KR960013047B1 - Electronic delay circuit for firing ignition element - Google Patents

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KR960013047B1
KR960013047B1 KR1019930003977A KR930003977A KR960013047B1 KR 960013047 B1 KR960013047 B1 KR 960013047B1 KR 1019930003977 A KR1019930003977 A KR 1019930003977A KR 930003977 A KR930003977 A KR 930003977A KR 960013047 B1 KR960013047 B1 KR 960013047B1
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delay circuit
electronic delay
electrical energy
igniting
ignition element
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KR1019930003977A
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겐이찌 아이꼬
에이이찌 스즈끼
후기오 고또
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아사히가세이고교 가부시끼가이샤
요미우리 레이이찌
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking

Abstract

내용없음No content

Description

전기 발파기의 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로Electronic delay circuit to ignite the ignition element of the electric blasting machine

제1도는 기폭 장치에 사용하는 종래 기술의 전자 지연 회로의 원리를 도시한 개략적인 블럭도.1 is a schematic block diagram illustrating the principle of a prior art electronic delay circuit for use in an initiator.

제2도는 제1도의 여러 부분에서의 파형을 도시한 도면.2 shows waveforms at various parts of FIG. 1;

제3도는 본 발명에 따르는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로의 실시예를 도시한 블럭도.3 is a block diagram showing an embodiment of an electronic delay circuit for igniting an ignition element according to the present invention.

제4A도는 제3도의 프리세트를 도시한 회로도.4A is a circuit diagram showing the preset of FIG.

제4B도는 제3도의 클럭된 반전기를 도시한 회로도.4B is a circuit diagram showing the clocked inverter of FIG.

제5도는 제3도의 여러 부분에서의 파형을 도시한 블럭도.5 is a block diagram showing waveforms in various parts of FIG.

제6A도 및 제6B도는 제3도에 도시된 실시예와 제1도에 도시된 종래 기술의 파형을 비교하여 도시한 도면.6A and 6B show a comparison of the waveforms of the prior art shown in FIG. 1 with the embodiment shown in FIG.

제7도는 본 발명의 실시예에 따르는 기폭 도화선의 종단면도.7 is a longitudinal cross-sectional view of an atomization fuse in accordance with an embodiment of the present invention.

제8A도 및 제8B도는 기폭 장치 내에 부속된 부품의 구성을 도시한 도면.8A and 8B show the configuration of parts attached to the detonator.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전기 발파기5 : 계수 회로1: electric blasting machine 5: counting circuit

8 : 점화 회로50 ; 주 계수기8: ignition circuit 50; Main counter

52 : 주파수 분할기60 : 프리세트 회로52: frequency divider 60: preset circuit

70 : 과여진 회로90 : 발진기70: over-excitation circuit 90: oscillator

본 발명은 전기 발파기로부터 공급된 전기 에너지를 저장하고, 선정된 지연시간 후에 기폭 장치를 정확하게 점화시키는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic delay circuit for storing an electrical energy supplied from an electric blasting device and for igniting an ignition element which correctly ignites the detonator after a predetermined delay time.

다단계 발파 시스템의 구조와 유사한 구조로 발파 효과를 최소화하기 위해 접지 발진을 조절하는 방법은 일본국 특개소 제285800/1989호에 제시되었다. 이 출원은 접지 발진을 감소시키기 위해 기폭 장치를 순차적으로 점화하기 위한 지연시간 간격의 정확도를 교시한다. 상기 출원에 따라서, 지연 시간 간격(t) 및 지연 시간 간격(t)의 표준편차(σ)는 다음의 관계식을 만족한다.A structure similar to that of a multi-stage blasting system is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 285800/1989 to minimize ground blasting effects. This application teaches the accuracy of the delay intervals for sequentially igniting the detonator in order to reduce ground oscillation. According to the above application, the delay time interval t and the standard deviation sigma of the delay time interval t satisfy the following relationship.

t/σ≥10 ………………………(1)t / σ ≧ 10 … … … … … … … … (One)

이 출원은 상기 조건을 만족하지 않으면, 접지 발진은 감소될 수 없다는 것을 기술하고 있다.This application describes that ground oscillation cannot be reduced unless the above conditions are met.

결과적으로, 기폭 장치를 점화하기 위한 지연 시간 간격을 10ms로 세트시키기 위해, 지연 시간의 표준 편차는 1과 같거나 작아야 한다. 마찬가지로, 5ms의 지연 시간 간격은 0.5ms 미만의 표준 편차를 필요로 한다.As a result, in order to set the delay time interval for ignition of the initiator to 10 ms, the standard deviation of the delay time must be equal to or less than one. Similarly, a 5 ms delay time interval requires less than 0.5 ms standard deviation.

일본국 특개소 제53479/1988호는 전자 지연 회로에 의해 점화된 전기 기폭 장치를 개시한다. 이 회로는 인입선을 통해서 전기 에너지만을 수용하고, 수정 또는 세라믹 발진기를 포함한 디지탈 타이머를 작동시켜서, 선정된 지연 시간 후에 전기 기폭 장치를 점화한다. 그러나, 상기 출원은 식(1)의 조건을 만족하는 기술에 대해서는 제시하지 못한다.Japanese Patent Laid-Open No. 53479/1988 discloses an electric detonator ignited by an electronic delay circuit. This circuit accepts only electrical energy through the lead wire and activates a digital timer, including a crystal or ceramic oscillator, to ignite the electrical detonator after a predetermined delay time. However, the above application does not suggest a technique that satisfies the condition of Equation (1).

미합중국 특허 제4,445,435/1984호는 전기 에너지를 저장하는 수단, 수정 또는 세라믹 발진기를 사용하는 발진 회로, 계수기와 상기 계수기를 리세팅하기 위한 계수기 리세트 회로 및 선정된 지연시간 후 전기 기폭장치를 점화하는 수단을 포함하는 전자 지연 발파 회로를 교시한다.U.S. Patent No. 4,445,435 / 1984 discloses a means for storing electrical energy, an oscillator circuit using a crystal or ceramic oscillator, a counter reset circuit for resetting the counter and the counter, and an ignition of the electrical detonator after a predetermined delay time. Teaching an electronic delay blasting circuit comprising means.

마찬가지로, 유럽 특허 출원 공개 제261,886호는 기폭 장치의 전기 점화용 지연 회로를 개시한다.Likewise, European Patent Application Publication No. 261,886 discloses a delay circuit for electrical ignition of a detonator.

제1도 및 제2도는 상기 유럽 특허 출원에 개시된 지연 회로의 원리를 도시하고 있다. 이 도면에서, 전기발파기(전기 발파 장치)(1)은 제2도의 (a)에 도시된 바와 같이 전압(전기 에너지)을 공급한다. 상기 전기 에너지는 와이어(6)을 통해 작동 회로(2), 커패시터(3), 클럭 펄스 발생기(4) 및 계수 회로(5)에 공급되고, 제2도의 (b)에 도시된 바와 같이 커패시터(3)에 저장된다. 작동 회로(2)는 계수기 리세트 시간 T(=200 내지 300ms) 동안 계수 회로(5)의 리세트 상태를 유지하고, 입력 전압의 인가가 개시된 후에 계수기 리세트 시간(T)가 경과될때 계수를 시작하기 위해 계수 회로(5)를 작동시킨다. 시간(T)는 제2도의 (a) 및 (c)에 도시된 바와 같이 입력 전압의 하강 에지에 의해 한정된다. 이것은 클럭 펄스 발생기(4)내에 포함된 수정 또는 세라믹 발진기의 출력 주파수가 제2도의 (c)에 도시된 바와 같이 계수기 리세트 시간(T)후에 안정화되기 때문이다. 계수 회로(5)는 클럭 펄스 발생기(4)에 의해 발생된 펄스열의 펄스를 계수하여, 전류가 커패시터(3)으로부터 점화 회로(8)에 공급되도록 제2도의 (d)에 도시된 바와 같이 스위칭 회로(7)을 트리거시킨다. 따라서, 전기 기폭 장치는 제2도의 (e)에 도시된 바와 같이 선정된 지연 시간 이후에 점화된다.1 and 2 illustrate the principle of the delay circuit disclosed in the European patent application. In this figure, the electro blasting apparatus (electric blasting apparatus) 1 supplies a voltage (electrical energy) as shown in Fig. 2A. The electrical energy is supplied to the operating circuit 2, the capacitor 3, the clock pulse generator 4 and the counting circuit 5 via the wire 6, and as shown in FIG. 3) are stored. The operation circuit 2 maintains the reset state of the counter circuit 5 for the counter reset time T (= 200 to 300 ms), and counts the counter when the counter reset time T elapses after the application of the input voltage is started. Activate the counting circuit 5 to begin. The time T is defined by the falling edge of the input voltage as shown in Figures 2 (a) and (c). This is because the output frequency of the crystal or ceramic oscillator included in the clock pulse generator 4 is stabilized after the counter reset time T as shown in Fig. 2C. The counting circuit 5 counts the pulses of the pulse train generated by the clock pulse generator 4 and switches as shown in FIG. 2D so that current is supplied from the capacitor 3 to the ignition circuit 8. Trigger the circuit (7). Thus, the electric detonator is ignited after a predetermined delay time as shown in Fig. 2E.

클럭 펄스 발생기(4)에 의해 사용되는 수정 또는 세라믹 발진기는 발진기가 정상 상태의 발진이 될때까지 약 200 내지 300ms가 걸린다는 문제점이 있다. 즉, 계수기 리세트 시간(T) 동안 발진기의 출력 주파수는 불안정하다. 따라서, 종래 기술은 계수기 리세트 시간(T)가 경과될 때까지 발진기로부터 출력되는 펄스열의 펄스 계수를 시작할 수가 없다.The crystal or ceramic oscillator used by the clock pulse generator 4 has a problem that it takes about 200 to 300 ms until the oscillator becomes a steady state oscillator. That is, the output frequency of the oscillator is unstable during the counter reset time T. Therefore, the prior art cannot start the pulse count of the pulse train output from the oscillator until the counter reset time T has elapsed.

긴 계수기 리세트 시간(T)는 지연 시간이 불안정해진다는 문제점이 있다. 여기에는 두가지 주요한 이유가 있다.The long counter reset time T has a problem that the delay time becomes unstable. There are two main reasons for this.

첫째, 계수기 리세트 시간이 증가함에 따라, 제2도의 (a)에 도시된 바와 같이 입력 전압이 계수기 리세트 시간(T) 동안 외부 잡음의 영향을 받을 수 있는 확률이 증가한다. 이 외부 잡음이 입력 전압의 영향을 받을 수 있는 확률이 증가한다. 이 외부 잡음이 입력 전압의 하강 에지를 변화시킬 수 있고, 이로 인해 계수회로(5)의 시작 시간이 변하게 된다. 이것은 인입선의 불완전한 접촉에 의해 또는 발파 위치에서 전기 발파기 등의 스위칭에 의해 심한 노이즈가 발생하기 때문에 큰 문제점이다. 이러한 문제점을 개선하기 위해, 작동 회로(2)는 복잡하게 되어서 작동 회로의 크기 및 비용의 증가가 불가피하게 된다.First, as the counter reset time increases, the probability that the input voltage can be affected by external noise during the counter reset time T, as shown in FIG. The probability that this external noise can be affected by the input voltage increases. This external noise can change the falling edge of the input voltage, which changes the start time of the counting circuit 5. This is a big problem because severe noise is generated by incomplete contact of the lead wire or by switching of an electric blasting machine at the blasting position. In order to remedy this problem, the actuation circuit 2 becomes complicated so that an increase in the size and cost of the actuation circuit is inevitable.

둘째, 계수기 리세트 시간이 증가되면, 계수기 리세트 시간이 아날로그 전압에 의해 규제되기 때문에 계수기 리세트 시간의 오차는 증가할 것이다. 또한, 계수기 리세트 시간이 길어질수록 전력의 소비가 증가할 것이다.Second, if the counter reset time is increased, the error in the counter reset time will increase because the counter reset time is regulated by the analog voltage. Also, longer counter reset times will increase power consumption.

기폭 장치의 점화를 위한 리세트 신호는 종래 기술의 발파 장치에서 나오는 전기 신호의 상승 또는 하강에지를 검출함으로써 발생되므로, 직렬 접속된 다수의 기폭 장치가 발파 작동중인 경우에 정확한 타이밍의 발파가 어렵게 된다.Since the reset signal for ignition of the detonator is generated by detecting the rising or falling edge of the electrical signal from the blasting device of the prior art, it is difficult to blast at the correct timing when a plurality of in series detonators are in operation. .

그러므로, 본 발명의 목적은 기폭 장치를 점화하는 지연 시간의 정밀도를 개선할 수 있는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로를 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to provide an electronic delay circuit for igniting an ignition element that can improve the accuracy of the delay time for igniting the initiator.

본 발명의 다른 목적은 타이머 회로의 동작중에 전력 소비를 줄일 수 있는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an electronic delay circuit for igniting an ignition element that can reduce power consumption during operation of a timer circuit.

본 발명에 따르면, 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로는, 전기 발파 장치로부터 공급된 전기 에너지를 저장하기 위한 수단, 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 이용하여 클럭 펄스열을 발진하기 위한 수단, 상기 발진 수단을 과여진시키기 위한 수단, 상기 클럭 펄스열의 클럭 펄스를 계수하기 위한 수단, 상기 계수 수단이 상기 클럭 펄스열의 상기 클럭 펄스의 선정된 수를 계수할때 트리거 신호를 발생하기 위한 수단 및 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 상기 점화소자에 방전하기 위한 수단을 포함한다.According to the present invention, an electronic delay circuit for igniting an ignition element comprises: means for storing electrical energy supplied from an electrical blasting device, means for oscillating a clock pulse train using electrical energy stored in said storage means, said oscillation Means for over-stimulating means, means for counting clock pulses of the clock pulse train, means for generating a trigger signal when the counting means counts a predetermined number of clock pulses in the clock pulse train and the trigger signal Means for discharging electrical energy stored in said storage means in response to said ignition element.

상기 과여진 회로 수단은 전기 에너지가 공급된 후 제1선정 시간 동안 상기 저장 수단에서 상기 발진 수단으로 전류를 공급하기 위한 수단을 포함한다.The overexcited circuit means comprises means for supplying current from the storage means to the oscillating means for a first time period after electrical energy is supplied.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로는 전기 에너지가 공급된 후 제2선정 시간 주기 동안 상기 계수 수단의 리세트 상태를 유지하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 리세트 상태 유지 수단은 상기 계수 수단이 계수를 개시하도록 상기 제2선정 시간 주기가 종료될때 상기 리세트 상태를 해제한다.According to another feature of the invention, the electronic delay circuit for igniting the ignition element further comprises means for maintaining the reset state of the counting means for a second predetermined time period after electrical energy is supplied, wherein the reset The state maintaining means releases the reset state when the second predetermined time period ends so that the counting means starts counting.

또한, 상기 리세트 상태 유지 수단은 상기 시정수 회로 및 비교기를 포함하고, 상기 시정수 회로는 커패시터 및 저항기를 포함하고, 상기 비교기는 선정된 기준 전압과 상기 커패시터 양단 전압을 비교한다.The reset state maintaining means also includes the time constant circuit and a comparator, the time constant circuit includes a capacitor and a resistor, and the comparator compares a predetermined reference voltage with a voltage across the capacitor.

상기 리세트 상태 유지 수단의 제2선정 시간 주기는 5ms와 같거나 또는 5ms보다 작을 수 있다.The second selection time period of the reset state maintaining means may be equal to or less than 5 ms.

본 발명의 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로는 상기 저장 수단 내에 저장된 상기 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 상기 저장 수단과 병렬로 접속된 방전 수단을 더 포함한다.The electronic delay circuit for igniting the ignition element of the present invention further comprises a discharge means connected in parallel with the storage means to promote the discharge of the electrical energy stored in the storage means.

점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로에서, 계수 수단은 프리세트 와이어를 차단함으로써 그 초기값이 세트되는 프리세트 계수기일 수 있다.In the electronic delay circuit of the present invention for igniting the ignition element, the counting means may be a preset counter whose initial value is set by cutting off the preset wire.

점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로는 상기 프리세트 계수기의 초기값을 프리세팅하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 프리세팅 수단은 초기값의 프리세트가 완료된 후에 상기 저장 수단으로부터 상기 프리세팅 수단을 분리하기 위한 수단을 포함한다.The electronic delay circuit of the present invention for igniting an ignition element further comprises means for presetting an initial value of the preset counter, wherein the presetting means is configured to reset the preset from the storage means after the presetting of the initial value is completed. Means for separating the setting means.

점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로는 상기 저장 수단에 입력된 상기 전기 에너지를 운반하는 와이어들 사이에 접속된 저항기를 더 포함한다.The electronic delay circuit of the present invention for igniting an ignition element further comprises a resistor connected between the wires carrying the electrical energy input to the storage means.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로는, 전기 발파 장치로부터 공급된 전기 에너지를 저장하기 위한 수단, 상기 저장 수단내에 저장된 전기 에너지를 이용하여 클럭 펄스열을 발진하기 위한 수단, 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 사용하여 전기 에너지가 공급된 후 제2선정시간 주기 동안 계수 수단의 상기 클럭의 클럭 펄스를 계수하고, 상기 계수 수단이 계수를 개시하도록 상기 제2선정시간 주기가 종료될때 상기 리세트 상태를 해제하는 리세트 상태 유지 수단, 상기 계수 수단이 상기 클럭 펄스열의 상기 클럭 펄스의 선정된 수를 계수할때 트리거 신호를 발생하기 위한 수단 및 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 상기 점화 소자에 방전하기 위한 수단을 포함한다.According to another feature of the invention, an electronic delay circuit for igniting an ignition element comprises means for storing electrical energy supplied from an electrical blasting device, means for oscillating a clock pulse train using the electrical energy stored in said storage means. And counting clock pulses of the clock of the counting means for a second predetermined time period after the electrical energy is supplied using the electrical energy stored in the storage means, and the second selecting time period is configured such that the counting means starts counting. Reset state holding means for releasing said reset state upon termination, means for generating a trigger signal when said counting means counts a predetermined number of said clock pulses in said clock pulse train and said storage in response to said trigger signal Means for discharging electrical energy stored in the means to the ignition element. .

점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로는 상기 발진 수단을 과여진시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 과여진 수단은 전기 에너지가 공급된 후 제1선정 시간 동안 상기 저장 수단에서 상기 발진 수단으로 전류를 공급하기 위한 수단을 포함한다.The electronic delay circuit for igniting an ignition element further comprises means for over exciting the oscillating means, wherein the over excited means draws current from the storage means to the oscillating means for a first time period after electrical energy is supplied. Means for supplying.

상기 수단은 시정수 회로 및 비교기를 포함하고, 상기 시정수 회로는 커패시터 및 저항기를 포함하고, 상기 비교기는 상기 커패시터 양단 전압을 선정된 기준전압과 비교한다.The means includes a time constant circuit and a comparator, wherein the time constant circuit comprises a capacitor and a resistor, and the comparator compares the voltage across the capacitor with a predetermined reference voltage.

상기 리세트 상태 유지 수단의 상기 제2선정 시간 주기는 5ms와 같거나 또는 작을 수 있다.The second selection time period of the reset state maintaining means may be equal to or less than 5 ms.

점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로는 상기 저장 수단 내에 저장된 상기 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 상기 저장 수단과 병렬로 접속된 방전 수단을 더 포함한다.The electronic delay circuit of the present invention for igniting an ignition element further includes discharge means connected in parallel with the storage means for promoting discharge of the electrical energy stored in the storage means.

상기 계수 수단은 프리세트 와이어를 차단함으로써 그 초기값이 세트되는 프리세트 계수기이다.The counting means is a preset counter whose initial value is set by cutting off the preset wire.

점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로는 상기 프리세트 계수기의 초기값을 프리세팅 하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 프리세팅 수단은 초기값의 프리세트가 완료된 후에 상기 저장 수단으로부터 상기 프리세팅 수단을 분리하기 위한 수단을 포함한다.The electronic delay circuit of the present invention for igniting an ignition element further comprises means for presetting an initial value of the preset counter, wherein the presetting means is configured to reset the preset value from the storage means after the presetting of the initial value is completed. Means for separating the setting means.

또한, 점화 소자를 점화하기 위한 본 발명의 전자 지연 회로는 상기 저장 수단에 입력된 상기 전기 에너지를 운반하는 와이어들 사이에 접속된 저항기를 포함한다.The electronic delay circuit of the present invention for igniting an ignition element also includes a resistor connected between the wires carrying the electrical energy input to the storage means.

본 발명에서, 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로, 발진 수단, 계수 수단, 과여진 수단 및 리세트 상태 유지 수단은 하나의 IC칩 내에 집적된다.In the present invention, the electronic delay circuit, the oscillating means, the counting means, the overexcited means and the reset state maintaining means for igniting the ignition element are integrated in one IC chip.

본 발명에 따르면, 발진 수단의 출력 주파수는 과여진으로 인해 매우 짧은 시간에 정상 상태 주파수에 도달한다. 그 결과로서, 기폭 장치를 점화하기 위한 지연 시간의 정확도가 개선된다. 또한, 출력 주파수가 정상 상태가 된 후 계수 수단이 계수를 개시하므로 고정밀의 신뢰성 있는 지연 시간을 얻을 수 있다.According to the invention, the output frequency of the oscillation means reaches a steady state frequency in a very short time due to overexcitation. As a result, the accuracy of the delay time for igniting the initiator is improved. In addition, since the counting means starts counting after the output frequency has reached a steady state, a high precision and reliable delay time can be obtained.

더 나아가, 짧은 발진 상승 시간은 발진기의 전력 소비를 감소시킨다. 그 결과로서, 전기 에너지를 저장하는 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 이것은 사용하기 쉬운 기폭 장치의 제공을 가능하게 한다.Furthermore, the short oscillation rise time reduces the power consumption of the oscillator. As a result, it is possible to reduce the size of a capacitor that stores electrical energy. This makes it possible to provide an easy-to-use detonator.

본 발명에서, 계수기 리세트 시간은 지연 회로 내부에 발생된다. 그러므로, 종래 기술과는 달리 계수기 리세트 시간을 제어하기 위한 외부 신호의 검출은 불필요하게 된다. 따라서, 신뢰성이 높은 전자 기폭 장치를 얻을 수 있다.In the present invention, the counter reset time is generated inside the delay circuit. Therefore, unlike the prior art, the detection of an external signal for controlling the counter reset time becomes unnecessary. Therefore, a highly reliable electronic initiator can be obtained.

계수기 리세트 시간은 발진 수단의 출력 주파수가 정상 상태에 도달하는 동안의 시간과 거의 같은 시간에 세트된다. 본 발명에서 계수기 리세트 시간이 매우 짧으므로, 커패시터와 저항기를 포함하는 간단한 회로가 만족할만큼 정확한 계수기 리세트 시간을 달성할 수 있다. 이것은 회로의 비용을 절감한다.The counter reset time is set at about the same time as the time at which the output frequency of the oscillation means reaches a steady state. Since the counter reset time in the present invention is very short, a simple circuit comprising a capacitor and a resistor can achieve a counter reset time that is satisfactorily satisfactory. This saves the cost of the circuit.

본 발명의 상기 설명 및 다른 목적, 효과, 특징 및 장점은 첨부한 도면과 관련한 다음의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.The above description and other objects, effects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

지금부터 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 설명될 것이다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 다르는 실시예를 도시한 블럭도이다.3 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.

이 도면에서, 입력 단자(11 및 12)는 와이어(6)을 통해서 제1도의 전기 발파 장치(1)에 접속된다. 저항기(13) 및 정류기(14)는 입력 단자(11 및 12) 사이에 접속된다. 커패시터(15) 및 저항기(16)은 정류기(14)의 출력 단자 사이에 접속된다. 저항기(13)은 흔히 발파 장소에서 발생하는 표유 전류(漂遊 電流)가 기폭장치를 점화시킬 수 있는 전압으로 커패시터(15)를 충전하는 것을 방지한다. 더 나아가, 거의 같은 전압이 각 정류기(14)에 공급되도록 다수의 기폭 장치들이 직렬로 다단계 발파 시스템 내에 접속될때 저항기(13)은 전압 분할기의 역할을 한다. 정류기(14)는 단자(11 및 12)에 공급된 입력 전압의 극성에 관계없이 커패시터(15)가 한방향으로 충전될 수 있게 한다. 본 실시예에서, 저항기(13)의 저항은 15Ω이고, 커패시터(15)의 용량은 1,000㎌이다. 이 경우에, 커패시터(15)는 전기 발파 장치(1)로부터 공급된 전기 에너지에 의해 5 내지 10ms에 걸쳐 최대 전압 15V로 충전된다.In this figure, the input terminals 11 and 12 are connected to the electric blasting apparatus 1 of FIG. 1 via the wire 6. The resistor 13 and the rectifier 14 are connected between the input terminals 11 and 12. The capacitor 15 and the resistor 16 are connected between the output terminals of the rectifier 14. The resistor 13 prevents charging of the capacitor 15 to a voltage at which stray currents, which often occur at blasting sites, can ignite the initiator. Furthermore, the resistor 13 acts as a voltage divider when multiple initiators are connected in series in a multi-stage blasting system such that approximately the same voltage is supplied to each rectifier 14. Rectifier 14 allows capacitor 15 to be charged in one direction regardless of the polarity of the input voltage supplied to terminals 11 and 12. In the present embodiment, the resistance of the resistor 13 is 15 Ω, and the capacity of the capacitor 15 is 1,000 kΩ. In this case, the capacitor 15 is charged to a maximum voltage of 15V over 5 to 10 ms by the electric energy supplied from the electric blast device 1.

싸이리스터(스위칭 장치)(17)의 직렬 회로 및 점화 저항기(브릿지 와이어)(18)은 커패시터(15) 양단에 접속된다. 또한 정전압 회로(19)의 입력 단자는 커패시터(15) 양단에 접속된다. 커패시터(20) 및 저항기(21)과 커패시터의(22)의 직렬 회로는 정전압 회로(19)의 출력 단자 양단에 병렬로 접속된다. 저항기(21) 및 커패시터(22)는 계수기 리세트 시간 회로(23)을 구성한다. 또한, 디지탈 타이머(30)은 정전압 회로(19)의 출력 단자에 접속된다.The series circuit of the thyristor (switching device) 17 and the ignition resistor (bridge wire) 18 are connected across the capacitor 15. In addition, the input terminal of the constant voltage circuit 19 is connected across the capacitor 15. The series circuit of the capacitor 20 and the resistor 21 and the capacitor 22 is connected in parallel across the output terminal of the constant voltage circuit 19. The resistor 21 and the capacitor 22 constitute a counter reset time circuit 23. The digital timer 30 is also connected to the output terminal of the constant voltage circuit 19.

디지탈 타이머(30)은 리세트 회로(40), 기폭 장치를 점화하기 위한 지연 시간을 계수하는 주 계수기(50), 주 계수기(50)의 초기값을 프리세트하는 프리세트 회로(60), 발진기(90)이 매우 짧은 시간내에 정상 상태가 되도록 발진기(90)을 과여진시키는 과여진 회로(70)을 포함한다.The digital timer 30 includes a reset circuit 40, a main counter 50 for counting a delay time for ignition of the initiator, a preset circuit 60 for presetting an initial value of the main counter 50, an oscillator And an overexcited circuit 70 which over-excites the oscillator 90 such that 90 is in a steady state within a very short time.

리세트 회로(40)은 비교기(42), 저항기(44 및 46)으로 구성되는 전압 분할기를 포함한다. 비교기(42)의 반전 입력 단자는 저항기(21)과 커패시터(22)의 접속점에 접속되고, 비교기(42)의 비반전 입력 단자는 저항기(44)와 (46)의 접속점에 접속된다. 따라서, 비교기(42)의 출력은 저항기(21) 및 커패시터(22)의 시정수에 의해 한정되는 선정 시간(T1)후에 고 레벨에서 저 레벨로 바뀐다. 선정 시간(T1)은 예를 들어, 본 발명의 계수기 리세트 시간에 대응하는 5ms로 지정된다.The reset circuit 40 includes a voltage divider consisting of a comparator 42 and resistors 44 and 46. The inverting input terminal of the comparator 42 is connected to the connection point of the resistor 21 and the capacitor 22, and the non-inverting input terminal of the comparator 42 is connected to the connection point of the resistor 44 and 46. Therefore, the output of the comparator 42 changes from the high level to the low level after the selection time T1 defined by the time constants of the resistor 21 and the capacitor 22. The selection time T1 is designated, for example, 5 ms corresponding to the counter reset time of the present invention.

주 계수기(50)는 주파수 분할기(52)로부터 펄스열(Sf)이 공급되는 13비트 프리세트형 계수기이다. 주파수 분할기(52)는 12비트 분할기이다. 따라서, 분할기(52)의 출력 주파수는 발진기(90)으로부터 공급된 클럭 펄스열(Se) 주파수의 1/4096이다.The main counter 50 is a 13-bit preset type counter to which the pulse string Sf is supplied from the frequency divider 52. Frequency divider 52 is a 12-bit divider. Therefore, the output frequency of the divider 52 is 1/4096 of the clock pulse string Se frequency supplied from the oscillator 90.

주 계수기(50)은 주 계수기(50)의 초기값을 프리세트하는 회로(60)에 접속된다. 프리세트 회로(60)은 플립 플롭(56)에 의해 작동된다. 플립 플롭(56)은 신호(SR)의 상승 에지에 의해 세트된다. 반면, 주 계수기(50) 및 주파수 분할기(52)는 신호(SR)의 하강 에지에 의해 리세트된다.The main counter 50 is connected to the circuit 60 which presets the initial value of the main counter 50. The preset circuit 60 is operated by the flip flop 56. Flip flop 56 is set by the rising edge of signal SR. On the other hand, the main counter 50 and the frequency divider 52 are reset by the falling edge of the signal SR.

제4A도는 다수의 스위칭 회로(62)를 포함한 프리세트 회로(60)을 도시한다. 각 스위칭 회로(60)은 저항기(67)을 통해 직렬로 접속된 p채널 FET(64) 및 n채널 FET(66)을 포함한다. 두개의 FET의 게이트는 플립 플롭(56)의 Q출력에 접속된다. 플립 플롭(56)이 세트상태일때, 즉, 게이트 전압이 문턱 전압보다 높을때, p채널 FET(64)는 차단되고 n채널(66)은 전도된다. 그러므로, 각 스위칭 회로(62)의 출력 레벨은 낮고, 주계수기(50)의 프리세트 값은 변하지 않는다. 반대로, 플립 플롭(56)이 리세트 상태일때, 즉, 게이트 전압이 문턱 전압보다 낮을때, p채널 FET(64)는 전도되고 n채널 FET(66)은 차단된다. 이 경우에, 각 스위칭 회로(62)의 출력 레벨은 시간 세트 라인(68-1,68-2,…,68-m)의 상태에 의해 결정된다. 스위칭 회로(62)의 출력 레벨은 시간 세트 라인(68-j)가 접지될때 로우(low)이고, 이와 반대로 시간 세트 라인(68-j)이 개방되면 하이(high)이다.4A shows a preset circuit 60 including a number of switching circuits 62. Each switching circuit 60 includes a p-channel FET 64 and an n-channel FET 66 connected in series via a resistor 67. The gates of the two FETs are connected to the Q output of flip flop 56. When the flip flop 56 is set, that is, when the gate voltage is higher than the threshold voltage, the p-channel FET 64 is cut off and the n-channel 66 is conducted. Therefore, the output level of each switching circuit 62 is low, and the preset value of the main counter 50 does not change. Conversely, when the flip flop 56 is in the reset state, that is, when the gate voltage is lower than the threshold voltage, the p-channel FET 64 is inverted and the n-channel FET 66 is shut off. In this case, the output level of each switching circuit 62 is determined by the state of the time set lines 68-1, 68-2, ..., 68-m. The output level of the switching circuit 62 is low when the time set line 68-j is grounded, and high when the time set line 68-j is open.

다시 제3도를 참조하면, 주 계수기(50)의 출력은 플립 플롭(58)에 공급되고, 신호(SR)의 상승에지에 의해 이전에 리세트 되었던 플립 플롭(58)을 세트한다. 플립 플롭(58)이 세트되면, 싸이리스터(17)이 트리거되어 턴온된다. 따라서, 지연 회로가 소모한 후에 커패시터(15)에 남은 모든 전기 에너지는 점화 저항기(18)에 공급되고, 기폭 장치는 폭발한다.Referring again to FIG. 3, the output of the main counter 50 is supplied to the flip flop 58 and sets the flip flop 58 that was previously reset by the rising edge of the signal SR. When the flip flop 58 is set, the thyristor 17 is triggered and turned on. Thus, all the electrical energy remaining in the capacitor 15 after the delay circuit has been consumed is supplied to the ignition resistor 18, and the detonator explodes.

과여진 회로(70)은 보조 계수기(72), 플립 플롭(74-1,74-2,…,74-n), 클럭된 반전기(76-1,76-2,…,76-n) 및 반전기(78)을 포함한다. 계수기(72)는 1μS 간격마다 신호(R1,R2,…,Rn)을 출력하고, 그것들을 각각 플립 플롭(74-1,74-2,…,74-n)의 리세트 단자에 공급한다. 플립 플롭(74-1,74-2,…,74-n)은 신호(SR)의 상승 에지에 의해 동시에 세트되고 신호(R1,R2,…,Rn)에 의해 순차적으로 리세트된다. 플립 플롭(74-i)(i=1,2,…,n)의 출력 단자는 클럭된 반전기(76-i)의 제어 단자에 접속된다. 과여진 회로 자체는 일본국 특개평 제200009/1992호의 제9도에 도시된 바와 같이 전자 회로 분야에서 잘 알려져 있다.Over-excited circuit 70 includes auxiliary counter 72, flip-flops 74-1, 74-2, ..., 74-n, clocked inverters 76-1, 76-2, ..., 76-n And an inverter 78. The counter 72 outputs signals R1, R2, ..., Rn at intervals of 1 mu S, and supplies them to the reset terminals of the flip flops 74-1, 74-2, ..., 74-n, respectively. The flip flops 74-1, 74-2, ..., 74-n are simultaneously set by the rising edge of the signal SR and are sequentially reset by the signals R1, R2, ..., Rn. The output terminal of the flip flop 74-i (i = 1, 2, ..., n) is connected to the control terminal of the clocked inverter 76-i. The excess circuit itself is well known in the field of electronic circuits, as shown in FIG. 9 of Japanese Patent Laid-Open No. 200009/1992.

제4B도는 클럭된 반전기(76-i)의 회로도이다. 클럭된 반전기(76-i)의 제어단자(83 및 84)는 플립 플롭(74-i)의 출력 단자에 접속된다. 클럭된 반전기(76-i)의 입력 단자(81) 및 출력 단자(82)는 발진기(90)에 접속된다. 고 레벨 신호가 제어 단자(83)에 공급되고 저 레벨 신호가 제어 단자(84)에 공급될때, 클럭된 반전기는 반전기 역할을 한다. 반면, 저 레벨 신호가 제어 단자(83)에 공급되고 고 레벨 신호가 제어 단자(84)에 공급되면, 클럭된 반전기는 발진기(90)으로부터 전기적으로 분리된다.4B is a circuit diagram of a clocked inverter 76-i. The control terminals 83 and 84 of the clocked inverter 76-i are connected to the output terminal of the flip flop 74-i. The input terminal 81 and output terminal 82 of the clocked inverter 76-i are connected to the oscillator 90. When the high level signal is supplied to the control terminal 83 and the low level signal is supplied to the control terminal 84, the clocked inverter acts as an inverter. On the other hand, when the low level signal is supplied to the control terminal 83 and the high level signal is supplied to the control terminal 84, the clocked inverter is electrically disconnected from the oscillator 90.

발진기(90)은 수정 발진기(92), 수정 발진기(92)와 병렬로 접속된 피드백 저항기(94) 및 수정 발진기(92)와 접지 사이에 접속된 커패시터(96 및 98)을 포함한다. 수정 발진기의 주파수는 바람직하게는 1MHz에서 16MHz의 범위이다. 만약 주파수가 너무 낮다면, 발진기의 상승 시간이 길어진다. 그 결과로, 계수기 리세트 시간(T1)이 증가하고, 지연 시간의 정확도에 악영향을 준다. 만약 주파수가 너무 높다면, 전력 소비가 증가 한다. 그 결과로, 커패시터(15)가 기폭 장치를 폭발시키기 위한 충분한 전기 에너지를 공급할 수 없다.Oscillator 90 includes crystal oscillator 92, feedback resistor 94 connected in parallel with crystal oscillator 92, and capacitors 96 and 98 connected between crystal oscillator 92 and ground. The frequency of the crystal oscillator is preferably in the range of 1 MHz to 16 MHz. If the frequency is too low, the rise time of the oscillator becomes long. As a result, the counter reset time T1 increases, adversely affecting the accuracy of the delay time. If the frequency is too high, the power consumption increases. As a result, the capacitor 15 cannot supply enough electrical energy to explode the detonator.

다음으로, 제3도의 지연 회로의 동작이 제5도를 참조하여 설명될 것이다.Next, the operation of the delay circuit of FIG. 3 will be described with reference to FIG.

제5도는 지연 회로의 여러 부분에서의 파형을 도시한다.5 shows waveforms at various parts of the delay circuit.

전압(Sa)는 시간(t0)에서 전기 발파 장치로부터 입력 단자(11 및 12)에 인가된다. 전압(Sa)에 의해 제공된 전기 에너지는 커패시터(15)에 저장되고, 커패시터(15) 양단의 전압(Sb)는 급속히 증가한다. 정전압 회로(19)는 전압(Sa)의 인가 직후의 시간(t1)(수 μS)에서 동작하기 시작하고, 정전압(Sc)(예를들어, Sc=3.3V)를 출력한다.The voltage Sa is applied to the input terminals 11 and 12 from the electric blast device at time t0. The electrical energy provided by the voltage Sa is stored in the capacitor 15, and the voltage Sb across the capacitor 15 increases rapidly. The constant voltage circuit 19 starts to operate at a time t1 (a few mu S) immediately after the application of the voltage Sa, and outputs a constant voltage Sc (for example, Sc = 3.3 V).

출력 전압(Sc)는 저항기(21)를 통해서 커패시터(22)에 인가되고, 따라서 커패시터(22) 양단의 전압(Sd)는 점차적으로 증가한다. 전압(Sd)가 시간(t2)에서 저항기(44 및 46)으로 구성된 전압 분할기에 의해 결정된 전압을 초과할때, 비교기(42)의 출력은 고 레벨에서 저 레벨로 출력 레벨이 변하고, 이 변화는 신호(SR)의 하강 에지가 된다. 따라서, 시간 간격(T1)(이 실시예에는 약 5ms)이 시간(t1)을 경과한 후 신호(SR)의 하강 에지가 생성된다. 신호(SR)은 플립 플롭(56, 및 74-1 내지 74-n)을 세트하고, 시간(t1)에서 그것의 상승 에지에 의해 플립 폴롭(58)을 리세트한다. 동시에, 신호(SR)은 시간(t2)에서 그것의 하강 에지에 의해 주 계수기(50), 주파수 분할기(52) 및 계수기(72)를 리세트한다.The output voltage Sc is applied to the capacitor 22 through the resistor 21, so that the voltage Sd across the capacitor 22 gradually increases. When the voltage Sd exceeds the voltage determined by the voltage divider consisting of resistors 44 and 46 at time t2, the output of the comparator 42 changes its output level from high level to low level, and this change is It becomes the falling edge of the signal SR. Therefore, the falling edge of the signal SR is generated after the time interval T1 (about 5 ms in this embodiment) has passed the time t1. Signal SR sets flip flops 56, and 74-1 through 74-n, and resets flip polls 58 by its rising edge at time t1. At the same time, the signal SR resets the main counter 50, the frequency divider 52 and the counter 72 by its falling edge at time t2.

시간 간격(T1) 동안, 수정 발진기(92)는 클럭된 반전기(76-1 내지 76-n) 및 반전기(78)에 의해 과여진 되고, 정상 상태로 들어간다. 즉, 수정 발진기(92)로부터 출력된 펄스열의 주파수는 시간 간격(T1) 동안 안정화된다.During time interval T1, crystal oscillator 92 is overcharged by clocked inverters 76-1 through 76-n and inverter 78, and enters a steady state. That is, the frequency of the pulse train output from the crystal oscillator 92 is stabilized during the time interval T1.

시간(t2)에서, 주파수 분할기(52)는 동작을 개시하고 그 간격이 1ms인 펄스로 이루어진 펄스열(Sf)를 출력한다. 동시에, 계수기(72)는 발진기(90)으로부터 공급된 클럭 펄스의 계수를 개시하고, 1㎲ 간격마다 신호(R1 내지 Rn)을 발생한다. 신호(R1)은 플립 플롭(56)을 세트하고 시간(t2)후의 1㎲인 시간(t3)에서 플립 플롭(74-1)을 세트한다. 따라서, 프리세트 회로(60)에 공급된 신호(Sg)는 시간(t3)에서 상승하고, 정전압 회로(19)로부터 프리세트 회로(60)을 분리한다. 이것은 지연 회로에 의한 전력 소비를 감소시킨다.At time t2, frequency divider 52 starts operation and outputs a pulse train Sf consisting of pulses having an interval of 1 ms. At the same time, the counter 72 starts counting the clock pulses supplied from the oscillator 90 and generates signals R1 to Rn at intervals of 1 ms. Signal R1 sets flip flop 56 and sets flip flop 74-1 at time t3, which is 1 ms after time t2. Therefore, the signal Sg supplied to the preset circuit 60 rises at time t3 and separates the preset circuit 60 from the constant voltage circuit 19. This reduces the power consumption by the delay circuit.

시간(t3)후에, 플립 플롭(74-1 내지 74-n)은 신호(Sh=R1,R2,…,Rn)에 의해 Tz 간격(1㎲)마다 순차적으로 리세트된다. 따라서, 클럭된 반전기(76-1 내지 76-n)은 발진기(90)으로부터 순차적으로 차단된다. 그러므로, 발진기(90)의 과여진은 신호(Sh)에 의해 점차적으로 해제된다. 그 결과로서, 발진기(90)에 공급된 전류(Si)는 과여진 동안 클럭된 반전기(76) 및 반전기(78)로부터 공급되는 20mA에서 정상 상태 여기 동안 반전기(78)에 의해 공급된 0.2mA로 점차적으로 변한다.After the time t3, the flip flops 74-1 to 74-n are sequentially reset at every Tz interval (1 ms) by the signals Sh = R1, R2, ..., Rn. Thus, clocked inverters 76-1 through 76-n are sequentially blocked from oscillator 90. Therefore, overexcitation of the oscillator 90 is gradually released by the signal Sh. As a result, the current Si supplied to the oscillator 90 is supplied by the inverter 78 during steady state excitation at 20 mA supplied from the inverter 76 and the inverter 78 clocked during the overcharge. Gradually change to 0.2mA.

수정 발진기(92)는 초기 발진 단계에서 실질적으로 많은 전력을 소비하고, 발진이 정상 상태에 근접함에 따라 전력 소비가 자동적으로 줄어든다. 따라서, 초기에 대전류로 구동하고 천천히 전류값을 줄이기 때문에 수정 발진기(92)를 정전압 구동의 클럭된 반전기에 의해 과여진(대전류 구동)하여도 수정 발진기는 손상을 받지 않고(전류값을 천천히 줄이기 때문에), 극히 짧은 시간에 안정된 발진 상태에 도달한다.The crystal oscillator 92 consumes substantially more power in the initial oscillation phase, and the power consumption is automatically reduced as the oscillation approaches a steady state. Therefore, since the crystal oscillator 92 is excessively driven (large current driving) by the clocked inverter of constant voltage driving, the crystal oscillator is not damaged (reduces the current value slowly) because it is initially driven with a large current and slowly decreases the current value. ), A stable oscillation state is reached in a very short time.

수정 발진기의 이런 특징을 이용하여, 클럭된 반전기(76) 및 반전기(78)은 수정 발진기의 과여진을 유도하는데 충분한 전류를 공급할 수 있는 반전기로 대체할 수 있다. 이 경우에, 클럭된 반전기(76) 및 플립 플롭(74)는 생략될 수 있다.Using this feature of the crystal oscillator, clocked inverter 76 and inverter 78 can be replaced with an inverter capable of supplying enough current to induce an overexcitation of the crystal oscillator. In this case, clocked inverter 76 and flip flop 74 may be omitted.

주 계수기(50)의 계수값이 프리세트 값에 도달할때, 주 계수기(50)은 플립 플롭(58)을 세트한다. 이것은 싸이리스터(17)의 트리거 신호(Sj)을 유발시키고, 전류(Sk)는 커패시터(15)로부터 점화 저항기(18)에 공급된다. 따라서, 기폭 장치는 폭발한다.When the count value of the main counter 50 reaches the preset value, the main counter 50 sets the flip flop 58. This causes the trigger signal Sj of the thyristor 17, and the current Sk is supplied from the capacitor 15 to the ignition resistor 18. Thus, the detonator explodes.

제6A도 및 제6B도는 본 발명과 상술한 종래 기술의 특성을 비교하여 도시한 도면이다.6A and 6B show the comparison of the characteristics of the present invention and the prior art described above.

본 발명의 계수기 리세트 시간(T1)은 종래 기술의 그것보다 훨씬 짧다. 예를 들어, 본 발명의 계수기 리세트 시간(T1)은 약 5ms인데 반해 종래 기술의 그것은 약 200 내지 300ms이다. 더 나아가, 본 발명의 계수기(50)은 회로 내부에 발생된 신호(SR)에 의해 개시되지만, 종래 기술의 계수기는 와이어(6)을 통해서 전기 발파 장치(1)로부터 공급되는 입력 전압에 의해 개시된다. 그 결과로서, 종래 기술의 계수기 개시는 외부 잡음의 영향을 크게 받는다. 반면, 본 발명의 계수기 개시는 외부 잡음의 영향을 작게 받는다.The counter reset time T1 of the present invention is much shorter than that of the prior art. For example, the counter reset time T1 of the present invention is about 5 ms while in the prior art it is about 200 to 300 ms. Furthermore, the counter 50 of the present invention is started by the signal SR generated inside the circuit, while the counter of the prior art is started by the input voltage supplied from the electric blasting device 1 through the wire 6. do. As a result, the counter start of the prior art is greatly affected by external noise. On the other hand, the counter disclosure of the present invention is less affected by external noise.

전기 지연 기폭 장치 도화선은 IC(집적 회로) 기술의 이용으로 소형화될 수 있다.The electrical delay detonator lead can be miniaturized by the use of integrated circuit (IC) technology.

제7도와 제8A 및 8B도는 본 발명에 따르는 기폭 장치 내부의 구성을 도시한다. 예를들어, 플라스틱 물질로 된 튜브 껍질인 원통형 하우징(144)는, 전기 기폭 장치(145) 및 인쇄기판(147) 위에 배열된 지연 회로를 덮고 있다. 인쇄기판(147)은 IC칩 내에 집적된 디지탈 타이머(30), 저항기(13)을 구성하는 저항기(13a 및 13b), 정류기(14), 싸이리스터(17), 정전압 회로(19), 커패시터(22) 및 발진기(92)를 그 위에 수용한다. 디지탈 타이머는 C-MOS 기술을 이용하여 양호하게 구성될 수 있다. 전기 에너지를 저장하기 위한 커패시터(15)는 인쇄기판(147)에 부착된다. 수정 발진기(92)는 이중 접착 테이프(148)로 인쇄기판(147)에 고착된다. 또한, 시간 세트 와이어(68)은 인쇄기판(147)의 바닥면 위에 형성된다. 하우징은 뇌관(151)으로 밀폐되고, 레그 와이어(152 및 153)은 뇌관(151)을 통해서 하우징의 내부에서 외부로 유도된다. 전기 기폭 장치는 베이스 차아지(150), 도화선 차아지(149) 및 한 단부에 플러그가 있는 껍질(보통 구리) 안에 수용된 점화 차아지(18)를 포함한다. 점화 전류(점화 에너지)는 레그 와이어를 통해 점화 저항기(브릿지 와이어)에 공급된다.7 and 8A and 8B show the construction inside the detonator according to the present invention. For example, a cylindrical housing 144, a tube shell made of plastic material, covers a delay circuit arranged over the electrical detonator 145 and the printed board 147. The printed board 147 includes the digital timer 30 integrated in the IC chip, the resistors 13a and 13b constituting the resistor 13, the rectifier 14, the thyristor 17, the constant voltage circuit 19, and the capacitor ( 22) and oscillator 92 are received thereon. Digital timers can be well configured using C-MOS technology. A capacitor 15 for storing electrical energy is attached to the printed board 147. The crystal oscillator 92 is fixed to the printed circuit board 147 with a double adhesive tape 148. In addition, the time set wire 68 is formed on the bottom surface of the printed board 147. The housing is sealed with a primer 151, and the leg wires 152 and 153 are guided from the inside of the housing to the outside through the primer 151. The electric detonator includes a base charge 150, a fuse charge 149 and an ignition charge 18 housed in a shell (usually copper) with a plug at one end. Ignition current (ignition energy) is supplied to the ignition resistor (bridge wire) via the leg wire.

이러한 구성에 따르면, 이들 소자들은 그 바깥 지름이 최대 17mm이고 그 길이가 110mm 미만인 하우징(144)내에 구성될 수 있다. 이 경우에, 커패시터(15)는 최대 10mm의 바깥 지름을 가지고 커패시터(15)와 인쇄기판(147)의 총 길이는 최대 53mm이다.According to this configuration, these elements can be constructed in a housing 144 whose outer diameter is up to 17 mm and its length is less than 110 mm. In this case, the capacitor 15 has an outer diameter of up to 10 mm and the total length of the capacitor 15 and the printed board 147 is up to 53 mm.

이 실시예에서는, 6.2㎌±5%의 커패시터(20) 및 750KΩ±2%의 저항기가 사용되었다. 또한, 디지탈 타이머(30)의 리세트 단자의 문턱 전압은 2.07V±5%이다. 이러한 오차에 의한 오차 합계는 평균 제곱으로 산출한다. 계수기 리세트 시간(T1)의 산출된 오차 합계는 7.9% 또는 ±0.4ms이다. 타이머 리세트 시간(T1)은 시험 기폭 장치 도화선으로 제조된 500개의 견본에 대해서 측정되었고, 그것은 4.7±0.2ms 범위내에 있다.In this embodiment, a capacitor 20 of 6.2 k? 5% and a resistor of 750 K? 2% were used. In addition, the threshold voltage of the reset terminal of the digital timer 30 is 2.07V ± 5%. The sum of the errors due to these errors is calculated as the mean square. The calculated error sum of the counter reset time T1 is 7.9% or ± 0.4 ms. The timer reset time (T1) was measured on 500 specimens made with the test initiator fuse, which is in the range of 4.7 ± 0.2 ms.

수정 발진기(92)의 정밀도는 30ppm이다. 따라서, 지연 시간이 8초로 세트될때, 수정 발진기(92)에 기인한 오차는 약 0.20ms이다. 계수기 리세트 시간(T1)의 오차 합계가 0.4ms인 경우, 오차 합계는 0.6ms가 된다. 그러므로, ±1ms보다 좋은 정밀도가 달성될 수 있다.The precision of the crystal oscillator 92 is 30 ppm. Thus, when the delay time is set to 8 seconds, the error due to the crystal oscillator 92 is about 0.20 ms. In the case where the total error of the counter reset time T1 is 0.4 ms, the total error is 0.6 ms. Therefore, a precision better than ± 1 ms can be achieved.

실시예에 따르면, 계수기 리세트 시간(T1)이 종래 기술의 그것보다 훨씬 짧기 때문에, 저항기(21) 및 커패시터(22)의 고정밀도가 요구되지 않는다. 그러므로, 저렴한 저항기와 커패시터를 사용하여 저렴한 계수기 리세트 시간 회로(23)을 구성할 수 있다.According to the embodiment, since the counter reset time T1 is much shorter than that of the prior art, high precision of the resistor 21 and the capacitor 22 is not required. Therefore, inexpensive resistor and capacitors can be used to construct inexpensive counter reset time circuit 23.

패키징 전에 리드 프레임이 부착되지 않은 디지탈 타이머(30)은 패키지화된 IC 디지탈 타이머 대신에 사용될 수 있다. 이 경우에, 지연 회로의 크기는 더 감소될 것이다.The digital timer 30 with no lead frame attached prior to packaging can be used in place of the packaged IC digital timer. In this case, the size of the delay circuit will be further reduced.

발진기(92)는 제8A도에 도시된 발진기(92) 보다 더 얇은 칩 형태의 발진기로 대체될 수 있다.The oscillator 92 may be replaced with a thinner chip type oscillator than the oscillator 92 shown in FIG. 8A.

더 나아가, 커패시터(15,20,96 및 98)을 제외한 모든 소자는, 하나의 IC칩 내에 집적될 수 있다. 이것은 지연 회로를 더 소형화시킬 것이다.Furthermore, all elements except the capacitors 15, 20, 96 and 98 can be integrated in one IC chip. This will make the delay circuit more compact.

본 발명은 다양한 실시예에 관하여 상세하게 설명하고, 발명의 넓은 범위로부터 벗어나지 않는 변형과 수정은 본 분야의 숙련된 기술자들에게 상술한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 포함되는 모든 변형과 수정을 포함하는 것이다.DETAILED DESCRIPTION The present invention will be described in detail with respect to various embodiments, and variations and modifications without departing from the broad scope of the invention will become apparent from the detailed description given above by those skilled in the art. Therefore, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

Claims (24)

전기 발파장치(an electric blasting machine)로부터 공급된 전기 에너지를 저장하기 위한 수단(15), 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 이용하여 클럭 펄스열을 발진하기 위한 수단(90 ; 92,78,94,96,98), 상기 발진 수단을 과여진시키기 위한 수단(means for over-exciting)(70 ; 72,74-1,74-2,…,74-n,76-1,76-2,…,76-n), 상기 클럭 펄스열의 클럭 펄스를 계수하기 위한 수단(50,52), 상기 계수 수단이 상기 클럭 펄스열의 상기 클럭 펄스의 선정된 수를 계수할때 트리거 신호를 발생하기 위한 수단(58) 및 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 저장 수단내에 저장된 전기 에너지를 상기 점화 소자에 방전하기 위한 수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.Means 15 for storing electrical energy supplied from an electric blasting machine, means for oscillating a clock pulse train using the electrical energy stored in said storage means 90; 92, 78, 94, 96 (98), means for over-exciting the oscillating means (70; 72, 74-1, 74-2, ..., 74-n, 76-1, 76-2, ..., 76 n), means (50, 52) for counting clock pulses of said clock pulse sequence, and means (58) for generating a trigger signal when said counting means counts a predetermined number of said clock pulses of said clock pulse sequence; And means (17) for discharging electrical energy stored in said storage means to said ignition element in response to said trigger signal. 제1항에 있어서, 상기 과여진 수단(70)은 상기 전기 에너지가 공급된 후 제1선정 시간 동안 상기 저장 수단(15)에서 상기 발진 수단(90)으로 전류를 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.The method according to claim 1, wherein said over-excited means (70) comprises means for supplying a current from said storage means (15) to said oscillation means (90) for a first time period after said electrical energy has been supplied. An electronic delay circuit for igniting an ignition element. 제1항에 있어서, 전기 에너지가 공급된 후에 제2선정 시간 주기 동안 상기 계수 수단(50,52)의 리세트 상태를 유지하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 리세트 상태 유지 수단(40 ; 42,44,46)은 상기 계수 수단(50,52)이 계수를 개시하도록 상기 제2선정 시간 주기가 종료될때 상기 리세트 상태를 해제(releases)하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.Further comprising means for maintaining the reset state of the counting means (50, 52) for a second predetermined time period after electrical energy has been supplied, wherein said reset state maintaining means (40; 42) 44 and 46 release the reset state when the second predetermined time period ends so that the counting means 50 and 52 start counting. Circuit. 제3항에 있어서, 상기 리세트 상태 유지 수단(40)은 시정수 회로 및 비교기(42)를 포함하고, 상기 시정수 회로는 커패시터(22) 및 저항기(21)를 포함하고, 상기 비교기(42)는 상기 커패시터 양단 전압을 선정된 기준 전압과 비교하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. The reset state maintaining means (40) comprises a time constant circuit and a comparator (42), the time constant circuit comprising a capacitor (22) and a resistor (21), and the comparator (42). ) Is an electronic delay circuit for igniting an ignition element, characterized in that the voltage across the capacitor is compared with a predetermined reference voltage. 제3항에 있어서, 상기 리세트 상태 유지 수단(40)의 상기 제2선정 시간 주기는 5ms와 같거나 또는 5ms 보다 짧은 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. The electronic delay circuit according to claim 3, wherein said second selection time period of said reset state maintaining means (40) is equal to or shorter than 5 ms. 제1항에 있어서, 상기 저장 수단(15)내에 저장된 상기 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 상기 저장 수단(15)과 병렬로 접속된 방전 수단(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.An ignition element according to claim 1, further comprising a discharge means (17) connected in parallel with said storage means (15) in order to promote the discharge of said electrical energy stored in said storage means (15). Electronic delay circuit for igniting the lamp. 제3항에 있어서, 상기 저장 수단(15)내에 저장된 상기 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 상기 저장 수단(15)과 병렬로 접속된 방전 수단(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. An ignition element according to claim 3, further comprising a discharge means (17) connected in parallel with said storage means (15) in order to promote the discharge of said electrical energy stored in said storage means (15). Electronic delay circuit for igniting the lamp. 제1항에 있어서, 상기 계수 수단(50,52)은 프리세트 와이어(preset wire)를 차단함으로써 그 초기값이 세트되는 프리세트 계수기인 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.The electronic delay circuit for igniting an ignition element according to claim 1, wherein said counting means (50, 52) is a preset counter whose initial value is set by interrupting a preset wire. 제3항에 있어서, 상기 계수 수단(50,52)은 프리세트 와이어를 차단함으로써 그 초기값이 세트되는 프리세트 계수기인 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. An electronic delay circuit for igniting an ignition element according to claim 3, wherein said counting means (50, 52) is a preset counter whose initial value is set by interrupting a preset wire. 제8항에 있어서, 상기 프리세트 계수기의 초기값을 프리세팅하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 프리세팅 수단은 초기값의 프리세트가 완료된 후에 상기 저장 수단으로부터 상기 프리세팅 수단을 분리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.9. The apparatus of claim 8, further comprising means for presetting an initial value of the preset counter, wherein the presetting means means for separating the presetting means from the storage means after the presetting of the initial value is completed. Electronic delay circuit for igniting an ignition element comprising a. 제9항에 있어서, 상기 프리세트 계수기의 초기값을 프리세팅하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 프리세팅 수단은 초기값의 프리세트가 완료된 후에 상기 저장 수단(15)으로부터 상기 프리세팅 수단을 분리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.10. The apparatus of claim 9, further comprising means for presetting an initial value of the preset counter, wherein the presetting means separates the presetting means from the storage means 15 after the presetting of the initial value is completed. An electronic delay circuit for igniting an ignition element, comprising means for. 제1항에 있어서, 상기 저장 수단(15)에 입력된 상기 전기 에너지를 운반하는 와이어들 사이에 접속된 저항기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.The electronic delay circuit according to claim 1, further comprising a resistor connected between the wires carrying the electrical energy input to said storage means (15). 제3항에 있어서, 상기 저장 수단(15)에 입력된 상기 전기 에너지를 운반하는 와이어들 사이에 접속된 저항기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. An electronic delay circuit for igniting an ignition element as claimed in claim 3 further comprising a resistor connected between the wires carrying the electrical energy input to said storage means (15). 제1항에 있어서, 상기 발진 수단(90), 계수 수단(50,52) 및 과여진 수단(70)은 하나의 IC칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.The electronic delay circuit for igniting an ignition element according to claim 1, wherein said oscillation means (90), counting means (50, 52) and over-excitation means (70) are integrated in one IC chip. 제3항에 있어서, 상기 발진 수단(90), 계수 수단(50,52), 과여진 수단(70) 및 리세트 상태 유지 수단(40)은 하나의 IC칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.4. An ignition element according to claim 3, wherein said oscillation means (90), counting means (50, 52), over-excitation means (70), and reset state maintaining means (40) are integrated in one IC chip. Electronic delay circuit for igniting the lamp. 전기 발파 장치(an electric blasting machine)로부터 공급된 전기 에너지를 저장하기 위한 수단(15), 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 이용하여 클럭 펄스열을 발진하기 위한 수단(90 ; 78,92,94,96,98), 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 사용하여 전기 에너지가 공급된 후 제2선정 수단 주기 동안 계수 수단(50,52)의 상기 클럭의 클럭 펄스를 계수하고, 상기 계수 수단(50,52)이 계수를 개시하도록 상기 제2선정 시간 주기가 종료될때 리세트 상태를 해제하는 리세트 상태 유지 수단(40), 상기 계수 수단이 상기 클럭 펄스열의 상기 클럭 펄스의 선정된 수를 계수할때 트리거 신호를 발생하기 위한 수단(58) 및 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 저장 수단 내에 저장된 전기 에너지를 상기 점화 소자에 방전하기 위한 수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.Means for storing electrical energy supplied from an electric blasting machine (15), means for oscillating a clock pulse train using electrical energy stored in said storage means (90; 78,92,94,96) 98, counting the clock pulses of the clock of the counting means 50,52 during the second selection means period after the electrical energy is supplied using the electrical energy stored in the storage means, and counting means 50,52 Reset state holding means (40) for releasing a reset state when the second predetermined time period ends such that the counting means starts counting, and the counting means triggers when the predetermined number of clock pulses in the clock pulse string is counted; Means 58 for generating a signal and means 17 for discharging electrical energy stored in the storage means to the ignition element in response to the trigger signal. Electronic delay circuit for igniting the ignition element. 제16항에 있어서, 상기 발진 수단(90)을 과여진시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 과여진 수단(70)은 전기 에너지가 공급된 후 제1선정 시간 동안 상기 저장 수단(15)에서 상기 발진 수단(90)으로 전류를 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.17. The apparatus according to claim 16, further comprising means for over exciting the oscillating means (90), wherein said over filtered means (70) at said storage means (15) for a first time period after electrical energy has been supplied. Means for supplying a current to the oscillation means (90). 제17항에 있어서, 상기 리세트 상태 유지 수단(40)은 시정수 회로 및 비교기(42)를 포함하고, 상기 시정수 회로는 커패시터(22) 및 저항기(21)를 포함하고, 상기 비교기(42)는 상기 커패시터 양단의 전압을 선정된 기준 전압과 비교하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.18. The comparator according to claim 17, wherein said reset state maintaining means (40) comprises a time constant circuit and a comparator (42), said time constant circuit comprising a capacitor (22) and a resistor (21), and said comparator (42). ) Is an electronic delay circuit for igniting an ignition element, characterized in that comparing the voltage across the capacitor with a predetermined reference voltage. 제18항에 있어서, 상기 리세트 상태 유지 수단(40)의 상기 제2선정 시간 주기는 5ms와 같거나 또는 5ms 보다 짧은 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.19. The electronic delay circuit according to claim 18, wherein the second selection time period of the reset state maintaining means (40) is equal to or shorter than 5 ms. 제19항에 있어서, 상기 저장 수단(15)내에 저장된 상기 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 상기 저장 수단(15)과 병렬로 접속된 방전 수단(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.20. The ignition element as claimed in claim 19, further comprising a discharge means (17) connected in parallel with said storage means (15) in order to promote the discharge of said electrical energy stored in said storage means (15). Electronic delay circuit for igniting the lamp. 제20항에 있어서, 상기 계수 수단(50,52)은 프리세트 와이어를 차단함으로써 그 초기값이 세트되는 프리세트 계수기인 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.21. The electronic delay circuit as claimed in claim 20, wherein said counting means (50, 52) is a preset counter whose initial value is set by interrupting a preset wire. 제21항에 있어서, 상기 프리세트 계수기의 초기값을 프리세팅하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 프리세팅 수단은 초기값의 프리세트가 완료된 후에 상기 저장 수단으로부터 기 프리세팅 수단을 분리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.22. The apparatus of claim 21, further comprising means for presetting an initial value of the preset counter, wherein the presetting means means for separating the presetting means from the storage means after the presetting of the initial value is completed. Electronic delay circuit for igniting an ignition element comprising a. 제22항에 있어서, 상기 저장 수단(15)에 입력된 상기 전기 에너지를 운반하는 와이어들 사이에 접속된 저항기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.23. The electronic delay circuit as claimed in claim 22, further comprising a resistor connected between the wires carrying the electrical energy input to said storage means (15). 제23항에 있어서, 상기 발진 수단(90), 계수 수단(50,52), 과여진 수단(70) 및 리세트 상태 유지 수단(40)은 하나의 IC칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 점화 소자를 점화하기 위한 전자 지연 회로.The ignition element according to claim 23, wherein said oscillation means (90), counting means (50, 52), over-excitation means (70) and reset state maintaining means (40) are integrated in one IC chip. Electronic delay circuit for igniting the lamp.
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