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KR100248053B1 - Apparatus for sensing revolution state of a body of revolution - Google Patents

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KR100248053B1 KR1019970038924A KR19970038924A KR100248053B1 KR 100248053 B1 KR100248053 B1 KR 100248053B1 KR 1019970038924 A KR1019970038924 A KR 1019970038924A KR 19970038924 A KR19970038924 A KR 19970038924A KR 100248053 B1 KR100248053 B1 KR 100248053B1
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Abstract

본 발명은 회전체의 회전상태 감지장치에 관한 것으로서, 고유주파수를 갖는 회전체의 잡음을 감지하는 센서; 상기 센서에서 감지된 잡음의 고유주파수 성분만 통과시키는 필터; 상기 필터를 통해 통과된 상기 고유주파수 성분을 갖는 잡음을 증폭하는 증폭기; 상기 증폭된 신호를 입력으로 하여 소정의 지속시간을 갖는 구형파를 생성하는 단안정 멀티바이브레이터; 상기 단안정 멀티바이브레이터의 출력신호를 충전 및 방전하는 충방전부; 소정의 기준전압과 상기 충방전부의 출력신호를 비교하여 회전체의 회전상태의 정상여부를 나타내는 비교부를 포함함이 바람직하다.The present invention relates to an apparatus for detecting a rotating state of a rotating body, the sensor sensing noise of the rotating body having a natural frequency; A filter for passing only a natural frequency component of noise detected by the sensor; An amplifier for amplifying noise having the natural frequency component passed through the filter; A monostable multivibrator configured to generate a square wave having a predetermined duration using the amplified signal as an input; A charge / discharge unit for charging and discharging the output signal of the monostable multivibrator; It is preferable to include a comparison unit indicating whether the rotation state of the rotating body is normal by comparing a predetermined reference voltage and the output signal of the charging and discharging unit.

본 발명에 의하면, 카운터를 사용하지 않고 간단하게 회전체의 회전상태를 판단할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily determine the rotation state of the rotating body without using the counter.

Description

회전체의 회전상태 감지장치Rotating state sensing device

본 발명은 회전체의 회전상태 감지장치에 관한 것으로서, 특히 회전체를 사용하는 장비에서의 고속으로 회전하는 회전체의 회전상태 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting a rotational state of a rotating body, and more particularly, to an apparatus for detecting a rotating state of a rotating body rotating at high speed in equipment using the rotating body.

일반적으로 모터를 사용해서 회전하는 회전체의 회전수를 감지하기 위해서는 광감지기를 통해 회전체의 회전을 감지한다. 그리고 나서 상기 감지된 회전체의 회전을 카운터(counter)를 통해 계수하여 회전체가 정상적으로 회전하고 있는지를 판단한다.In general, in order to detect the rotational speed of the rotating body using a motor to detect the rotation of the rotating body through a light sensor. Then, the rotation of the detected rotating body is counted through a counter to determine whether the rotating body is rotating normally.

이렇게 할 경우, 회전체 감지회로가 복잡해지며, 정상적인 회전인지를 알기 위해서는 회전수를 연산해서 정상여부를 판단해야 하는 등 회전체의 회전상태 감지에 불편함이 따른다.In this case, the rotating body detecting circuit becomes complicated, and it is inconvenient to detect the rotating state of the rotating body such as calculating the number of rotations to determine whether it is normal to know whether the rotation is normal.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 회전체의 회전상태 감지회로의 복잡성을 극복하고 간단하게 회전체의 회전상태를 판단하기 위해, 모터를 사용하여 고속으로 회전하는 부품은 고속회전에 의한 고유진동에 의해 고유잡음이 발생한다는 데 착안하여 상기 고유잡음을 감지하여 회전체의 회전상태의 정상여부를 판단하는 회전체의 회전상태 감지장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention, in order to overcome the complexity of the rotation state detection circuit of the rotating body and simply determine the rotating state of the rotating body, the components rotating at high speed using a motor is subjected to the natural vibration It is to provide a rotation state detection device for a rotating body to detect whether the intrinsic noise is generated by detecting the intrinsic noise by determining whether the rotation state of the rotating body is normal.

도 1은 본 발명의 의한, 회전체의 회전상태 감지회로의 바람직한 실시예에 대한 구성을 블록도로 도시한 것이다.1 is a block diagram showing a configuration of a preferred embodiment of a rotation state detection circuit of a rotating body according to the present invention.

도 2는 도 1의 점 A, B, C, D 및 E에서의 파형을 도시한 것이다.2 shows waveforms at points A, B, C, D and E of FIG.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

110 : 센서, 120 : 대역통과필터,110: sensor, 120: bandpass filter,

130 : 옵셋조정부, 140 : 증폭기130: offset adjustment unit, 140: amplifier

150 : 단안정멀티바이브레이터, 160 : 충방전부150: monostable multivibrator, 160: charge and discharge

170 : 비교부170: comparison unit

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 회전체의 회전상태 감지장치는, 고유주파수를 갖는 회전체의 잡음을 감지하는 센서; 상기 센서에서 감지된 잡음의 고유주파수 성분만 통과시키는 필터; 상기 필터를 통해 통과된 상기 고유주파수 성분을 갖는 잡음을 증폭하는 증폭기; 상기 증폭된 신호를 입력으로 하여 소정의 지속시간을 갖는 구형파를 생성하는 단안정 멀티바이브레이터; 상기 단안정 멀티바이브레이터의 출력신호를 충전 및 방전하는 충방전부; 소정의 기준전압과 상기 충방전부의 출력신호를 비교하여 회전체의 회전상태의 정상여부를 나타내는 비교부를 포함함이 바람직하다.According to the present invention for solving the above technical problem, the rotation state detection apparatus of a rotating body, a sensor for detecting the noise of the rotating body having a natural frequency; A filter for passing only a natural frequency component of noise detected by the sensor; An amplifier for amplifying noise having the natural frequency component passed through the filter; A monostable multivibrator configured to generate a square wave having a predetermined duration using the amplified signal as an input; A charge / discharge unit for charging and discharging the output signal of the monostable multivibrator; It is preferable to include a comparison unit indicating whether the rotation state of the rotating body is normal by comparing a predetermined reference voltage and the output signal of the charging and discharging unit.

상기 필터와 증폭기 사이에 상기 필터출력의 직류성분 바이어스를 조정하는 옵셋조정부를 더 구비함이 바람직하고, 상기 비교부는 상기 충반전부의 출력신호 및 소정의 기준전압을 비교하는 비교기; 상기 비교기의 출력값이 소정의 전압 이상일 때만 통과시키고 역방향의 전류는 차단하는 다이오우드; 및 일단은 상기 다이오우드의 출력신호와 연결되고, 타단은 접지와 연결된 저항으로 이루어짐이 바람직하다.And an offset adjusting unit for adjusting the DC component bias of the filter output between the filter and the amplifier, wherein the comparator comprises: a comparator for comparing the output signal of the charging and discharging unit with a predetermined reference voltage; A diode which passes only when the output value of the comparator is equal to or greater than a predetermined voltage and blocks current in a reverse direction; And one end is connected to the output signal of the diode, the other end is preferably made of a resistor connected to the ground.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 의한, 회전체의 회전상태 감지회로의 바람직한 실시예에 대한 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 센서(110), 대역통과필터(120), 옵셋조정부(130), 증폭기(140), 단안정멀티바이브레이터(mono-stable multivibrator, 150), 충방전부(160) 및 비교부(170)으로 이루어진다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram showing a configuration of a preferred embodiment of a rotation state sensing circuit of a rotating body according to the present invention, and includes a sensor 110, a band pass filter 120, an offset adjustment unit 130, and an amplifier 140. ), A mono-stable multivibrator (150), the charging and discharging unit 160 and the comparison unit 170.

상기 센서(110)은 고속으로 회전하는 회전체(100)에서 발생되는 잡음을 감지한다. 상기 회전체(100)는 고속회전을 하게 되면 고유진동이 발생되고, 이에 따라 고유주파수를 갖는 잡음이 발생한다. 상기 대역통과필터(120)는 상기 센서(110)에서 감지된 잡음의 고유주파수 성분만 통과시킨다.The sensor 110 detects noise generated from the rotating body 100 rotating at a high speed. When the rotating body 100 rotates at a high speed, natural vibration is generated, thereby generating noise having a natural frequency. The band pass filter 120 passes only the natural frequency component of the noise detected by the sensor 110.

상기 옵셋조정부(130)는 상기 대역통과필터(120)에서 출력되는 신호 중 직류성분 바이어스를 조정한다. 이는 상기 대역통과필터(120)를 통과한 고유주파수를 갖는 잡음을 보다 확실하게 증폭하기 위함이다. 상기 증폭기(140)는 상기 대역통과필터(120)를 통해 통과되어 옵셋조정된 상기 고유주파수 성분을 갖는 잡음을 증폭한다. 상기 단안정 멀티바이브레이터(150)는 상기 증폭된 신호를 입력으로 하여 소정의 지속시간을 갖는 구형파를 생성한다.The offset adjuster 130 adjusts the DC component bias among the signals output from the band pass filter 120. This is to more surely amplify the noise having a natural frequency passed through the band pass filter 120. The amplifier 140 amplifies the noise having the natural frequency component that is passed through the band pass filter 120 and offset. The monostable multivibrator 150 receives the amplified signal as an input to generate a square wave having a predetermined duration.

상기 충방전부(160)는 상기 단안정 멀티바이브레이터(150)의 출력신호를 충전 및 방전하며, 저항과 커패시터로 이루어진다. 상기 비교부(170)는 소정의 기준전압(Vref)과 상기 충방전부(160)의 출력신호를 비교하여 회전체의 회전상태의 정상여부를 나타내며, 상기 충반전부(160)의 출력신호 및 소정의 기준전압을 비교하는 비교기(172), 상기 비교기(172)의 출력값이 소정의 전압 이상일 때만 통과시키고 역방향의 전류는 차단하는 다이오우드(174) 및 일단은 상기 다이오우드(174)의 출력신호와 연결되고 타단은 접지와 연결된 저항(176)으로 구성된다.The charging and discharging unit 160 charges and discharges an output signal of the monostable multivibrator 150, and includes a resistor and a capacitor. The comparison unit 170 compares a predetermined reference voltage (Vref) with the output signal of the charging and discharging unit 160 to indicate whether the rotating state of the rotating body is normal, and the output signal of the charging and discharging unit 160 and the predetermined Comparator 172 for comparing the reference voltage, the diode 174 for passing only when the output value of the comparator 172 is more than a predetermined voltage and blocking the reverse current and one end is connected to the output signal of the diode 174 and the other end Consists of a resistor 176 connected to ground.

한편, 상술한 구성에 의거하여 본 발명의 일실시예의 동작을 설명하기로 한다. 고속으로 회전하는 회전체는 고유주파수를 가진 잡음을 출력한다. 그러면 센서(110)를 통해 상기 잡음이 감지된다. 상기 센서(110)은 통상 고유기능의 센서에 서 분기하여 사용할 수도 있다. 도 2의 (a)는 센서(110)에서 감지된 잡음에 대한 파형을 도시한 것이다.(도 1의 점 A) 상기 감지된 잡음은 고유잡음주파수만 통과시키는 대역통과 필터를 통과되어 고유잡음만 추출한다. 도 2의 (b)는 상기 대역통과필터(120)에서 통과된 잡음의 파형을 도시한 것이다.(도 1의 점 B)On the other hand, based on the above configuration will be described the operation of one embodiment of the present invention. Rotating bodies rotating at high speed output noise with natural frequencies. The noise is then detected through the sensor 110. The sensor 110 may be used by branching from a sensor having a unique function. FIG. 2A illustrates a waveform of noise detected by the sensor 110. (Point A of FIG. 1) The sensed noise passes through a bandpass filter that passes only an inherent noise frequency, so that only the inherent noise is passed. Extract. FIG. 2B illustrates a waveform of noise passing through the bandpass filter 120 (point B of FIG. 1).

이 고유잡음은 옵셋조정기(130)을 통해 옵셋 조정이 되어 고이득 증폭기(140)를 통해 증폭된다. 이렇게 증폭되면 고유잡음 부분은 양의 값으로 포화(saturation)되고 나머지 부분은 음의 값으로 포화된다. 도 2의 (c)는 상기 증폭기(140)에서 증폭된 잡음의 파형을 도시한 것이다.(도 1의 점 C)This inherent noise is offset by the offset adjuster 130 and amplified by the high gain amplifier 140. This amplification saturates the intrinsic noise portion with a positive value and saturates the rest with a negative value. FIG. 2C illustrates a waveform of noise amplified by the amplifier 140 (point C of FIG. 1).

이 값이 단안정 멀티바이브레이터(150)에 입력되면, 원하는 지속시간(duration)을 갖는 구형파(rectangular) 출력을 얻을 수 있다. 도 2의 (d)는 상기 단안정 멀티바이브레이터(150)에서 생성된 구형파를 도시한 것이다.(도 1의 점 D) 이 값은 비교기(172)에 연결된 충방전부(160)의 R1으로 입력되고 C1에 충/방전을 계속하게 된다. 그리고 비교기의 음(-)의 입력단자를 통해 기준전압(Vref)을 공급한다. 도 2의 (e)는 상기 비교부(160)의 출력파형을 도시한 것이다.(도 1의 점 E)When this value is input to the monostable multivibrator 150, a rectangular wave output having a desired duration can be obtained. FIG. 2D illustrates a square wave generated by the monostable multivibrator 150 (point D of FIG. 1). This value is input to R1 of the charge / discharge unit 160 connected to the comparator 172. It continues charging / discharging C1. The reference voltage Vref is supplied through the negative input terminal of the comparator. 2E illustrates the output waveform of the comparison unit 160 (point E in FIG. 1).

이상에서, 상기 회전체(110)이 정상회전할 경우 고유잡음이 연속적으로 R1으로 입력되어 기준전압 이하로 C1양단 전압이 내려가지 않을 경우 출력전압 V0는 양의 포화전압값이 출력된다. 한편, 정상회전을 하지 않을 경우, 고유잡음이 발생치 않고 이 경우 R1에는 어떠한 신호도 입력되지 않고 C1에 충전된 전압이 기준전압 이하로 방전되어 출력전압 Vo는 음의 포화전압값이 출력된다. 즉 출력전압의 값이 양의 값이면 정상회전을 하는 경우이고 음의 값이면 정상회전을 하지 않는 경우이다.In the above, when the rotor 110 rotates normally, the inherent noise is continuously input to R1, and when the voltage across C1 does not fall below the reference voltage, the output voltage V0 outputs a positive saturation voltage value. On the other hand, if the normal rotation is not performed, no inherent noise occurs, and in this case, no signal is input to R1, and the voltage charged to C1 is discharged below the reference voltage, and the output voltage Vo outputs a negative saturation voltage value. In other words, if the value of output voltage is positive, it is normal rotation and if it is negative, it is not normal rotation.

본 발명에 의하면, 카운터를 사용하지 않고 간단한 회로를 통해 고속으로 회전하는 회전체의 회전이 정상적으로 이루어지고 있는지를 쉽게 알 수 있다.According to the present invention, it is easy to know whether the rotation of the rotating body rotating at high speed is normally performed through a simple circuit without using a counter.

Claims (3)

회전체의 회전상태를 감지하는 장치에 있어서,In the device for detecting the rotation state of the rotating body, 고유주파수를 갖는 회전체의 잡음을 감지하는 센서;A sensor for detecting noise of a rotating body having a natural frequency; 상기 센서에서 감지된 잡음의 고유주파수 성분만 통과시키는 필터;A filter for passing only a natural frequency component of noise detected by the sensor; 상기 필터를 통해 통과된 상기 고유주파수 성분을 갖는 잡음을 증폭하는 증폭기;An amplifier for amplifying noise having the natural frequency component passed through the filter; 상기 증폭된 신호를 입력으로 하여 소정의 지속시간을 갖는 구형파를 생성하는 단안정 멀티바이브레이터;A monostable multivibrator configured to generate a square wave having a predetermined duration using the amplified signal as an input; 상기 단안정 멀티바이브레이터의 출력신호를 충전 및 방전하는 충방전부;A charge / discharge unit for charging and discharging the output signal of the monostable multivibrator; 소정의 기준전압과 상기 충방전부의 출력신호를 비교하여 회전체의 회전상태의 정상여부를 나타내는 비교부를 포함함을 특징으로 하는 회전체의 회전상태 감지장치.And a comparison unit comparing the predetermined reference voltage with the output signal of the charging and discharging unit to indicate whether the rotating state of the rotating body is normal. 제1항에 있어서, 상기 필터와 증폭기 사이에The method of claim 1, wherein between the filter and the amplifier 상기 필터출력의 직류성분 바이어스를 조정하는 옵셋조정부를 더 구비함을 특징으로 하는 회전체의 회전상태 감지장치.And an offset adjustment unit for adjusting the DC component bias of the filter output. 제1항에 있어서, 상기 비교부는The method of claim 1, wherein the comparison unit 상기 충반전부의 출력신호 및 소정의 기준전압을 비교하는 비교기;A comparator comparing the output signal of the charging and discharging unit with a predetermined reference voltage; 상기 비교기의 출력값이 소정의 전압 이상일 때만 통과시키고 역방향의 전류는 차단하는 다이오우드; 및A diode which passes only when the output value of the comparator is equal to or greater than a predetermined voltage and blocks current in a reverse direction; And 일단은 상기 다이오우드의 출력신호와 연결되고, 타단은 접지와 연결된 저항으로 이루어짐을 특징으로 하는 회전체의 회전상태 감지장치.One end is connected to the output signal of the diode, the other end is a rotation state sensing device of the rotor, characterized in that made of a resistor connected to the ground.
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