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KR100307011B1 - 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치 및그 제어방법 - Google Patents

인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치 및그 제어방법 Download PDF

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KR100307011B1
KR100307011B1 KR1019980015388A KR19980015388A KR100307011B1 KR 100307011 B1 KR100307011 B1 KR 100307011B1 KR 1019980015388 A KR1019980015388 A KR 1019980015388A KR 19980015388 A KR19980015388 A KR 19980015388A KR 100307011 B1 KR100307011 B1 KR 100307011B1
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KR
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measurement
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탁승호
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장형서,이영남
이지 디지탈 주식회사
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Abstract

본 발명은 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치와 그 제어방법을 개시한다. 본 발명에 의한 디지털계측 장치는, 전기적 파라미터를 측정하기 위한 측정단자부; 제어신호에 따라 입력신호레인지를 제어하며, 상기 측정단자로부터 유입되는 신호를 측정하는 측정회로블록을 내장한 확장카드; 상기 확장카드를 내장된 슬롯에 장착하며 원격 컴퓨터로부터 인터넷으로 수신되거나 화면상의 GUI(graphic user interface)방식으로 입력된 제어명령을 유입하여 상기 확장카드를 제어하며, 측정된 데이터를 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 개인용 컴퓨터를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 디지털계측기의 주요 처리블록을 내장한 확장카드를 PC에 접속하여, 측정단자를 통하여 유입된 값을 PC에서 분석, 가공하여 PC화면에 디스플레이함으로써 보다 낮은 단가로 고정밀계측기를 구현할 수 있으며, 또한, 인터넷망을 통하여 계측기를 제어하고 측정된 데이터를 원격 컴퓨터에 전송함으로써, 전문가가 원격으로 기기의 수리나 연구개발을 효율적으로 지원할 수 있다.

Description

인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치 및 그 제어방법
본 발명은 원격 디지털계측 장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 특히 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 오실로스코프와 같이 화면에 전압, 전류 등의 파형을 디스플레이하는 계측기류의 대부분은 측정단자로부터 입력된 아날로그 신호를 증폭하거나 감쇄시키는 것을 선택할 수 있는 회로와, 레벨이 제어된 신호를 내부 또는 외부 트리거 신호와 함께 X, Y축 편향판에 신호를 인가하여 화면에 디스플레이하는 구조를 가지며, 최근에는 저전력형 마이크로컨트롤러의 기술이 보편화되어, 마이크로 컨트롤러 내부에 A/D(analogue to digital)변환기 등을 내장한 디지털멀티미터, 디지털 클램프미터 등 다양한 디지털계측기들이 보편화되고 있다.
이러한 초정밀 고가 디지털계측기들의 대부분은 복수의 A/D변환기를 멀티플렉서와 조합하여 사용하느냐에 따라 입력의 채널수가 결정되고, 어떠한 것을 사용하느냐에 따라 측정 주파수 범위와 속도, 분해능력 등 규격이 결정되어 계측기의 가격도 이에 따라 결정되며, 아날로그계측기에서 구현할 수 없었던 연산기능과 저장기능, 입출력 기능 등이 부가될 수 있다.
대부분의 디지털계측기들의 공통점은 인가된 입력신호를 A/D변환기가 처리할 수 있는 일정 범위로 증폭하거나 감쇄시키는 감쇄기를 통해 A/D변환기에서 아날로그신호의 레벨을 디지털 값으로 변환시킨 후 내부의 마이크로 컨트롤러와 연산소프트웨어가 저장된 펌웨어(firmware)에 의해 LCD(liquid crystal display) 또는 CRT(cathode ray tube) 등의 화면에 측정된 전압, 전류값과 파형 등을 사용자가 식별할 수 있는 숫자, 파형 등으로 표시하기 위하여, 기존 아날로그계측기와 동일 이상의 효과를 화면에 표시하기 위한 소프트웨어와 프로세서의 높은 계산처리 속도가 요구되었다.
이와 같은 전용 디지털계측기류의 원가구성 요소 중 필수적으로 요구되는 디지털 신호연산 및 처리, 화면표시, 계산처리 기능 등이 차지하는 비중이 계측기에 따라 다소 차이는 있지만 일반적으로 제조원가의 상당부분을 차지하기 때문에 고가의 디지털계측기의 원가를 낮추는 데는 한계가 있었다.
또한, 디지털계측기들에 사용되는 마이크로프로세서는 최근 PC에서 보편적으로 멀티미이어를 구현하기 위해 사용하는 펜티엄, MMX 등 32, 64비트 마이크로프로세서에 비하여 빠른 처리능력이 요구되지 않으며, 계측기에 사용되는 소프트웨어조차도 매우 간단한 내용을 펌웨어로 기억시켜 사용하는 수준에 그치고 있는 반면 GPIB(General Purpose Interface bus) 접속기능 및 기억기능 등을 추가시켜 계측기의 가격상승의 요인이 되었다.
또한, 종래의 일부 디지털계측기는 GPIB나 RS-232C 시리얼포트를 통하여 계측기의 근거리에 있는 PC나 워크스테이션 등 컴퓨터와 단순 신호만을 송수신할 뿐 현장의 디지털오실로스코우프에 디스플레이되는 파형을 원격지에 있는 컴퓨터로 전송하거나, 원격지에서 현장 디지털오실로스코프의 측정레인지 선택등은 불가능하였다.
이에 따라 고정밀 계측 장치로서 저렴하며, 계측기에서 측정된 데이터를 원격지로 전송된 전류, 전압파형 등을 보며, 원격으로 측정레인지를 제어하여 기기의 보수나 연구작업을 지원할 수 있는 기능의 고정밀 계측 장치가 요구되었다.
본 발명이 이룩고자하는 기술적 과제는 디지털계측기의 주요 처리블록을 내장한 확장카드를 PC에 접속하여 계측을 하고, 측정된 값을 분석하여 PC화면에 디스플레이하며, 인터넷망을 통하여 계측기를 제어하고 측정된 데이터를 전송하여 원격컴퓨터의 화면에서 파형 등을 보면서 기기 수리를 지원하는 인터넷망을 이용한 원격측정 기능을 갖는 디지털계측 장치와 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 원격측정 기능을 갖는 디지털계측 장치의 접속도이다.
도 2는 도 1에 도시된 측정단자의 일실시예를 보이는 외관도이다.
도 3은 도 1의 PC에 내장된 확장카드의 일실시예를 보이는 블록도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 ... 데스크탑 PC 12 ... 노트북
14 ... 인터넷망, 18 ... 확장모듈
20 ... 측정단자부, 22 ... 원격 컴퓨터
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한, 인터넷망을 이용하여 원격의 컴퓨터로부터 측정조건과 레인지를 제어하며, 측정된 값을 상기 원격 컴퓨터로 전송하는 기능을 갖는 디지털계측 장치는 전기적 파라미터를 측정하기 위한 측정단자부; 제어신호에 따라 입력신호레인지를 제어하며, 상기 측정단자로부터 유입되는 신호를 측정하는 측정회로블록을 내장한 확장카드; 상기 확장카드를 내장된 슬롯에 장착하며 원격 컴퓨터로부터 인터넷으로 수신되거나 화면상의 GUI(graphic user interface)방식으로 입력된 제어명령을 유입하여 상기 확장카드를 제어하며, 측정된 데이터를 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 개인용 컴퓨터를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 인터넷망을 이용하여 원격 컴퓨터에서 측정조건과 레인지를 제어하며, 측정된 값을 상기 원격 컴퓨터로 전송하는 기능을 갖는 디지털계측 장치는 전기적 파라미터를 측정하기 위한 측정단자부; 제어신호에 따라 측정레인지를 제어하며, 상기 측정단자로부터 유입되는 신호를 측정하기 위한 측정회로블록을 내장한 확장모듈; 상기 확장모듈과 접속되며, 측정데이터의 A/D변환과 증폭, 감쇄 기능을 갖는 확장카드; 상기 확장카드를 내장된 슬롯에 장착하며 상기 원격 컴퓨터로부터 인터넷으로 수신되거나 화면상의 GUI(graphic user interface)방식으로 입력된 제어명령을 유입하여 상기 확장카드를 제어하며, 측정된 값을 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 개인용 컴퓨터를 포함함을 특징으로 한다.
상기 측정단자부는 센서를 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 측정단자부와 접속되며, 디지털계측을 위한 주요 회로블록을 구비한 확장카드를 내장한 PC와 원격 컴퓨터를 이용하여 디지털계측을 제어하는 방법은 상기 원격컴퓨터에서 GUI방식으로 측정레인지를 설정하여 전송하는 과정; 상기 PC에서 수신된 제어신호에 따라 상기 확장카드의 아날로그시그날프로세서를 제어하여 측정데이터의 입력레인지를 설정하는 과정; 상기 측정단자로부터 유입된 측정신호를 상기 확장카드에서 설정된 입력레인지에 따라 데이터처리하고 상기 PC에서 측정된 데이터를 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 원격측정 기능을 갖는 디지털계측 장치의 접속도를 도시한다.
도 1에서, 전기적 파라미터를 측정하기 위한 스트로브단자를 구비하는 측정단자부(20)와, 제어신호에 따라 측정레인지와 측정조건을 제어하는 아날로그시그날프로세서와 유입되는 신호를 측정하기 위한 측정회로블록을 내장하는 확장모듈(18)과, 인터넷을 통하여 원격 컴퓨터(22)로부터 수신된 제어명령을 유입하여 상기 확장모듈(18)의 아날로그시그날프로세서를 제어하며, 측정된 값을 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 데스크탑컴퓨터(10)와 노트북컴퓨터(12)를 도시한다.
여기서, 미도시된 확장카드에는 측정시 일반적으로 필요한 공통된 기능을 갖는 A/D변환기와 아날로그앰프, 감쇄기를 구비하여 다양한 측정기능을 갖는 확장모듈과 범용으로 접속하여 사용할 수 있으나, 확장모듈(18)없이 확장모듈에 포함된 특정 전기적 파라미터들을 측정하는 측정회로블록을 포함할 수 있다.
또한, 도 2와 같이 측정단자부(20)는 상기 확장모듈과 RS-232C통신을 위한 RS-232C 인터페이스부(21)를 선택사양으로 구비하여 무선으로 측정이 가능하며, 적외선 통신방식인 IrDA 인터페이스부를 구비할 수 있다. 또한, USB(Universal Serial Bus), SCSI 등 고속전송이 가능한 범용버스포트 뿐만 아니라 프린터포트 등에 접속할 수 있다.
노트북컴퓨터(12)는 모뎀이나 LAN카드, 페이져 및 디지털셀룰러, 메모리확장, 하드디스크드라이버, CD-ROM 드라이버, 디지털카메라 등 다양한 기능의 주변기기를 확장하여 사용할 수 있는 PCMCIA(Personal Computer Memory Card Interface Association)카드를 장착할 수 있다.
이와 같은 PCMCIA 카드를 이용하여 도 3과 같이 디지털오실로스코프의 주요 회로블록을 구비한 확장카드는 제1채널측정부(30), 아날로그시그날프로세서(40), 제2채널측정부(50), 제어부(60)를 포함한다. 제1채널측정부(30)는 미도시된 측정단자부에서 측정대역의 신호를 입력시키기 위한 필터부(310), 측정단자부(20)에서 IrDA 통신규격으로 전송한 적외선데이터를 수신하여 아날로그신호로 변환하여 필터부(310)에 출력하는 IrDA 인터페이스부(311), 제어부(60)의 제어신호에 따라 필터부(310)를 통해 입력된 측정신호를 일정한 비율로 감쇄시켜주기 위한 디지털스위치/릴레이와 저항으로 구성된 아날로그시그날프로세서(40), 아날로그시그날프로세서(40)에서 출력된 신호를 소정의 진폭을 갖는 신호의 범위로 감쇄 또는 증폭시키기 위한 복수의 단으로 구성된 감쇄/증폭회로(312), 먹스부(314), 입력신호를 트리거하기 위한 트리거신호처리부(316), 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(318)와 디지털로 변환된 디지털 데이터값을 순차적으로 출력시키기 위한 FIFO메모리부(320)를 갖는 회로와 교정을 위한 미도시된 캘리브레이션부로 구성된다.
PCMCIA카드의 데이터입출력포트를 통하여 아날로그시그날프로세서(40)의 초기치 저항값을 읽고 설정하는 것은 PC윈도우즈 화면 우측에 위치한 콘트롤패널을 마우스클릭으로 선택하는 방식의 그래픽사용자환경(GUI: graphic user interface)을 이용하여 입력범위를 선택한다. PCMCIA카드에는 일반적인 오실로스코프등 계측기의 입력조건 설정 등 필수적으로 있어야 하는 조작판넬상의 스위치없이 윈도우즈환경의 화면에 커서를 마우스의 클릭으로 선택조정하면 PCMCIA카드 내부의 아날로그시그날프로세서(40)가 이에 상응하는 값을 선택하여 접속시켜주는 소프트웨어로 동작하며, 실질적인 콘트롤패널에서 입력범위를 선택하는 것과 동일한 효과를 나타낸다.
본 발명에서는 이러한 PCMCIA카드의 크기 및 입출력포트, 데이터 전송속도 등 특성에 따라 디지털오실로스코프, 디지털로직어낼라이저, 디지털 스펙트럼어낼라이저, 디지털 프로토콜어낼라이저, 디지털 전계강도측정기 등 다양한 전자관련 계측기를 구현할 수 있으며, 이밖에도 디지털 의료기기, 환경관련 분석기기, 자동차 ECU(Engin Control Unit), 온도, 조도, 속도, 가속도, 거리 등 측정단자부(20)에 센서류를 부착하고 해당 소프트웨어를 화면에 구사하느냐에 따라 다양한 전문적인 계측기를 구현할 수 있다.
또한, 사용자가 측정한 데이터를 개인용컴퓨터에서 모뎀이나 전용선을 이용하여 인터넷과 같은 공중 통신망에 접속하여 상대측 센터, 즉 의료장비나 항공기정비 등 전문적인 기기의 정비분야에서 요구되는 원격진단센터의 전문가에 전송하면, 해당 전문가와 현장의 사용자인 비전문가가 같은 측정화면을 보면서 원격으로 기기의 이상유무 확인과 보수를 지원할 수 있으며, 연구개발을 원격지에서 지원할 수 있다. 이러한 일부의 기종은 종래 디지털오실로스코우프의 GPIB에 적용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면 범용 노트북과 디지털계측용 하드웨어 모듈과 소프트웨어를 설치함으로써, 사용자들이 초정밀 계측기를 저가로 구입하여 운용할 수 있으며, 종래의 디지털 멀티미터나 디지털 오실로스코프 등 다양한 디지털계측기를 별도로 구입할 필요가 없으며, 인터넷망을 이용하여 수리나 진단지원 등 다양한 복합적인 기능을 동시에 구현할 수 있다.
또한, 범용계측기들이 계측한 정보를 사용자에게 표시부에 단순히 표시해주는 데 한정되지 않고 윈도우즈 95의 멀티트레이딩과 윈도우즈 기능을 이용한 계측 응용 스프트웨어로서, PC의 고해상도 화면에 측정된 파형등을 확대, 축소시킬 수 있으며 측정데이터의 저장과 가공, 시뮬레이션 등을 몇 개의 화면에 중복표시하는 위도우즈 기능의 활용이 가능하며 사운드카드 등 PC의 멀티미디어 기능을 이용하여 음성으로 합성, 청각적인 정보를 전달하여 PC로 다른 작업을 하는 중에도 계측된 데이터를 멀티미디어로 구현시켜주는 계측기능을 가질 수 있다.

Claims (6)

  1. 인터넷망을 이용하여 원격의 컴퓨터로부터 측정조건과 레인지를 제어하며, 측정된 값을 상기 컴퓨터로 전송하는 기능을 갖는 디지털계측 장치에 있어서,
    전기적 파라미터를 측정하기 위한 측정단자부;
    제어신호에 따라 입력신호레인지를 제어하며, 상기 측정단자로부터 유입되는 신호를 측정하는 측정회로블록을 내장한 확장카드;
    상기 확장카드를 내장된 슬롯에 장착하며 원격 컴퓨터로부터 인터넷으로 수신되거나 화면상의 GUI(graphic user interface)방식으로 입력된 제어명령을 유입하여 상기 확장카드를 제어하며, 측정된 데이터를 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 개인용 컴퓨터를 포함함을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정단자부는 센서를 더 구비함을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치.
  3. 인터넷망을 이용하여 원격의 컴퓨터로부터 측정조건과 레인지를 제어하며, 측정된 값을 상기 컴퓨터로 전송하는 기능을 갖는 디지털계측 장치에 있어서,
    전기적 파라미터를 측정하기 위한 측정단자부;
    제어신호에 따라 측정레인지를 제어하며, 상기 측정단자로부터 유입되는 신호를 측정하기 위한 측정회로블록을 내장한 확장모듈;
    상기 확장모듈과 접속되며, 측정데이터의 A/D변환과 증폭, 감쇄 기능을 갖는 확장카드;
    상기 확장카드를 내장된 슬롯에 장착하며 상기 원격 컴퓨터로부터 인터넷으로 수신되거나 화면상의 GUI(graphic user interface)방식으로 입력된 제어명령을 유입하여 상기 확장카드를 제어하며, 측정된 값을 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 값을 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 개인용 컴퓨터를 포함함을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 측정단자부는 센서를 더 구비함을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 확장카드는
    PCMCIA(Personal Computer Memory Card Interface Association)카드임을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 장치.
  6. 측정단자부와 접속되며, 디지털계측을 위한 주요 회로블록을 구비한 확장카드를 내장한 PC와 원격 컴퓨터를 이용하여 디지털계측을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 원격컴퓨터에서 GUI방식으로 측정레인지를 설정하여 전송하는 과정;
    상기 PC에서 수신된 제어신호에 따라 상기 확장카드의 아날로그시그날프로세서를 제어하여 측정데이터의 입력레인지를 설정하는 과정;
    상기 측정단자로부터 유입된 측정신호를 상기 확장카드에서 설정된 입력레인지에 따라 데이터처리하고 상기 PC에서 측정된 데이터를 연산, 가공하여 저장하고 화면에 디스플레이하며, 상기 측정된 데이터를 인터넷을 통하여 상기 원격컴퓨터에 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 인터넷망을 이용한 원격 측정기능을 갖는 디지털계측 제어방법.
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