KR930001393Y1 - 모터의 속도 지시용 디지탈 메타 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모터의 속도 지시용 디지탈 메타 회로

제1도는 본 고안의 속도 지시용 디지탈 메타 상세 회로도.

제2도는 본 고안의 동작을 설명하기 위한 타임 챠트도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A10 : 게이트부 2 : BCD 카운터부

3 : 디코더부 4 : 표시부

A23 : 발진기 A25 : 공차시간 설정부

A26 : 플립플롭 A27 : 타이머 분주기

A28 : CR 발진회로 A29 : 주파수 디바이더

R1-R8, R9 : 저항 및 가변저항 C1-C4 : 콘덴서

Q5, Q6 : 트랜지스터 NAND1-NAND3 : 낸드게이트

AND1, AND2 : 앤드 게이트 Vcc : 공급전원 단자

LP : 램프

본 고안은 모터의 회전수(r, p, m)를 측정하기 위한 메타 회로에 관한 것으로서, 특히 모터 회전수 검출용센서(빔 또는 근접 센서)에 의한 검출신호를 카운트하여 분당회전수를 디스플레이 하는 방식에 두개의 시켄스(sequence)회로를 부가하여 외부에서 조정하는 요령을 간략히 함과 아울러 사용하기 펀리한 모터의 속도 지시용 디지탈 메타 회로에 관한 것이다.

일반적으로 머터와 같은 회전하는 기기는 어떠한 용도에 사용하고 있든지 간에 회전수를 정확히 측정할 필요가 있다. 그 이유는 예컨데, 산업용 기계에 적용할 경우 통상 구동원을 모터로 실현하고 있기 때문에 그 모터의 회전수룰 정확히 알아야 기계 작동상의 설계를 좀더 확고하게 설정할 수 있으며, 또한 제품의 생산량을 산출할수 있는 근거를 만들 수 있기 때문이다.

이러한 모터의 회전수를 측정하는 수단에는 여러가지 경우가 있으나 대표적으로 가장 많이 사용하는 전압발생에 의한 회전수 측정이나 회전계에 의한 센서의 펄스 주기로서 회전수 측정을 하였던 것이다.

이는 장치상의 복잡성을 피할 수 없을 뿐 아니라 전압 발생에 의한 회전수 측정 방법은 모터가 소형에서 대형에 이르기까지 출력 회전수의 사양이 다르기 때문에 더욱 정확하게 측정하기가 곤란하다.

따라서 산업용 기계에 있어서는 어떠한 방법으로 모터의 회전수를 측정하던지간에 정확한 측정치를 산출할수 있어야 함이 바람직할 것이다.

본 고안은 상기 방식과는 달리 모터의 축상이 60개의 바퀴홈이 형성된 슬리트를 사용하여 회전함과 동시에 단위 시간(1초)당 카운팅된 숫자로 출력하는 수단으로 구성하였다. 더욱이 가격이 저렴한 근접 스위치 및 빔센서를 사용하며, 그 회전하는 펄스를 계산하여 디지탈로서 출력토록 하는 지시수단을 제공함을 목적으로 한다.

이를 달성하기 위한 구체적 수단은, 센서로부터 검출한 펄스 신호가 입력되어 트랜지스터 출력단으로 슈미트트리거 회로를 형성하고, 그 신호를 카운터하기 위한 카운터부가 부여된다.

카운터 된 값은 디코더부에 의해 디스플레이 되고, 회전수(r.p.m)에 사용하는 값을 지시하기 위한 랫치 회로가 게이트 회로의 시켄스 회로에 의해 동작되도록 한다.

타임 분주기를 사용한 주파수 디바이더(A29)는 타임을 카운팅한 출력을 1초 동안 펄스를 이용하여 카운터 하도록 제어히는 수단으로 구성되도록 한 것인바, 이를 첨부된 도면과 관련하여 보다 상세하게 본 고안의 구성을 설명히면 더욱 명백해질 것이다.

도시한 바와같이 제1도는 본 고안에 의한 상세 회로도로서 60개 바퀴홈을 가진 슬리트가 회전됨에 따른 모터의 회전 속도 펄스 신호가 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q5)의 베이스측으로 인가되게 하고, 상기의 출력측 콜렉터는 공급전원(Vcc)를 저항(R2)를 접속한 다음 슈미트 트리거(ST)의 입력단에 연결하며, 상기 출력단은 저항(R3)과 콘덴서(C1)를 병렬로 연결하여 펄스를 발생하기위한 구형파 입력회로인 게이트 회로(A10)를 구성한다.

상기 구형파 발생용인 게이트 회로(A10)의 쉬미트 트리거(ST)로 부터 출력되는 파형의 신호를 카운팅하기위해 BCD 카운터부(2)를 상호 종속시킨 공통 클럭단자(CLK)로 전달되도록 연결하며, 이들의 공통 출력단자(Q1-Q4)는 이와 대응한 디코더부(3)의 공통 입력단자(A-D)에 연결하고, 각기 상기 디코더부(3)의 각기 디코더의 램프 테스트 단자(LT)와 블랭킹 단자(BI)에 별도의 공급전원(Vcc)을 제공한 공통 출력측 단자(A-G)는 각 버퍼저항(부호 생략)을 통한 7-세크먼트로 이루어진 표시부(4)에 연결된다.

상기 BCD 카운터부(2)에 있어 공동단자(A1-A4)를 상호 접속한후 접지시키며, 각 카운터(A11-A14)의 공통 업/다운 단자(U.D)에 전원(Vcc)이 인가되도록 연결하고, 각 리셋트 단자(RST)는 공차 시간 설정부(A25)의 카운터(A24)출력단자(Q2)가 낸드게이트(NAND1) 일측 입력 단자와 연결되는 사이에 연결하며, 상기 디코더부(3)의 공통랫치인에이블 단자(LE)는 나중에 지시값이 디스플레이하는 동안에 먼저 지시된 값이 클리어 되지 않도록 상호 인터록(inter-lock)기능을 갖는 플립플롭(A26)의 낸드게이트(NAN3)입력단에 연결하고, 상기 카운터(A24)의 리셋트단자(RST)는 플립플롭회로(A26)의 출력측과 연결하되, 다른 출력측에는 외부에서 카운터의 동작사실을 알 수 있도록 램프(LP)를 설정하고, 반전기(A23)로 부터 발진한 주파수에 의해 일정한 시간만큼를 체크하고, 일정시점에서 카운트하는 카운터(A24)의 클럭단자(CLK)사이에 다음의 발진 주파수를 받아 입력하는시간 만큼 공차를 두게하여 먼저 지시된 값과 나중에 지시된 값을 바꾸어 지시되게하고 카운터 IC회로의 값을 리세트하도록 하는 공차시간 설정부(A25)를 연결하며. 상기 디코더부(3)의 랫치 인에이블(LE)단자에 가해지는 신호와, 카운터(A24)의 리세트단자(RST)에 가해지는 신호는 트랜지스터(Q6)와 저항결합(C2, R4) 및 저항(R6)으로 구성된 CR발진 회로(A28)의 출력단으로 부터 제공되며, 이의 입력단에는 타이머 분주기(A27)의 출력단(Q20, Q23)으로 출력되는 펄스를 입력원으로 하는 앤드게이트(AND1)의 출력단과, 그 타이머 분주기(A27)의 다른 출력단(Q19)을 입력원으로 하는 다른 앤드게이트(AND2)의 출력단을 연결햐여 정밀한 단위 시간을 출력하기 위해 단위시간을 세트하고, 상기 앤드게이트에 의해 세트되어진 출력값을 CR발진 회로에 바이어스(bias)의 입력으로 사용하여 짧은 1개의 펄스를 가지고 플립플롭의 두개의 출력값을 변화시킬 수 있도록 구성된 시이켄스회로인 주파수 디바이더 회로(A29)를 연결하고 상기 앤드 게이트(AND2)로 출력되는 단위 시간의 발진 펄스는 다시 그 주파수 디바이더회로(A29)의 리셋트로 사용하여 시간에 대한 누적오차를 방지하도록 타이머 분주기(A27)의 리셋트 단자(RST)를 피드백 연결시켜 구성한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 작용 및 효과를 첨부 도면에 따른 실시예로서 설명하면 다음과 같다.

먼저 외부에 60개의 바퀴홈이 형성된 슬리트(미도시)가 회전하게 되면 근접스위치 또는 빔센서(미도시)로 부터 모터의 회전속도를 검출한 펄스 신호가 게이트 회로(A10)의 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q5)베이스로 전달된다.

그 신호는 트랜지스터(Q5) 동작에 따라 천천히 변화하는 아날로그 신호를 상승 또는 하강 시간이 짧은 개개의 신호 레벨로 변화시켜 상호 종속된 BCD카운터부(2)의 공통 클럭단자(CLK)로 인가된다.

따라서 입력된 펄스신호는 카운팅되어 누적되고, 그 값은 출력단자(Q1-Q4)를 통해 BCD코드로 변환되어 디코더부(3)회로의 디코더 입력단자(A-D)로 전달된다.

이의 디코더부(3)는 자리지정 데이타를 외부에서 주기위한 디코더기능이 부여되어 입력된 BCD코드를 7-세그먼트로 표시되는 디스플레이(A19-A22)상에 나타나게 되는데 그 각각의 세그먼트 출력에 대한 진리값은 아래의 표1과 같다.

[표 1]

상기 표1과 같은 진리값에 의해 BCD코드 출력이 표시부(4)의 표시기 7-세그먼트로 나타나게 되는데, 그 조건은 디코더부(3)의 공통단자 랫치 인에이블(LE)신호에 의해 콘트롤되어 그 값이 카운팅 업된다.

즉, 디코더부(3) 회로의 공통랫치 인에이블(LE) 단자에 가해지는 신호와, BCD 카운터부(2)의 공동 리셋트(RST) 단자에 가해지는 신호의 타임챠트 관계는 제2도에 도시한 바와같이 T1의 크기는 1초로서 그 크기 동안에 BCD 카운터부(2)는 카운팅하게 되며, T1타임이 끝나고 T2시간동안에는 리세트가 되어지고, 이의 리셋트되는 시간에는 디코더부(3)는 다음값을 읽어 드리게 된다.

그러나 세분하여 분석하면, T1에서 T2가 시작되는 타임구간은 공차시간(△T)만큼의 시간차가 형성된다. 이는 같은 시간내 동시 실행이 불가능하여 원하는 데이타를 구할수가 없으므로 디코더부(3)에서 값을 읽고서 그 다음에 BCD 카운터부(2)의 리셋트(RST)가 실행되어야 한다.

따라서 시켄스적인 공차시간 설정부(A25)의 발진기(A23)에 의해 임의의 주파수(5KHZ-10KHZ)로 발진시켜 1초로 되는 시간의 시점에서 카운팅하고, 그 다음에 받아들인 발진기(A23)의 발진 주파수를 받아 들이는 시간만큼 공차(△T)를 두게한다.

그런다음 낸드게이트(NAND1)의 입력원으로 하면서 BCD 업/다운 카운터(A11-A14)의 리셋트 단자(RST)로 보내어 공차시간(T)에 대한 다음 신호를 받을수 있도록 준비하게 되며, 또한 플립플롭 회로(A26)의 낸드게이트(NAND2)를 통해 공차 시간 설정부(A25)의 카운터 회로(A24) 리셋트(RST) 단자로 전달된다.

따라서 모터의 회전속도(r, p, m)에 사용되는 값을 지시하기 위한 랫치와 게이트 회로의 반복으로 시켄스적으로 처리하게 된다.

이때 1초만큼의 펄스를 주기적으로 출력하는 주파수 디바이더 회로(A29)는 저항(R7-R9)과 콘덴서(C3)발진에 의해 타이머 분주기(A27)의 출력(Q19-Q23)을 입력원으로 하는 앤드 게이트(AND1, AND2)출력을 조합하여 단위 시간으로 설정하며, 그 값은 다시 24스테이지 주파수 디바이더(A29)의 리셋트(RST)로 피드백 되게하여 시간에 대한 누적 오차를 방지 하게된다.

따라서 상기 타이머 분주기(A27)의 출력(Q20, Q23)을 조합하여 단위 시간으로 설정한 1초(T1)펄스를 디코더부(3)의 랫치 인에이불 단자(LE)에 가하면 이의 7-세그먼트 출력단(A.B-F.G)를 통해 표시부(4)에 단위시간(1초)당 카운팅된 회전수를 표시하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안의 모터의 속도 지시용 디지탈 메타회로에 의하면 외부의 회전수 검출용센서(빔 또는 근접센서)가 60개의 바퀴홈을 가진 슬리트에 의해 각각의 홈으로부터 발생된 펄스를 단위시간 1초당 카운팅되게 하여 정확한 모터의 회전수를 알 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 모터의 회전속도 펄스 신호를 카운트함을 시각적으로 보여주기 위한 BCD 카운터부(2), 카운터된 값을 디코더부(3)에 의해 7-세그먼트로된 표시부(4)에 표시되도록 한 공지의 것에 있어서, 60개 바퀴홈을 가진 슬리트가 회전됨에 따른 모터의 회전속도 펄스를 처리하게 위한 구형파 펄스를 발생시키기 위한 게이트 회로(A10)와 모터 회전속도(r. p, m)에 사용되는 값을 지시하기 위해 일정 시간을 체크하는 체크수단과 상기 체크수단에 의해 먼저 지시된 값과 현재 지시된 값을 바꾸어 지시되게하며 콘트롤 IC를 클리어 하게하는 리세트수단이 포함된 공차시간 설정부(A25)와, 외부에서 카운터의 동작 상황을 판단할 수 있도록 램프(LP)를 설정하고, 상호 데이타가 클리어 되지 않게하는 인터록기능을 갖는 플립플롭 회로(A26)와 1sec의 단위시간에 1개의 펄스를 가지고 플립플롭(A26)의 출력을 변화시킬 수 있도록 구성된 사이퀸스회로인 주파수 디바이더 회로(A29) 1초만큼 단위 시간으로 하여 주기적으로 펄스를 출력하는 24스테이지 주파수 디바이더(A29)를 조합하여 이루어짐을 특징으로 하는 모터의 속도 지시용 디지탈 메타회로.