Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO2020159005 - MULTIMÈTRE NUMÉRIQUE PERMETTANT DIVERSES MESURES

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

9  

과제 해결 수단

10   11   12   13  

발명의 효과

14  

도면의 간단한 설명

15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

명세서

발명의 명칭 : 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터

기술분야

[1]
본 발명은 전기,전자 제품에 인가된 전압, 전류, 위상 및 주파수 신호 등 다양한 종류의 전기값은 물론 전선 길이와 저항 등의 물리적 특성도 계측할 수 있는 디지털 멀티미터에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 계측하고자 하는 전기값의 종류와 전기,전자 제품의 종류 등에 맞춰서 작업자가 계측대상과 접하는 탐침 부분을 교체하면 멀티미터에 대한 별다른 조작 없이도 사용자가 원하는 계측대상의 전기값을 정확히 계측할 수 있는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터에 관한 것이다.

배경기술

[2]
전선, 건전지, 플러그, 램프 등의 전기 제품은 물론 컴퓨터, 계산기, 통신기기, 모바일 등의 전자 제품에서도, 전압, 전류, 저항, 위상 및 주파수 신호 등의 전기값을 측정하기 위해서, 오래 전부터 전압계, 전류계, 저항계, 위상계 등 다양한 계측기기들이 사용되어 왔다. 특히, 복잡한 전기 장비가 설비된 건축물, 자동차, 선박 등의 대형 구조물은 주기적으로 전기 안전점검 등을 해야 하며, 전기 안전점검을 위해서 통상적으로 전기를 배분하는 지점에 설치된 분전반을 점검했다. 이 경우 작업자는 다양한 종류의 계측기기들을 사용하여 AC 전류, 누설전류, 유효누설전류, 활선 절연저항 등의 전반적인 전기값을 계측하여 안전점검을 실시했다.
[3]
그런데, 작업자가 계측 종류와 계측해야 할 전기,전자 제품(이하 '계측대상')에 따라 다양한 종류의 계측기기를 휴대하는 것은 작업의 편의를 급감시키고 작업 효율 저하를 초래했다. 이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 직류 및 교류 특성에 따른 다종의 전기값을 계측할 수 있는 멀티미터(Multi Meter)가 개발되었다. 특히, 계측된 전기값을 디지털 변환하여 정확한 수치로 표시해주는 디지털 멀티미터 또한 개발되었다.
[4]
계측대상의 전기값 등을 계측하기 위해서, 종래에는 디지털 멀티미터의 기능선택 스위치(예시, 로터리 스위치)를 우선적으로 조작해서 계측하고자 하는 계측대상의 전기적 특성에 따른 계측 모드를 작업자가 일일이 설정하고, 디지털 멀티미터의 탐침을 계측대상의 계측 지점에 접촉해서 인가된 전기를 수신했다. 따라서 종래 디지털 멀티미터는 작업자가 계측하고자 하는 계측대상에 대한 정보 및 범위를 어느 정도 숙지하고 있어야 했고, 계측 범위에 맞게 레인지가 설정된 이후에야 계측대상을 계측할 수 있었다.
[5]
하지만, 종래 디지털 멀티미터는 계측대상과 계측 전기값의 종류가 바뀔 때마다 계측 모드와 레인지 등을 일일이 전환 및 설정했어야 하므로, 작업상의 불편이 있었고, 디지털 멀티미터에 대한 잘못된 전기 인가로 인해서 해당 디지털 멀티미터가 손상되거나 심지어 계측대상 자체도 손상되어 문제가 발생하는 위험성 또한 있었다.
[6]
이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 별도의 계측 모드 설정 없이도 수신된 전기를 수신하면, 수신된 전기에 맞춰 계측 모드와 레인지를 자동 설정하여 계측을 진행하는 디지털 멀티미터가 개발되었다.
[7]
하지만, 종래 디지털 멀티미터에 구성된 제어부(CPU)는 계측 모드와 레인지를 자동으로 설정하기 위한 복잡한 프로세스가 프로그래밍 되어야 하고, 계측부에 구성되는 디지털 멀티미터 IC(DMM; Digital Multi Meter)는 비교적 넓은 레이지를 허용할 수 있는 사양이 요구되므로, 종래 디지털 멀티미터의 제어부와 DMM은 상대적으로 고가의 장비일 수밖에 없고, 해당 기능을 수용하기 위해서 상대적으로 대형화가 불가피했다.
[8]
결국, 종래 디지털 멀티미터는 휴대가 불편한 대형 사이즈이고 하중 또한 커서 범용화가 불가피한 한계가 있었다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[9]
이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 계측대상에 인가된 전압, 전류, 위상 및 주파수 신호 등 다양한 종류의 전기값은 물론 전선 길이와 저항 등의 물리적 특성도 계측할 수 있고, 계측하고자 하는 전기값의 종류와 전기,전자 제품의 종류 등에 맞춰서 작업자가 계측대상과 접하는 탐침 부분을 교체하면 멀티미터에 대한 별다른 조작 없이도 사용자가 원하는 계측대상의 전기값을 정확히 계측할 수 있으므로, 작업자는 일일이 계측 모드와 레인지를 조정할 필요가 없고, CPU에 복잡한 프로세싱 설정이 불필요하며 DMM의 레인지 사양을 최소화할 수도 있어서, 기기의 소형화 및 저가 제작이 가능한 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

과제 해결 수단

[10]
상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
[11]
계측대상과 접하며 전기신호를 수신하는 수집단과; 상기 수집단으로부터 전달된 전기신호가 계측 종류에 따라 지정된 채널 경로로 통전하여 출력되도록 배열된 연결단자를 갖춘 접속단;으로 된 헤드, 및
[12]
상기 접속단과 탈착 가능하게 결합하고, 상기 헤드의 종류에 따라 서로 다르게 배열된 연결단자 모두와 접속이 가능하도록 구성된 어댑터 단자를 갖추며, 상기 전기신호가 수신된 어댑터 단자에 대한 식별신호를 발신하는 커넥터와; 상기 커넥터에 수신된 전기신호의 유형을 인식하는 체크모듈과; 제어신호에 따라 상기 전기신호의 통전 채널을 스위칭하는 스위치와; 상기 스위치로부터 수신된 전기신호를 해당 통전 채널에 대응하는 전기값으로 계측하는 DMM(Digital Multi Meter)과; 상기 커넥터의 식별신호와 체크모듈이 인식한 전기 유형을 각각 확인해서 스위치에 제어신호를 발신하고, 상기 DMM에서 계측한 전기값을 수신해 출력시키는 컨트롤러;로 구성된 프로브
[13]
를 포함하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터이다.

발명의 효과

[14]
상기의 본 발명은, 계측대상에 인가된 전압, 전류, 위상 및 주파수 신호 등 다양한 종류의 전기값은 물론 전선 길이와 저항 등의 물리적 특성도 계측할 수 있고, 계측하고자 하는 전기값의 종류와 전기,전자 제품의 종류 등에 맞춰서 작업자가 계측대상과 접하는 탐침 부분인 헤드를 교체하면 멀티미터에 대한 별다른 조작 없이도 사용자가 원하는 계측대상의 전기값을 정확히 계측할 수 있으므로, 작업자는 일일이 계측 모드와 레인지를 조정할 필요가 없고, CPU에 복잡한 프로세싱 설정이 불필요하며 DMM의 레인지 사양을 최소화할 수도 있어서, 기기의 소형화 및 저가 제작이 가능한 효과가 있다.

도면의 간단한 설명

[15]
도 1은 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시 예를 보인 이미지이고,
[16]
도 2는 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시 예를 도시한 블록도이고,
[17]
도 3은 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 도시한 도면이고,
[18]
도 4는 본 발명에 따른 멀티미터의 다른 실시의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 보인 이미지이고,
[19]
도 5는 도 4에서 보인 멀티미터의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 도시한 도면이고,
[20]
도 6은 본 발명에 따른 멀티미터가 서로 나란하게 배치된 모습을 보인 이미지이고,
[21]
도 7은 본 발명에 따른 멀티미터의 헤드 모습을 보인 이미지이고,
[22]
도 8은 상기 멀티미터와 헤드 간에 접속면을 도시한 도면이고,
[23]
도 9는 도 8에 도시한 멀티미터와 헤드의 평면 모습을 도시한 도면이고,
[24]
도 10은 본 발명에 따른 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이고,
[25]
도 11은 본 발명에 따른 멀티미터의 계측 결과가 모바일에 출력된 모습을 도시한 도면이고,
[26]
도 12는 본 발명에 따른 멀티미터의 다른 실시 예를 도시한 블록도이고,
[27]
도 13은 도 12에 도시한 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이고,
[28]
도 14는 본 발명에 따른 멀티미터의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도이고,
[29]
도 15는 도 14의 멀티미터와 헤드 간에 접속면을 도시한 도면이고,
[30]
도 16은 도 15에 도시한 멀티미터와 헤드의 평면 모습을 도시한 도면이고,
[31]
도 17은 도 14에 도시한 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이고,
[32]
도 18은 도 14에 도시한 멀티미터의 계측 결과가 모바일에 출력된 모습을 도시한 도면이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[33]
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
[34]
[35]
이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
[36]
도 1은 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시 예를 보인 이미지이고, 도 2는 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시 예를 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 멀티미터의 일실시의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 멀티미터의 다른 실시의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 보인 이미지이고, 도 5는 도 4에서 보인 멀티미터의 헤드와 프로브 간에 조립 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 멀티미터가 서로 나란하게 배치된 모습을 보인 이미지이고, 도 7은 본 발명에 따른 멀티미터의 헤드 모습을 보인 이미지이다.
[37]
본 실시의 멀티미터(MM)의 헤드(100)는, 계측대상과 접하며 전기신호를 수신하는 수집단(110)과; 수집단(110)으로부터 전달된 전기신호가 계측 종류에 따라 지정된 채널 경로로 통전하여 출력되도록 배열된 연결단자(121; 도 8 참조)를 갖춘 접속단(120);으로 구성된다.
[38]
또한 본 실시의 멀티미터(MM)의 프로브(200)는, 접속단(120)과 탈착 가능하게 결합하고, 헤드(100)에 따라 서로 다르게 배열된 연결단자(121) 모두와 접속이 가능하도록 구성된 어댑터 단자(211; 도 8 참조)를 갖추며, 상기 전기신호가 수신된 어댑터 단자(211)에 대한 식별신호를 발신하는 커넥터(210)와; 커넥터(210)에 수신된 전기신호의 유형을 인식하는 체크모듈(220)과; 제어신호에 따라 상기 전기신호의 통전 채널을 스위칭하는 스위치(240)와; 스위치(240)의 통전 채널을 통해 수신된 전기신호의 해당 전기값을 계측하는 DMM(250)과; 커넥터(210)의 식별신호와 체크모듈(220)의 인식 내용을 확인해서 스위치(240)에 제어신호를 발신하고, DMM(250)에서 계측한 전기값을 수신해 출력시키는 컨트롤러(230);로 구성된다.
[39]
헤드(100)에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 헤드(100)는 수집단(110)과 접속단(120)을 수용하는 하우징(101)을 포함한다. 하우징(101)은 프로브(200)와 탈착 가능하게 이루어지며, 이를 위해 하우징(101)의 단부에는 결합수단(102)이 형성된다. 본 실시의 결합수단(102)은 돌기 형상으로 되어서 프로브(200)의 하우징(201)에 형성된 홈 형상의 결합수단(202; 도 8 참조)에 기계적으로 삽입 결합하는 구조를 이룬다.
[40]
또한, 본 실시의 헤드(100)의 하우징(101)은 수집단(110)이 구성되는데, 수집단(110)은 탑침 형태를 이룬다. 탐침 형태의 수집단(110)은 계측대상의 전선 또는 단자에 접촉하거나 콘센트의 홀 내에 삽입되어 내측 단자 등에 접촉한다.
[41]
또한, 본 실시의 수집단(110)은 도 4와 같이, 계측대상인 케이블(C; 도 17 참조)의 젠더인 코드(C1, C2)가 탈착 가능하게 접속하는 포트 형태를 이룬다. 따라서 본 실시의 멀티미터(MM)는 코드(C1, C2)가 형성된 케이블(C)의 저항 및 길이 등을 계측할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 아래에서 다시 설명한다. 참고로, 도 4의 포트는 2가지 종류가 예시되는데, 하나는 RJ-45 형식의 랜 케이블에 연결되는 코드 전용 포트이고, 다른 하나는 USB 코드 전용 포트이다. 예시된 포트는 수많은 종류의 코드 전용 중 하나를 뿐이며, 이외에도 다양한 종류의 코드 전용 포트가 적용될 수 있다.
[42]
본 실시의 헤드(100)에 구성된 수집단(110)은 탐침형과 포트형이나, 이외에도 집게형과 고리형 등 다양할 수 있고, 기타 계측대상과 접하며 전기신호를 수집할 수 있는 구조와 종류라면 이외에도 다양할 수 있다.
[43]
한편, 본 실시의 프로브(200)는, 커넥터(210)와 체크모듈(220)과 컨트롤러(230)와 스위치(240)와 DMM(250)을 수용하는 하우징(201)을 더 포함한다. 하우징(201)은 헤드(100)의 결합수단(102)에 대응하는 결합수단(202)이 형성된다.
[44]
또한, 본 실시의 프로브(200)는, 서로 전기적으로 연결된 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)로 구성되되, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)가 서로 나란하게 배치 결합하도록 맞물리는 스토퍼(204, 204')가 제1프로브(MM1)의 하우징(201)과 제2프로브(MM2)의 하우징(201')에 각각 형성된다. 본 실시의 스토퍼(204, 204')는 제1프로브(MM1)의 경우 서로 이격하게 나란히 돌출된 한 쌍의 돌기부(a, a')와, 한 쌍의 돌기부(a, a') 사이에 형성된 홈부(b)로 이루어지고, 제2프로브(MM2)의 경우 한 쌍의 돌기부(a, a')가 삽입되어 맞물리는 홈부(c, c')와, 상기 홈부(b)에 삽입되어 맞물리는 돌기부(d)로 이루어진다. 결국, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)는 도 6과 같이 스토퍼(204, 204')를 매개로 비틀림이나 어긋남 없이 서로 나란하게 연결되어서 콘센트 구조의 계측대상의 전기값을 계측할 수 있다. 참고로, 콘센트는 주지된 바와 같이 한 쌍의 홀을 구성하므로, 스토퍼(204, 204')를 매개로 서로 맞물려 결합된 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)는 각각의 헤드(100)에 구성된 탐침 형태의 수집단(110)이 일반 플러그와 같이 상기 홀에 삽입된다.
[45]
한편, 본 실시의 수집단(110)은 도 7과 같이 헤드(100)의 하우징(101)의 단부면에서 일측으로 편심하게 배치되고, 프로브(200)로부터 인가된 전력을 받아 점멸하는 전등(104)은 상기 단부면의 타측에 편심하게 배치된다. 전등(104)은 상대적으로 어두운 위치에서 계측대상을 조명할 목적으로 수집단(110)과 나란하게 구성되며, 사용자의 제어에 따라 점멸한다. 전등(104)의 점등을 위한 전력은 프로브(200)의 배터리(270)로부터 공급되며, 전등(104)과 배터리(270) 사이에 점등 스위치(S)를 배치해서 사용자는 전등(104)의 점멸을 제어할 수 있다.
[46]
참고로, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)가 서로 전기적으로 연결되고, 커넥터(210)와 체크모듈(220)과 스위치(240)와 DMM(250)과 컨트롤러(230)는 각각 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2) 중 선택된 하나 이상에 각각 구성된다. 즉, 커넥터(210)와 체크모듈(220)과 스위치(240)와 DMM(250)과 컨트롤러(230)가, 제1프로브(MM1) 또는 제2프로브(MM2)에 구성되거나, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)에 나누어 구성되거나, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)에 하나 이상이 공통으로 구성되는 것이다.
[47]
결국, 제1,2프로브(MM1, MM2)는 전선(L)을 매개로 서로 통전하게 연결되고, 이렇게 연결된 제1,2프로브(MM1, MM2)는 각 헤드(100)를 통해 수신된 전기신호가 서로 통전하면서 해당하는 계측대상의 전기값을 계측할 수 있다.
[48]
[49]
도 8은 상기 멀티미터와 헤드 간에 접속면을 도시한 도면이고, 도 9은 도 8에 도시한 멀티미터와 헤드의 평면 모습을 도시한 도면이다.
[50]
본 실시의 접속단(120)은, 수집단(110)으로부터 전달된 전기신호를, 식별성을 위해 고유하게 배열된 채널을 따라 통전하여 출력시키는 연결단자(121; 도 8 참조)를 갖춘다.
[51]
접속단(120)은 프로브(200)와의 전기적인 연결을 위해 구성되며, 헤드(100)가 계측하는 전기값의 종류와 계측 종류 등에 따라 하나 이상의 연결단자(121)가 특정 위치에 배치된다. 즉, 프로브(200)는 저항 계측용인지, 전류 계측용인지, 전압 계측용인지, 케이블 길이 계측용인지 등에 따라 그 구조와 형태 등이 다를 수 있는 것이다. 결국, 본 발명에 따른 멀티미터(MM)는 계측을 위해 사용자가 일일이 계측 조건 등을 설정할 필요 없이 계측 작업을 할 수 있고, 이를 위해서 계측 조건을 멀티미터(MM)에 일일이 설정하는 대신에 해당하는 헤드(100)를 프로브(200)에 장착해서 멀티미터(MM)가 자체적으로 실행 조건을 설정하게 한다.
[52]
이를 위해 본 실시의 멀티미터(MM)의 헤드(100)는 하나 또는 둘 이상의 연결단자(121)가 계측 종류에 따라 특정 위치에 배열 및 배치된다. 따라서 도 9의 (b)도면 및 (c)도면과 같이 헤드(100)에 구성된 접속단(120)의 연결단자(121)는 그 개수와 배치 위치 등이 헤드(100)의 계측 종류에 따라 다양하다.
[53]
한편, 프로브(200)의 커넥터(210)에 구성된 어댑터 단자(211)는 헤드(100)의 종류와 상관없이 모든 배치 구조의 연결단자(121)와 접속할 수 있어야 하므로, 도 9의 (a)도면과 같이 헤드(100)의 접속단(120)에 구성된 연결단자(121)가 배치되어질 수 있는 모든 위치에 커넥터(210)의 어댑터 단자(211)가 구성된다. 따라서 커넥터(210)는 현재 장착된 헤드(100)가 어떤 전기값을 계측하기 위한 것인지를 식별할 수 있도록, 상기 전기신호가 수신된 어댑터 단자(211)의 식별신호를 발신한다.
[54]
커넥터(210)는 헤드(100)의 종류에 상관 없이 헤드(100)의 접속단(120)이 접속한 어댑터 단자(211)를 인식하고, 해당하는 식별신호를 발신한다.
[55]
결국, 계측대상의 전기신호를 수신한 헤드(100)는 자체 연결단자(121)를 통해 전기신호가 지정된 채널 경로의 어댑터 단자(211)로 통전하고, 커넥터(210)는 해당 어댑터 단자(211)를 식별하기 위한 식별신호를컨트롤러(230)에 발신한다.
[56]
한편, 접속단(120)과 커넥터(210)는 상호 탈착 가능하도록 되어서, 서로 접속된 연결단자(121)와 어댑터 단자(211)가 분리되지 않도록 한다.
[57]
한편, 도 8과 같이 헤드(100)는 프로브(200)의 결합수단(202)에 삽입되는 결합수단(102)이 헤드(100)의 하우징(101)의 단부에 돌출하게 형성되고, 헤드(100)와 프로브(200) 간에 결합 상태가 안정하게 유지되도록 삽입하게 맞물리는 결합체(103, 105, 203, 205)가 각각 구성된다. 본 실시에서 결합체(103, 203)는 헤드(100)와 프로브(200)에서 접속단(120)과 커넥터(210)를 각각 감싸는 관 형상이고, 또 다른 결합체(105, 205)는 헤드(100) 및 프로브(200)의 단면 코너에 각각 배치된 관 형상으로 했으나, 이외에도 헤드(100)와 프로브(200)의 결합 상태를 안정하게 유지시킬 수 있는 구조라면 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
[58]
[59]
도 10은 본 발명에 따른 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이고, 도 11는 본 발명에 따른 멀티미터의 계측 결과가 모바일에 출력된 모습을 도시한 도면이다.
[60]
본 실시의 체크모듈(220)은, 커넥터(210)에 수신된 전기신호의 유형을 인식한다. 헤드(100)에서 수신된 전기신호는 교류 유형일 수도 있지만, 직류 유형일 수 있다. 이는 계측을 위해 반드시 알아야 할 전기 유형이다. 따라서 체크모듈(220)은 커넥터(210)에 수신된 전기신호를 주파수를 분석해서, 해당 전기신호가 교류 또는 직류인지를 확인한다.
[61]
본 실시에서 계측대상이 건전지(B)이고, 한 쌍의 멀티미터(MM)에 각각 구성된 수집단(110)을 건전지(B)의 전극단자에 접촉한다. 참고로, 제1프로브(MM1)와 제2프로브(MM2)는 전선(L)을 매개로 통전 가능하게 연결된다.
[62]
한 쌍의 멀티미터(MM)의 수집단(110)은 수신된 전기신호를 접속단(120)을 통해 커넥터(210)에 전달하고, 커넥터(210)는 수신된 전기신호에 대한 식별신호를 발신하며, 체크모듈(220)은 커넥터(210)가 수신한 전기신호의 유형이 직류 전기임을 확인한다.
[63]
한편, 본 실시의 컨트롤러(230)는 커넥터(210)의 식별신호와 체크모듈(220)의 인식 내용을 확인해서 스위치(240)의 스위칭 제어를 위한 제어신호를 발신한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 컨트롤러(230)는 식별신호를 확인해서 헤드(100)를 통해 수신된 전기신호가 어떤 계측을 위한 것인지를 확인하고, 체크모듈(220)이 인식한 전기 유형을 추가로 확인해서, 현재 계측하고자 하는 전기값이 무엇인지를 설정 프로세스에 따라 최종적으로 확인한다. 상기 확인 후에 컨트롤러(230)는 스위칭 제어를 위한 제어신호를 발신한다.
[64]
스위치(240)는, 상기 제어신호에 따라 전기신호의 통전 채널을 스위칭한다. 상기 통전 채널은 전기신호의 계측 종류에 따라 하나 이상의 경로로 이루어진다. 따라서 상기 제어신호에 따라 스위치(240)는 해당하는 경로로 전기신호가 통전하도록 스위칭하고, MMS(250)에 상기 경로를 통해 전기신호가 인가되도록 한다.
[65]
DMM(250)은, 스위치(240)의 통전 채널을 통해 수신된 전기신호의 해당 전기값을 계측한다. DMM(250)은 스위치(240)를 통해 수신된 통전 채널에 대응하는 방식으로 전기신호의 전기값을 계측하는데, 일 예로 해당 전기신호가 전압 계측을 위한 것이라면 DMM(250)은 상기 전기신호의 전압을 계측한다. 본 실시의 계측대상은 건전지(B)이므로, 컨트롤러(230)는 해당하는 제어신호를 스위치(240)에 전달하고, 스위치(240)는 전압 측정을 위한 통전 채널로 스위칭해서 DMM(250)이 해당 전기신호를 기초로 전압을 계측하게 한다.
[66]
계속해서 DMM(250)은 계측한 전기값을 컨트롤러(230)에 전달하고, 컨트롤러(230)는 DMM(250)에서 계측한 전기값을 수신해 출력시킨다. 이를 위해 본 실시의 멀티미터(MM)의 프로브(200)는 외부 단말기(DM)와 데이터 통신이 가능하도록 무선 또는 유선 통신 기능의 통신모듈(260)을 더 포함한다. 따라서 컨트롤러(230)는 DMM(250)으로부터 수신한 전기값을 통신모듈(260)을 통해 데이터로 발신해서, 도 11과 같이 외부 단말기(DM)가 화면(11)을 통해 상기 전기값에 대한 텍스트(12)를 출력하도록 제어한다. 이를 위해 외부 단말기(DM)는 멀티미터(MM)와 데이터 통신을 하며 실행하도록 전용 앱이 설치되며, 사용자는 외부 모바일(DM)을 휴대하면서 계측 작업 시 외부 단말기(DM)에 설치된 앱을 실행시킨다. 상기 앱이 실행되면 멀티미터(MM)와 외부 단말기(DM)는 유선 또는 무선 방식으로 서로 통신한다. 일반적으로 무선 통신은 블루투스 또는 와이파이 통신 등을 통해 이루어지며, 이외에도 다양한 방식의 통신 수단을 통해 데이터 통신이 이루어질 수 있다.
[67]
참고로, 외부 단말기(DM) 데이터 처리가 가능한 스마트폰 또는 랩탑 또는 탬플릿 등일 수 있다.
[68]
이외에도, 전압 또는 전류는 멀티미터(MM)에서 일반적인 아날로그 계측 방식을 통해 계측될 수 있고, 전압과 전류 중 하나의 전기값이 계측되면, 컨트롤러(230)는 멀티미터(MM)의 자체 저항과 전압 또는 전류를 연산해서 남은 하나를 계측한다.
[69]
한편, 통신모듈(260)은 외부 단말기(DM)로부터 데이터를 수신하여 컨트롤러(230)에 전달하고, 컨트롤러(230)는 수신된 데이터를 처리한다. 컨트롤러(230) 및 DMM(250)은 자체적으로 보유한 프로세스에 따라 전기신호를 분석하고 전기값을 연산해낼 수 있으나, 필요에 따라서는 외부 단말기(DM)의 처리 기능이 요구될 수 있다. 따라서 컨트롤러(230)는 확인된 전기값을 통신모듈(260)을 통해 데이터로 발신하면, 외부 단말기(DM)는 설정 앱을 통해 전기값을 연산하고, 그 결과를 멀티미터(MM)에 전송하거나, 도 11과 같이 외부 단말기(DM)가 자체적으로 결과값을 출력할 수 있다.
[70]
[71]
도 12은 본 발명에 따른 멀티미터의 다른 실시 예를 도시한 블록도이고, 도 13은 도 12에 도시한 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이다.
[72]
본 실시의 프로브(MM')는, 컨트롤러(230)에서 처리한 전기값을 텍스트와 이미지와 그래프 중 선택된 하나 이상으로 출력시키는 스크린(280);을 더 포함한다.
[73]
스크린(280)은 도 13와 같이 프로브(MM1)에 배치되어서, 컨트롤러(230)가 확인한 전기값이 출력된다. 따라서 외부 단말기(DM)와의 연동 없이도 자체적으로 전기값을 출력해서 사용자에게 보일 수 있고, 사용자는 스크린(280)에 출력되는 내용을 보고 계측대상의 전기값을 확인할 수 있다.
[74]
[75]
도 14는 본 발명에 따른 멀티미터의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도이고, 도 15은 도 14의 멀티미터와 헤드 간에 접속면을 도시한 도면이고, 도 16는 도 15에 도시한 멀티미터와 헤드의 평면 모습을 도시한 도면이고, 도 17는 도 14에 도시한 멀티미터의 사용 모습을 도시한 도면이고, 도 18은 도 14에 도시한 멀티미터의 계측 결과가 모바일에 출력된 모습을 도시한 도면이다.
[76]
본 실시의 헤드(100)는, 전력을 수신해서 수집단(110)에 인가하는 통전단자(130)를 더 포함하고, 수집단(110)은 코드(C1, C2)가 탈착 가능하게 접속하는 포트이며; 프로브(200)는, 프로브(200)의 구동을 위한 배터리(270)와 전기적으로 연결되고, 컨트롤러(230)의 제어에 따라 배터리(270)의 전원을 개폐하며, 통전단자(130)와 탈착하는 전원단자(290);를 더 포함한다.
[77]
본 실시의 멀티미터(MM")는 일반적인 전압 및 전류 뿐만 아니라 저항 계측을 기초로 케이블(C) 등의 계측대상의 길이를 계측할 수 있다. 이를 위해 멀티미터(MM")는 계측대상의 저항 계측을 위한 전력을 공급한다.
[78]
본 실시에 프로브(200)는, 전력 공급을 위한 배터리(270)를 구성하고, 배터리(270)의 전원 개폐를 제어하는 전원단자(290)를 더 포함한다. 전원단자(290)는 헤드(100)와의 탈착이 이루어지는 하우징(101)의 단부에 배치된다.
[79]
이에 대응해서 본 실시의 헤드(100)는 전원단자(290)와 탈착하며 전기적으로 연결되는 통전단자(130)를 더 포함한다. 통전단자(130)는 수집단(110)에 전기적으로 연결되어서, 전원단자(290)로부터 인가된 전류를 수집단(110)으로 통전하게 한다. 결국, 수집단(110)은 저항 계측을 위한 계측대상에 전류를 인가하고, 이렇게 발생한 전기신호를 수신해서 접속단(120)을 통해 프로브(200)에 발신한다.
[80]
프로브(200)는 전술한 프로세스에 따라 DMM(250)이 해당 전기값을 산출하고, 컨트롤러(230)는 산출된 전기값인 저항 및 해당 계측대상의 구리 도선 또는 각종 케이블 종류 별로 길이당 저항 규격을 확인한다. 결국, 컨트롤러(230)는 확인된 저항 규격을 토대로 계측대상의 종류에 따라 길이를 산출하고 도 18과 같이 외부 단말기(DM) 또는 자체 스크린(280)을 통해 출력시킨다. 도 18의 출력된 결과에 대해 간략히 설명하면, 컨트롤러(230)는 배터리(270)를 제어해서 전압과 전류를 각각 인가해서 케이블(C)의 저항을 확인한다. 한편, 해당 케이블(C)의 종류와 저항에 대한 설정 규격은 사용자가 직접 입력하거나 헤드(100)의 종류에 따라 자동 입력되며, 그 결과를 통해 계측대상인 케이블(C)의 계측길이를 계측할 수 있다.
[81]
참고로, 구리 도선 또는 각종 케이블의 종류에 따른 길이당 저항 규격에 관한 정보는 컨트롤러(230) 또는 외부 단말기(DM) 또는 네트워크의 다른 서버에 저장된다. 따라서 컨트롤러(230)에 해당 규격 정보가 저장되지 않으면, 컨트롤러(230)는 외부 단말기(DM)와 통신하면서 외부 단말기(DM)에 저장된 규격 정보를 활용하여 전기값을 확인할 수 있다. 또한 외부 단말기(DM)에 해당 규격 정보가 저장되지 않으면, 외부 단말기(DM)는 네트워크를 통해 다른 서버에 접속해서 해당하는 규격 정보를 검색 및 연산하여 전기값을 확인할 수 있다.
[82]
본 실시에서 계측대상은 RJ45 형식의 랜 케이블이고, 헤드(100)의 수집단(110)은 포트 형식으로 되어서, 해당 랜 케이블의 코드(C1, C2)를 헤드(100)의 포트형 수집단(110)에 접속시키는 방식으로 계측대상과 접촉시킨다.
[83]
[84]
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[85]

청구범위

[청구항 1]
계측대상과 접하며 전기신호를 수신하는 수집단과; 상기 수집단으로부터 전달된 전기신호가 계측 종류에 따라 지정된 채널 경로로 통전하여 출력되도록 배열된 연결단자를 갖춘 접속단;으로 된 헤드, 및 상기 접속단과 탈착 가능하게 결합하고, 상기 헤드의 종류에 따라 서로 다르게 배열된 연결단자 모두와 접속이 가능하도록 구성된 어댑터 단자를 갖추며, 상기 전기신호가 수신된 어댑터 단자에 대한 식별신호를 발신하는 커넥터와; 상기 커넥터에 수신된 전기신호의 유형을 인식하는 체크모듈과; 제어신호에 따라 상기 전기신호의 통전 채널을 스위칭하는 스위치와; 상기 스위치로부터 수신된 전기신호를 해당 통전 채널에 대응하는 전기값으로 계측하는 DMM(Digital Multi Meter)과; 상기 커넥터의 식별신호와 체크모듈이 인식한 전기 유형을 각각 확인해서 스위치에 제어신호를 발신하고, 상기 DMM에서 계측한 전기값을 수신해 출력시키는 컨트롤러;로 구성된 프로브 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 2]
제 1 항에 있어서, 상기 프로브는, 외부 단말기와 데이터 통신이 가능하도록 무선 또는 유선 통신 기능의 통신모듈을 더 포함하고; 상기 컨트롤러는, 상기 전기값에 대한 데이터를 통신모듈을 이용해 발신하고, 상기 외부 단말기로부터 수신된 데이터를 처리해 출력시키는 것; 을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 3]
제 1 항에 있어서, 상기 프로브는, 서로 전기적으로 연결된 제1프로브와 제2프로브로 구성되되, 상기 커넥터와 체크모듈과 스위치와 DMM과 컨트롤러는 각각 제1프로브와 제2프로브 중 선택된 하나 이상에 구성되는 것; 을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 4]
제 1 항에 있어서, 상기 프로브는, 상기 컨트롤러에서 처리한 전기값을 텍스트와 이미지와 그래프 중 선택된 하나 이상으로 출력시키는 스크린;을 더 포함하는 것; 을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 5]
제 1 항에 있어서, 상기 헤드는, 전력을 수신해서 수집단에 인가하는 통전단자를 더 포함하고, 상기 수집단은 코드가 탈착 가능하게 접속하는 포트이며; 상기 프로브는, 상기 통전단자와 탈착하며, 상기 컨트롤러의 제어에 따라 통전단자와의 전원 개폐가 이루어지는 전원단자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 6]
제 1 항에 있어서, 상기 프로브는, 서로 전기적으로 연결된 제1프로브와 제2프로브로 구성되되, 상기 제1프로브와 제2프로브가 서로 나란하게 배치 결합하도록 맞물리는 스토퍼가 제1프로브의 하우징과 제2프로브의 하우징에 각각 형성되는 것; 을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 7]
제 1 항에 있어서, 상기 헤드의 수집단은 탐침 형태인 것을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.
[청구항 8]
제 7 항에 있어서, 상기 수집단은 상기 헤드의 단부면에서 일측으로 편심하게 배치되고, 상기 단부면의 타측에 프로브로부터 인가된 전력을 받아 점멸하는 전등이 구성된 것; 을 특징으로 하는 다종 계측이 가능한 디지털 멀티미터.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]

[도15]

[도16]

[도17]

[도18]