동시키게 피크치 검출부(15)를 구성한다.
한편 피크치 검출부(15)의 출력은 차동증폭기(OP7)에 인가되어 저항(R12)(R13)에 의해 설정된 전압 이상일 경우 트랜지스터(Q5)를 구동시켜 발광다이오드(LED)를 동작시키게 가스경보부(20)를 구성하고 또한 피크치 검출부(15)의 출력은 차동증폭기(OP8)를 통하여 아날로그 디지탈 콘버터(3)에서 디지탈 값으로 변환된후 데코더(4)에 인가되며 데코더(4)는 상기 아날로그 디지탈 콘버터(3)의 디지탈 값을 데코딩하여 트랜지스터(Q2-Q4)의 구동을 제어하게 연결하고 상기 트랜지스터(Q2-Q4)의 구동에 따라 발광용 포토 다이오드(PD1-PD3)를 구동시키게 팬모우터 조절부(25)를 구성한다.
이때 발광용 포토 다이오드(PD1-PD3)의 동작 상태는 도시되지 아니한 수광용 포토 다이오드로 검출하여 팬 모우터를 「강」「중」「약」으로 동작시키게 구성된다.
이와 같이 구성된 본고안에서 가스 감지부(10)의 가스센서(TH1-TH4)는 가스를 감지하고자 하는 여러 위치에서 취부되어 그곳에서 발생된 가스량을 감지하여 차동증폭기(OP1-OP4)의 비반전단자(+)에 각 분배저항(R1-R8), 가스센서(TH1-TH4)로 분압된 전압을 인가시켜 아날로그 스위치(AS1-AS4)에 입력시키게 된다.
이때 가스센서(TH1-TH4)는 감지되는 가스의 량이 많아지면 저항값이 높아져 차동증폭기(OP1-OP4)의 비반전단자(+)에 인가되는 전압값이 높아지며 각 차동증폭기(OP1-OP4)는 전압 플로워로 동작되기 때문에 비반전단자(+)의 전압을 출력으로 그대로 나타내게 되며 여기서 저항(R1-R8)은 가스센서(TH1-TH4)의 검출량을 안정화 시키는데 필요하다.
즉, 가스센서(TH1-TH4)의 가스량을 검출하고 검출된 가스량에 비례하는 전압이 차동증폭기(OP1-OP4)를 통하여 아날로그 스위치(AS1-AS4)에 입력되게 되므로 가스감지량이 많을수록 인가되는 전압은 높아지게 된다.
그리고 카운터(1)는 제2a도와 같이 일정주기의 카운트 펄스를 각각의 출력단자로 순차적으로 출력시켜 아날로그 스위치(AS1-AS4)에 공급하므로써 가스센서(TH1-TH4)에서 검출한 가스 검출 전압을 피크치 검출부(15)에 인가시키는 것으로 카운터(1)의 첫번째 펄스가 첫번째 출력단자로 출력되어 아날로그 스위치(AS1)에 인가되면 아날로그 스위치(AS1)가 ″온″되어 가스센서(TH1)에서 감지된 가스 검출 전압을 피크치 검출부(15)의 차동증폭기(OP5) 비반전단자(+)에 인가시키게 되고 두번째 펄스가 두번째 출력단자로 출력되어 아날로그 스위치(AS2)에 인가되면 아날로그 스위치(AS2)가 ″온″되어 가스센서(TH2)에서 감지된 가스 검출 전압을 차동증폭기(OP5)의 비반전단자(+)에 인가시키게 되고 세번째 펄스가 세번째 출력 단자로 출력되어 아날로그 스위치(AS3)에 인가되면 아날로그 스위치(AS3)가 ″온″되어 가스센서(TH3)에서 감지된 가스 검출 전압이 차동증폭기(OP5)의 비반전단자(+)에 인가되게 되며 네번째 펄스가 마지막 출력단자로 출력되어 아날로그 스위치(AS4)에 인가되면 아날로그 스위치(AS4)가 ″온″되어 가스센서(TH4)에서 감지된 가스 검출 전압이 차동증폭기(OP5)의 비반전단자(+)에 인가되게 된다.
즉, 카운터(1)는 일정주기의 카운트 펄스로 아날로그 스위치(AS1-AS4)를 순차적으로 구동시켜 주어 각 가스센서(TH1-TH4)에서 감지된 가스 검출 전압을 하나 하나 순차적으로 차동증폭기(OP5)의 비반전단자(+)에 인가시키게 된다.
그리고 피크치 검출부(15)의 차동증폭기(OP5)의 비반전단자(+)에 인가되는 가스 검출 전압은 차동증폭기(OP5)와 다이오드(D2)를 통하여 콘덴서(C1)에 충전되는 것으로 제2b도와 같이 4개의 가스 센서(TH1-TH4)에서 검출된 가스량에 비례하는 전압 값 중 가장 큰 값이 콘덴서(C1)에 충전되어 차동증폭기(OP6)의 출력(ㅁ)으로 나타나게 된다.
즉, 각각의 가스센서(TH1-TH4)에서 검출한 가스검출 전압은 아날로그 스위치(AS1-AS4)에서 카운터(1)의 출력펄스에 의해 각각 선택되어 전후 차동증폭기(OP5)와 다이오드(D2)를 통하여 콘덴서(C1)에 충전되게 되므로 콘덴서(C1)에서는 4개의 가스 검출 전압 중 가장큰 값이 충전되게 된다.
그리고 콘덴서(C1)에 충전된 전압은 차동증폭기(OP6)를 통하여 출력되게 되고 차동증폭기(OP6)의 출력전압은 가스경보부(20)의 차동증폭기(OP7)의 비반전단자(+)에 인가됨과 동시에 팬모우터 조절부(25)의 차동증폭기(OP8)의 반전단자(-)에 인가되게 된다.
여기서 차동증폭기(OP5)(OP6)는 4개의 가스센서(TH1-TH4)에서 검출한 가스 검출 전압 중 가장 큰 전압을 센싱하는 피크 검파기로 동작하게 되며 항상 피크 값이 유지되지 않도록 하기 위하여 타이머(2)에서는 트랜지스터(Q1)를 ″턴온″시켜 콘덴서(C1)에 충전된 전압을 방전시킨다.
이때 타이머(2)에서는 카운터(1)에서 4개의 펄스를 발생시켜 가스센서(TH1-TH4)에서 검출된 가스 검출 전압 중 가장 큰 값이 콘덴서(C1)에 충전되어 차동증폭기(OP6)를 통하여 출력시킨후 하나의 펄스를 발생시켜 트랜지스터(Q1)를 ″턴온″시킴으로써 콘덴서(C1)의 충전전압을 방전시켜 주어 항상 피크 값을 유지하지 않게 한다. (제2b도 참조)
즉, 카운터(1)에서 4개의 펄스를 발생시킨후 타이머(2)에서 하나의 펄스를 발생시켜 콘덴서(C1)에 충전된 전압을 방전시키는 동작을 반복하므로써 콘덴서(C1)에는 항상 새로운 피크 값이 충전되어 연속적인 가스 검출 전압의 피크 검출이 가능하게 된다.
그리고 피크치 검출부(15)의 가스 검출 전압이 저항(R12)(R13)에 의해 분리된 전압보다 높을 경우 (가스량이 위험치로 검출되는 경우)에는 차동증폭기(OP7)의 출력이 하이레벨이 되어 트랜지스터(Q5)를 ″턴온″시킴으로써 발광다이오드(LED)를 점등시켜 가스가 위험하게 검출되고 있음을 경고하게 된다.
또한 피이크 검출부(15)의 가스 검출 전압은 차동증폭기(OP8)의 반전단자(-)에 인가되어 저항(R15)(R16)에 의해서 설정된 전압과의 차이가 차동증폭기(OP8)의 출력으로 나타나게 되며 차동증폭기(OP8)의 출력은 아날로그 디지탈 콘버터(3)에 인가되어 디지탈 값으로 변환된후 데코더(4)에 인가되므로 데코더(4)에서는 상기 아날로그 디지탈 콘버터(3)의 출력을 데코딩하여 출력단자의 출력레벨을 선택하게 된다.
즉, 아날로그 디지탈 콘버터(3)에서는 차동증폭기(OP8)에 인가되는 전압(가스량에 비례한 전압)에 비례한 디지탈 신호를 출력시키게 되고 데코더(4)에서는 아날로그 디지탈 콘버터(3)의 디지탈 신호를 데코딩하여 가스량이 많아 전압이 높으면 저항(R17)과 연결된 출력단자를 하이레벨로 출력시키고 전압값이 중간이면 저항(R18)과 연결된 출력단자를 하이레벨로 출력시키며 전압값이 낮으면 저항(R19)이 연결된 출력단자를 하이레벨로 출력시키게 된다.
이같이 전압값이 높아 저항(R17)이 연결된 데코더(4)의 출력단자가 하이레벨이 되면 트랜지스터(Q2)를 ″턴온″시켜 발광용 포토다이오드(PD1)를 점등시키므로 도시되지 아니한 수광용 포토 다이오드를 구동시켜 팬 모우터를 「강」으로 회전시켜 환기시키고 전압값이 중간이면 저항(R18)이 연결된 데코더(4)의 출력단자가 하이레벨이 되어 트랜지스터(Q3)를 ″턴온″시켜 발광용 포토 다이오드(PD2)를 점등시키므로 도시되지 아니한 수광용 포토 다이오드를 구동시켜 팬 모우터를 「중」으로 회전시켜 환기시키며 전압값이 낮으면 저항(R19)이 연결된 데코더(4)의 출력단자가 하이레벨이 되어 트랜지스터(Q4)를 ″턴온″시켜 발광용 포토 다이오드(PD3)를 점등시키므로 도시되지 아니한 수광용 포토 다이오드를 구동시켜 팬 모우터를 「약」으로 회전시켜 환기 시키게 된다. (제2c도 참조)
즉 가스의 량에 따라 팬 모우터의 회전 상태를 「강」「중」「약」으로 변환시켜 주어 자동적으로 실내 공기를 환기시키게 된다.
이상에서와 같이 본고안은 4개의 가스 센서를 사용함으로써 가스 발생시 정확하게 감지할 수가 있으며 아날로그 스위치에서 순차적으로 감지되는 상태 신호의 피크치 출력으로 경보부 및 팬 모우터 조절부를 제어함으로써 가스량에 따라 팬 모우터의 풍량 속도가 조절되게 하여 가스 배출이 용이하고 불필요한 전력 손실을 방지할 수가 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 각기 다른 위치에 장설되고 가스량을 검출하여 차동증폭기(OP1-OP4)로 출력시키는 가스센서(TH1-TH4)와, 상기 차동증폭기(OP1-OP4)에서 출력되는 가스 검출전압을 카운터(1)의 카운트 펄스 출력에 의하여 선택적으로 출력시키는 아날로그 스위치(AS1-AS4)로 구성된 가스 감지부(10)를 구비하고 상기 아날로그 스위치(AS1-AS4)에서 순차적으로 인가되는 가스 검출 전압을 충전시키는 콘덴서(C1)와, 상기 콘덴서(C1)에 충전된 피크치를 출력시키는 차동증폭기(OP6)와, 상기 콘덴서(C1)의 충전전압을 방지시키는 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)를 카운터(1)의 4개 펄스 출력후 한번 구동시키는 타이머(2)로 구성된 피크치 검출부(15)를 구비하고 상기 피크치 검출부(15)의 출력을 기준 전압과 비교하여 발광다이오드(LED)를 구동시키는 가스 경보부(20)를 구비하며 상기 피크치 검출부(15)의 출력을 디지탈 신호로 변환시키는 아날로그 디지탈 콘버터(3)와, 상기 아날로그 디지탈 콘버터(3)의 출력을 데코딩하는 데코더(4)와, 상기 데코더(4)의 데코딩 출력에 따라 구동이 선택되어 팬 모우터를 각기 다른 상태로 구동시키는 트랜지스터(Q2-Q4) 및 발광용 포토다이오드(PD1-PD3)로 구성된 팬 모우터 조절부(25)를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 가스 센서를 이용한 가스 경보기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7267501B2 (en) 2004-11-23 2007-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus having a pickup roller for driving a discharge roller

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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