KR910007690B1 - 컴퓨터를 이용한 저항계 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

컴퓨터를 이용한 저항계
제1도는 집적회로(IC)의 전류원과 전압원을 사용한 본 발명의 회로도.
제2도는 전류원만을 사용한 본 발명의 실시 회로도.
제3도는 전압원만을 사용한 본 발명의 실시 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 컴퓨터 2, 3 : 레지스터(Register)
4 : A/D(Analog/Digital) : 변환회로 5 : 버퍼(Buffer)회로
6 : 전압 변환회로 7 : 전류 변환회로
IC1: 전류원 IC2: 전압원
Rm: 측정저항 Q1-Q4: 트랜지스터
R1-R5: 저항 OP1-OP6: 비교증폭기
C1-C2: 콘덴서 INV : 인버터(Inverter)
본 발명은 컴퓨터를 사용하여 저항값을 측정할 수 있는 저항계에 관한 것으로서 특히 컴퓨터에 의해 제어되는 데이타 수신회로를 구성하고 그 출력값을 컴퓨터가 읽어 내어 모니터상에 저항값을 수치로 표현되도록 하는 컴퓨터를 이용한 저항계에 관한 것이다.
일반적으로 저항값을 측정하기 위해서는 저항측정계기(tester)를 주로 사용하지만 본 발명은 기 사용되고 있는 컴퓨터에 저항 측정에 필요한 프로그램을 추가하고 컴퓨터에서 출력되는 데이타 신호를 수신할 수 있도록 데이타 획득 회로를 구성하여 A/D 변환회로의 출력 전압과 기준전류값을 컴퓨터가 처리하여 저항값이 모니터에 디스플레이됨으로서 컴퓨터의 기능 확장을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고가의 전류원(IC1)과 전압원(IC2)을 사용하지 않고 간단한 회로를 구성하여 전류원과 전압원의 대체 효과를 얻을 수 있도록 함으로서 제작 원가 상승의 요인을 제거함에 있는 것이다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 회로도로서 먼저 저항 측정에 필요한 사항, 즉 측정저항(Rm)에 따라 A/D 변환회로(4)에 인가되어야 할 기준전류 및 기준전압이 설정된 프로그램과 A/D 변환회로(4)의 출력을 읽어 내어 화면에 리스플레이 될 수 있는 프로그램을 추가한 컴퓨터(1)에 레지스터(2)(3)를 각각 연결하며, 상기 레지스터(2)는 A/D 변환회로(4)에 기준전류를 인가하는 전류원(IC1)에 접속하고, 이를 레지스터(3)에는 A/D 변환회로(4)에 기준전압을 출력하는 전압원(IC2)이 연결되게 하는 한편 측정저항(Rm)은 전류원(IC1)에 연결된다.
또한 A/D 변환회로(4)의 출력은 버퍼회로(5)를 거쳐 각 레지스터(2)(3)와 컴퓨터(1)의 데이타 버스(Data-Bus)에 접속하여서 된 것이다.
상기와 같은 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
측정저항(Rm)에 따라 컴퓨터(1)에서는 레지스터(2)(3)에 특정한 값을 인가하여 기준전류와 기준전압을 설정한 다음 A/D 변환회로(4)에 출력하게 되면 전류원(IC1)과 접속되어 있는 측정저항(Rm)에 전류가 흐르게 된다.
따라서 측정저항(Rm)에서 전류를 소모하게 되며, 측정저항(Rm)을 통하여 소모되는 전류를 제외한 나머지 전류가 A/D 변환회로(4)에 인가된다.
그러므로 A/D 변환회로(4)에서는 전류원(IC1)과 전압원(IC2)에서 출력되는 아날로그(Analog) 신호를 컴퓨터(1)에 읽어낼 수 있는 디지탈(Digital) 신호로 변환하여 버퍼회로(5)를 통하여 컴퓨터(1)의 데이타 버스에 입력되어져 A/D 변환회로(4)의 출력을 해독하게 되는데 그 원리는 A/D 변환회로(4)의 출력전압과 전류원(IC1)에 인가되는 기준전류로서, 즉 측정저항
Figure kpo00001
으로 나타낸다.
따라서 컴퓨터(1)에서는 상기값을 환산하여 모니터 상에 디스플레이 되어 수치로 나타나게 된다.
그러므로 본 발명은 기 사용되고 있는 컴퓨터(1)를 이용하여 쉽게 디지탈 저항계를 획득할 수 있으며 컴퓨터(1)에 데이타의 저장 관리가 용이하여 환경 변환에 대한 실험등에서도 높은 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도면 제2도 내지 3도는 본 발명에 사용되는 전류원(IC1) 및 전압원(IC2)이 가격면에서 고가인 점을 감안하여 대치할 수 있는 회로에 관한 것으로서 전류를 전압으로 또는 전압을 전류로 변화하여 동일한 효과를 기대할 수 있어 제작상의 원가 절감에 기여하도록 된 것이다.
먼저 제2도에서는 전압원(IC2) 대신에 전류원(IC1)에서 출력되는 전류를 A/D 변환회로(4)에 기준전압이 인가되도록 전압으로 변환하는 회로이다.
그 구성을 설명하면, 전류원(IC1)의 출력을 트랜지스터(Q1)(Q2)콜렉터에 각각 접속하고 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터단에는 측정저항(Rm)과 A/D 변환회로(4)에 연결되도록 하며 베이스 측에는 레지스터(3)와 인버터(INV)를 통하여 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스에 각각 연결하고, 트랜지스터(Q2)의 에미터단은 저항(R1)을 거쳐 비교증폭기(OP1)에 접속하되, 상기 비교증폭기(OP1)의 출력을 저항(R2)에 의해 궤환되도록 함과 동시에 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 연결한다.
또한 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터측에는 콘덴서(C1)와 비교증폭기(OP2)에 접속한 전압 변환회로(6)의 출력단을 A/D 변환회로(4)에 접속하여서 된 것이다.
상기와 같은 구성으로 된 전압 변환회로(6)의 작용상태를 설명하면, 컴퓨터(1)에서 기준전압을 설정하기 위하여 레지스터(3)를 통하여 "로우(Low)" 신호를 출력하게 되면 트랜지스터(Q1)는 차단 상태가 됨과 동시에 인버터(INV)에서 "하이(high)" 신호로 반전되어 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스에 동시 인가되어져 모두 턴온(turn on)상태로 전환시키고, 또한 컴퓨터(1)에서 레지스터(2)를 통하여 전류원(IC1)의 기준전류값(I)을 설정하여 출력된다.
따라서 기준전류(I)는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에서 에미터로 흘러 저항(R1)을 거쳐 비교증폭기(OP1)에 입력된다.
그러므로 증폭기(OP1)를 통과한 후 기준전압
Figure kpo00002
으로 변환뒤 콘덴서(C1)에 충전되고, 컴퓨터(1)에서는 콘덴서(C1)가 충분히 충전된 후에 레지스터(3)의 값을 반대로 "하이(high)" 신호로 출력하여 트랜지스터(Q1)를 도통 상태로 만들어 전류원(IC1)에서 출력되는 기준전류를 트랜지스터(Q1)를 통해 측정저항(Rm)과 A/D 변환회로(4)에 인가됨과 동시에 인버터(INV)를 거쳐 "로우(Low)" 신호로 반전되어 트랜지스터(Q2)(Q3)는 차단 상태가 된다.
트랜지스터(Q3)가 오프(off)됨에 따라 콘덴서(C1)는 비교증폭기(OP2)의 입력 임피던스가 충분히 크므로 거의 방전을 하지 않으면서 비교증폭기(OP2)를 구동하여 A/D 변환회로(4)에 기준전압을 공급한다.
따라서 전류원(IC1)과 전압 변환회로(6)에서 인가되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여 컴퓨터(1)에 의해 전술한 바와 같이 동일하게 측정저항(Rm) 값이 모니터 상에 디스플레이 됨으로서 전압 변환회로(6)를 구성하여 전압원(IC2)없이 전류원(IC1)만으로도 저항을 측정할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
한편 제3도에서는 전류원(IC1) 대신에 전압원(IC2)에서 출력되는 전압을 A/D 변환회로(4)에 기준전류가 인가되도록 전류로 변환하는 회로이다.
그 구성을 살펴보면, 전압원(IC2)에서 출력되는 전압을 트랜지스터(Q4)의 콜렉터에 인가되게 하고 트랜지스터(Q4)베이스에는 컴퓨터(1)를 접속하는 한편 에미터측에는 콘덴서(C2)와 비교증폭기(OP3)를 각각 연결하고 상기 비교증폭기(OP3)의 출력을 저항(R3)을 거쳐 비교증폭기(OP4)에 접속하되 저항(R3)과 비교증폭기(OP4)의 출력단에 측정 대상의 저항(Rm)을 연결함과 동시에 비교증폭기(OP4)의 출력을 버퍼 기능을 갖는 비교증폭기(OP5)와 저항(R4)을 통하여 비교증폭기(OP6)의 반전단자(-)에 접속하고 저항(R3)에는 비교증폭기(OP6)의 비반전단자(+)에 연결하며 또한 비교증폭기(OP6)의 출력을 A/D 변환회로(4)에 인가되도록 하되, 저항(R5)을 반전단자(-)에 궤환되도록 연결된 전류 변환회로(7)를 구성한 것이다.
상기 전류 변환회로(7)의 동작을 설명하면, 먼저 측정저항(Rm)에 따라 컴퓨터(1)에서 기준전압을 설정하기 위하여 레지스터(3)를 통하여 신호를 인가하게 되면 전압원(IC2)에서는 컴퓨터(1)의 명령에 따라 기준전압을 출력하여 A/D 변환회로(4)에 인가된다.
이때 A/D 변환회로(4)에 기준전류를 공급하기 위하여 컴퓨터(1) 지시에 의해 "하이(high)" 신호가 트랜지스터(Q4)에 인가되면 상기 트랜지스터(Q4)는 턴온(turn on)상태가 되어 전압원(IC2)에서 출력되는 기준전압(V)이 콜렉터에서 에미터로 흘러 콘덴서(C2)에 충전된다.
일정 시간 후 콘덴서(C2)의 충전이 완료되면 컴퓨터(1)에서 트랜지스터(Q4)베이스에 "로우(Low)" 신호를 출력하여 트랜지스터(Q4)를 오프(Off)상태로 만들게 되면 콘덴서(C2)는 방전을 시작하고 비교증폭기(OP3)와 저항(R3)을 통하여 측정저항(Rm)에
Figure kpo00003
값을 갖는 전류(I)가 공급된다(즉 :
Figure kpo00004
) 따라서 측정저항(Rm)의 양단에 걸리는 전압(Vm)은 Vm=I, Rm이 되어 버퍼 기능의 비교증폭기(OP5)와 저항(R4)을 거쳐 비교증폭기(OP6)에 입력되어 궤환되어 있는 저항(R5)에 의하여 비교증폭기(OP6)의 출력전압(Vo)=I, Rm
Figure kpo00005
로 되어 출력전압(Vo)과 전압원(IC2)에서 인가되는 기준전압이 디지탈 신호로 변화되어져 버퍼회로(5)를 통하여 컴퓨터(1)의 데이타 버스로 전송되어 기준전류(I)와 출력전압(Vo)을 비교하여 모니터 상에 저항치가 수치로 나타나게 된다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은 저항(Rm)측정에 필요한 프로그램을 컴퓨터(1)에 부가하고 컴퓨터(1)에서 출력되는 데이타 신호를 수신할 수 있는 회로를 부가함으로서 컴퓨터(1)를 사용하여 측정저항(Rm)값을 디스플레이할 수 있을 뿐만 아니라 전압 변환회로(6) 및 전류 변환회로(7)를 구성하여 고가의 제품인 전류원(IC1)과 전압원(IC2)의 대체 효과를 기대할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 저항 측정에 필요한 사항, 즉 측정저항(Rm)에 따라 A/D 변환회로(4)에 인가되어야 할 기준전류 및 기준전압이 설정된 프로그램과 A/D 변환회로(4)의 출력을 읽어 내어 화면에 디스플레이 될 수 있는 프로그램을 추가한 컴퓨터(1)에 레지스터(2)를 각각 연결하며, 상기 레지스터(2)는 A/D 변환회로(4)에 기준전류를 인가하는 전류원(IC1)이 접속하고, 다른 레지스터(3)에는 A/D 변환회로(4)에 기준전압을 출력하는 전압원(IC2)이 연결되게 하는 한편 측정저항(Rm)은 전류원(IC1)에 연결되고, 또한 A/D 변환회로(4)의 출력은 버퍼회로(5)를 거쳐 각 레지스터(2)(3)와 컴퓨터(1)의 데이타 버스(Data-bus)에 접속하여서 된 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 저항계.
  2. 제1항에 있어서, 전압원(IC2)을 전류원(IC1)의 출력을 트랜지스터(Q1)(Q2)콜렉터에 각각 접속하고 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터단에는 측정저항(Rm)과 A/D 변환회로(4)에 연결되도록 하며, 베이스 측에는 레지스터(3)와 인버터(INV)를 통하여 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스에 각각 연결하고, 트랜지스터(Q2)의 에미터단은 저항(R1)은 거쳐 비교증폭기(OP1)에 접속하되, 상기 비교증폭기(OP1)의 출력을 저항(R2)에 의해 궤환되도록 함과 동시에 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 연결하며, 또한 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터측에는 콘덴서(C1)와 비교증폭기(OP2)에 접속한 전압 변환회로(6)로 구성한 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 저항계.
  3. 제1항에 있어서, 전류원(IC1)을 전압원(IC2)에서 출력되는 전압을 트랜지스터(Q4)의 콜렉터에 인가되게 하고 트랜지스터(Q4)베이스에는 컴퓨터(1)를 접속하는 한편 에미터측에는 콘덴서(C2)와 비교증폭기(OP3)를 각각 연결하고, 상기 비교증폭기(OP3)의 출력을 저항(R3)을 거쳐 비교증폭기(OP4)에 접속하되 저항(R3)과 비교증폭기(OP4)의 출력단에 측정 대상의 저항(Rm)을 연결함과 동시에 비교증폭기(OP4)의 출력을 버퍼 기능을 갖는 비교증폭기(OP5)와 저항(R4)을 통하여 비교증폭기(OP6)의 반전단자(-)에 접속하고, 저항(R3)에는 비교증폭기(OP6)의 비반전단자(+)에 연결하며, 또한 비교증폭기(OP6)의 출력을 A/D 변환회로(4)에 인가되도록 하되, 저항(R5)을 반전단자(-)에 궤환되도록 연결된 전류 변환회로(7)로 구성한 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 저항계.
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