(Doctor course, University of Seoul)
(서울시립대학교)
To reduce the chattering errors of reed switch sensors in the automatic remote measurement of water meter a reed switch sensor was analyzed and improved. The operation of reed switch sensors can be described as a mechanical contact switch by approximation of permanent magnet piece to generate an electrical pulse. The reed switch sensors are used mostly in measurement application to detect the rotational or translational displacement. To apply for water flow measurement devices, the reed switch sensors should keep high reliability. They are applied for the electronic digital type of water flow meters. The reed switch sensor is just mounted simply on the conventional mechanical type flow meter. A small magnet is attached on a pointer of the water meter counter rotor. Inside the reed sensor two steel leaf springs make mechanical contact and apart repeatedly as rotation of flow meter counter. The counting electrical contact pulses can be converted as the water flow amount. The MCU sends the digital flow rate data to the server using the wireless communication network. But the digital data is occurred difference or won by chattering noise. The reed switch sensor contains chattering error by it self at the force equivalent position. The vibrations such as passing vehicle near to the switch sensor installed location causes chattering. In order to reduce chattering error, most system uses just software methods, for example using filter algorithm and also statistical calibration methods. The chattering errors were reduced by changing leaf spring structure using mechanical characteristics.
상수도 원격 검침에서는 리드 스위치의 채터링 오차를 감소시키기 위한 센서 연구 및 개선이 필요하다. 센서의 동작은 전기적 펄스를 발생시키기 위한 영구 자석 주각의 접근에 의한 기계적 접촉스위치처럼 나타낼 수 있다. 대부분 회전 또는 전달 이동을 잡기 위해 사용되고 수류 측정 장치에 적용하기 위해서는 높은 신뢰성이 필수이다. 동작 형태를 간단히 설명하게 되면 미터기 작동 모터 끝에 달려있는 작은 자석이 미터기 회전에 의해 리드 스위치 내부에 있는 두 개의 스프링과 기계적 접촉 형식으로 반복적으로 떨어지게 된다. 즉 수류량에 따라 펄스의 수가 증가하는 것이다. 이렇게 측정된 값은 무선 이동 통신을 통해 서버로 전달되게 된다. 문제는 자석과 리드 스위치가 만나는 지점에서 스위치가 멈추게 되면 떨리면서 펄스가 잘못 올라가는 오차가 생기는 것이다. 이러한 오차를 감소시키기 위해 보통 소프트웨어적인 방법을 사용한다. 필터 알고리듬을 사용하는것과 통계적인 보정방법을 사용하는 것이 그러한 예이다. 하지만 그러한 방법보다는 하드웨어적으로 문제를 해결하는 것이 오차를 줄일 수 있는 더 직접적인 방법이다. 본 논문에서는 기계적인 이력현상의 특성을 이용하여 리프 스프링 구조의 변화로 오차를 감소시키는 연구를 수행하였다.