KR102011005B1 - Integrated pressure and water sensor - Google Patents
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Abstract
압력 및 수분 통합 센서가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서는 센서 브리지를 이용하여 연료필터의 압력을 감지하고 압력감지신호를 출력하는 압력감지소자와, 연료필터 내의 연료와 접촉 가능하도록 연료에 노출된 한 쌍의 전극을 이용하여 연료의 수분을 감지하고 수분감지신호를 출력하는 수분감지소자 및 압력감지소자 또는 수분감지소자에 의해 감지된 각 감지신호를 디지털 신호 처리하여 출력하는 통합신호처리기를 포함한다.Pressure and moisture integrated sensors are disclosed. Pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention is a pressure sensing element for detecting the pressure of the fuel filter using the sensor bridge and outputs a pressure detection signal, as long as the fuel is exposed to the fuel in the fuel filter It includes a moisture sensing element for sensing the moisture of the fuel by using a pair of electrodes and outputs a moisture sensing signal, and an integrated signal processor for digitally processing and outputting each sensing signal sensed by the pressure sensing element or the moisture sensing element.
Description
본 발명은 압력 및 수분 통합 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 센서와 수분 센서가 통합된 압력 및 수분 통합 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure and moisture integrated sensor, and more particularly to a pressure and moisture integrated sensor in which the pressure sensor and the moisture sensor are integrated.
일반적으로, 차량은 연료와 공기를 엔진에서 연소시킴으로써 주행을 위한 동력을 얻게 되며, 이를 위해 엔진에 공급하기 위한 연료를 저장하는 연료 탱크, 연료에 불순물이 섞이지 않도록 불순물을 거르는 연료 필터 등의 연료 계통 기기를 구비하고 있다.In general, a vehicle obtains power for driving by burning fuel and air in an engine, and for this, a fuel system such as a fuel tank for storing fuel for supplying the engine and a fuel filter for filtering impurities so that the fuel does not mix impurities Equipped with a device.
압력센서는 연료 계통 기기 예를 들면 연료필터의 압력을 검출한다. 이를 통하여 보다 정교한 연료 압력 컨트롤 또는 필터의 교체 주기 파악 등에 활용한다.The pressure sensor detects the pressure of a fuel system device, for example a fuel filter. This can be used for more sophisticated fuel pressure control or filter replacement cycles.
이러한 압력센서는 압력을 측정하는 압력감지소자와, 이 압력감지소자의 출력신호를 신호처리하는 신호처리기로 이루어진다. 상기한 구성을 갖춘 압력센서는 인가된 압력에 대한 압력감지소자의 변화를 측정하여 이를 신호처리한 후 신호를 출력한다.The pressure sensor is composed of a pressure sensing element for measuring pressure and a signal processor for signal processing an output signal of the pressure sensing element. The pressure sensor having the above-described configuration measures a change in the pressure sensing element with respect to the applied pressure, processes the signal, and outputs a signal.
수분 센서는 특정 매질 내의 밀도차로 인하여 매질과 분리되어 있는 물을 측정한다. 예를 들면, 수분 센서는 연료 계통 기기 예를 들면 연료필터의 손상을 방지할 수 있도록 연료필터 측에 마련되어 이물질인 물을 검출하는 데 사용된다.Moisture sensors measure water separated from the medium due to density differences in the particular medium. For example, a moisture sensor is provided on the fuel filter side so as to prevent damage to a fuel system device, for example, a fuel filter, and is used to detect water that is foreign matter.
수분 센서는 매질에 노출된 전극 사이의 전도도(Conductivity)(또는 저항)를 측정하고, 측정된 신호를 출력한다.The moisture sensor measures the conductivity (or resistance) between the electrodes exposed to the medium and outputs the measured signal.
최근의 연료 계통 기기는 연료 계통 기기의 압력을 검출하여 적절히 연료의 압력 제어를 해야 하며, 동시에 기기 손상을 방지하기 위하여 매질에 포함된 물을 검출하도록 요구 받는다.Modern fuel system equipment is required to detect the pressure of the fuel system equipment and to properly control the pressure of the fuel, and at the same time, to detect the water contained in the medium to prevent equipment damage.
하지만, 기존의 압력 센서와 수분 센서는 상이한 시스템에 연결되어 개별적으로 물리량을 측정하기에 설치 공간과 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.However, the conventional pressure sensor and the moisture sensor are connected to different systems, and there is a problem in that installation space and manufacturing cost increase to measure physical quantities individually.
본 발명의 실시예는 매질의 압력과 매질의 수분을 함께 측정할 수 있도록 압력 감지기능과 수분 감지기능을 통합적으로 갖는 압력 및 수분 통합 센서를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a pressure and moisture integrated sensor having a pressure sensing function and a moisture detection function to measure the pressure of the medium and the moisture of the medium together.
본 발명의 일 측면에 따르면, 센서 브리지를 이용하여 연료필터의 압력을 감지하고 압력감지신호를 출력하는 압력감지소자; 상기 연료필터 내의 연료와 접촉 가능하도록 상기 연료에 노출된 한 쌍의 전극을 이용하여 상기 연료의 수분을 감지하고 수분감지신호를 출력하는 수분감지소자; 및 압력센서용 입력핀, 온도센서용 입력핀 및 복수의 전원핀을 포함하고, 상기 압력감지소자 또는 상기 수분감지소자에 의해 감지된 각 감지신호를 디지털 신호 처리하여 출력하는 통합신호처리기를 포함하고, 상기 압력감지소자의 전원단은 상기 통합신호처리기의 복수의 전원핀 중 어느 하나에 연결되고, 상기 압력감지소자의 신호출력단은 상기 통합신호처리기의 상기 압력센서용 입력핀에 연결되고, 상기 수분감지소자의 전원단은 상기 통합신호처리기의 다른 전원핀에 연결되고, 상기 수분감지소자의 신호출력단은 상기 통합신호처리기의 상기 온도센서용 입력핀에 연결되고, 상기 수분감지소자는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 전극들 사이에 배치된 매질 저항을 포함하고, 상기 매질 저항의 저항값 변화로 인해 달라지는 감지전압에 대응하는 수분감지신호를 출력하고, 상기 통합신호처리기는 고유한 식별정보를 가지고 상기 압력감지신호 또는 상기 수분감지신호에 대응하는 디지털 신호를 출력하는 압력 및 수분 통합 센서가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the pressure sensing element for detecting the pressure of the fuel filter using the sensor bridge and outputs a pressure detection signal; A moisture sensing element that senses moisture of the fuel and outputs a moisture sensing signal by using a pair of electrodes exposed to the fuel so as to be in contact with the fuel in the fuel filter; And an integrated signal processor including an input pin for a pressure sensor, an input pin for a temperature sensor, and a plurality of power pins, and digitally processing and outputting each sensing signal detected by the pressure sensing element or the moisture sensing element. The power terminal of the pressure sensing element is connected to any one of a plurality of power pins of the integrated signal processor, and the signal output terminal of the pressure sensing element is connected to an input pin for the pressure sensor of the integrated signal processor, and the moisture The power supply terminal of the sensing element is connected to the other power pin of the integrated signal processor, the signal output terminal of the moisture sensing element is connected to the input pin for the temperature sensor of the integrated signal processor, the moisture sensing element is a first electrode, A number including a second electrode and a medium resistance disposed between the electrodes, the number corresponding to the sensing voltage is changed due to the change in the resistance value of the medium resistance The integrated signal processor outputs a sense signal, and has to have a unique identification information and output a digital signal corresponding to the pressure detected signal, or the moisture sensing signal and the water pressure integrated sensor can be provided.
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또한, 상기 통합신호처리기는 상기 연료필터의 압력을 검출할 경우, 상기 압력감지소자의 센서 브리지에 작동전압을 공급하고, 상기 공급된 작동전압에 의해 상기 센서 브리지가 여자됨에 따라 출력되는 압력감지신호를 입력받고, 상기 입력된 압력감지신호를 디지털 신호 처리한 후 압력에 해당하는 디지털 신호를 출력할 수 있다.In addition, when the integrated signal processor detects the pressure of the fuel filter, the integrated signal processor supplies an operating voltage to the sensor bridge of the pressure sensing element, and outputs a pressure sensing signal output as the sensor bridge is excited by the supplied operating voltage. After receiving the input, and process the digital signal by the input pressure detection signal may output a digital signal corresponding to the pressure.
또한, 상기 통합신호처리기는 상기 연료필터의 연료의 수분을 검출할 경우, 상기 수분감지소자에 작동전압을 공급하고, 상기 수분감지소자로부터 상기 공급된 작동전압의 변화에 대응하는 수분감지신호를 입력받고, 상기 입력된 상기 입력된 압력감지신호를 디지털 신호 처리한 후 압력에 해당하는 디지털 신호를 출력할 수 있다.In addition, when the integrated signal processor detects moisture in the fuel of the fuel filter, the integrated signal processor supplies an operating voltage to the moisture sensing element, and inputs a moisture sensing signal corresponding to a change in the supplied operating voltage from the moisture sensing element. The digital signal corresponding to the pressure may be output after processing the input pressure sensing signal.
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본 발명의 실시예는 압력 센서와 수분 센서를 단일의 신호처리기를 공용하는 방식으로 통합할 수 있어 배선 및 회로 공용화를 통해 설치공간, 무게 및 제조비용을 줄일 수 있다.Embodiments of the present invention can integrate the pressure sensor and the moisture sensor in a common way to share a single signal processor can reduce the installation space, weight and manufacturing cost through the common wiring and circuit.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 개략적인 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 수분감지소자의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서에서 연료필터의 압력을 감지하고 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서에서 연료필터의 매질에 포함된 수분을 감지하고 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic control block diagram of a pressure and moisture integration sensor in accordance with one embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of a pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is an equivalent circuit diagram of a moisture sensing device of a pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the detection and output of the pressure of the fuel filter in the pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the detection and output of the moisture contained in the medium of the fuel filter in the pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Parts not related to the description are omitted in the drawings in order to clearly describe the present invention, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 제어블록도이다.1 is a control block diagram of a pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 압력 및 수분 통합 센서는 전반적인 신호처리를 수행하는 통합신호처리기(10)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the pressure and moisture integrated sensor includes an integrated
통합신호처리기(10)에는 압력감지소자(20)와 수분감지소자(30)가 전기적으로 연결된다.The
압력감지소자(20)는 센서 브리지를 이용하여 연료필터의 압력을 감지하고 감지된 압력에 대응하는 아날로그 형태의 압력감지신호를 출력한다. 압력감지소자(20)는 압력감지신호를 통합신호처리기(10)에 전달한다.The
수분감지소자(30)는 매질과 접촉 가능하도록 매질에 직접 노출된 한 쌍의 전극을 이용하여 매질의 수분을 감지하고 감지된 수분에 대응하는 아날로그 형태의 수분감지신호를 출력한다. 수분감지소자(30)는 수분감지신호를 통합신호처리기(10)에 전달한다.The moisture sensing
통합신호처리기(10)는 압력감지소자(20) 또는 수분감지소자(30)에 의해 감지된 감지신호를 디지털 신호 처리하여 출력한다.The integrated
통합신호처리기(10)는 압력감지소자(20) 또는 수분감지소자(30)에 의해 감지된 감지신호를 디지털 신호 처리(증폭, 필터링, 이득 보상, 오프셋 오류 보정, 여자(Excite), 아날로그/디지털 상호변환 등)한 후 차량에서 연료 계통 기기의 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)로 적절한 출력값을 전송한다.
통합신호처리기(10)는 아날로그 압력신호와 아날로그 수분신호의 디지털 신호처리를 위한 주문형 반도체 형태의 칩인 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), ASSP (Application Specific Standard Part), SSC (Sensor Signal Conditioner) 를 포함한다.The integrated
일반적으로, 압력 센서는 1개의 압력감지소자와 1개의 신호처리기로 이루어진다. 수분 센서는 1개의 수분감지소자와 1개의 신호처리기로 이루어진다.In general, the pressure sensor consists of one pressure sensing element and one signal processor. The moisture sensor consists of one moisture sensing element and one signal processor.
압력 및 수분 통합 센서는 압력 센서와 수분 센서의 각 신호처리기를 하나의 통합된 통합 신호처리기(10)로 구성하고, 수분감지소자를 온도 측정을 위해 복수의 온도센서를 연결할 수 있도록 마련된 복수의 온도센서입력핀 중 어느 하나에 연결함으로써 회로 공용화 및 온도입력센서핀 활용을 통해 중복되는 커넥터, 와이어 및 케이블을 삭제할 수 있어 원가 및 중량을 절감할 수 있고, 센서 사이즈 축소를 통해 시스템 설계 자유도 향상시킬 수 있으며, 조립 공정, 물류 간소화에 따른 비용 및 품질(예를 들면, 조립 오류, 충돌 등) 비용을 절감할 수 있고, 디지털 센서로 전환함에 따른 진단기능 강화 및 노이즈 성능을 개선할 수 있다.Pressure and moisture integrated sensor is composed of a single integrated
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 압력감지소자(20)는 압력 센서의 압력감지소자와 동일한 구성일 수 있다.2, the
압력감지소자(20)는 센서 브리지(21)를 이용하여 연료필터의 압력을 감지하고 압력감지신호를 출력한다.The
압력감지소자(20)의 신호출력단은 통합신호처리기(10)의 센서입력단에 연결된다.The signal output terminal of the
압력은 다이어프램(Diaphragm)과 같은 동작에 의해 감지된다. 이러한 요소는 모두 압력을 받게 되면 변형이 일어나고 이와 같은 변형으로 인해 변형 게이지(Strain Gage)의 저항에서 변화가 발생하게 된다.Pressure is sensed by an action such as a diaphragm. All of these elements are deformed when under pressure and this deformation causes a change in the resistance of the strain gage.
가장 많이 사용되는 압력감지소자는 4가지 요소가 모두 가변적이어서 최적의 선형성과 감도를 제공하는 휘스톤(Wheatstone) 브리지 구성에 변형 게이지가 사용된다. 압력이 다이어프램에 인가되면, 센서 브리지(21)의 두개의 변형 게이지 요소는 인장(Tension)을 받게 되며, 다른 두 개의 변형 게이지는 압축(Compression)을 받게 된다. 이러한 변형 게이지들의 저항의 변화가 이를 일으키는 인가전압을 측정함으로써 압력을 측정할 수 있다.The most common pressure-sensitive devices are strain gauges used in the Wheatstone bridge configuration, which has four elements that are variable to provide optimal linearity and sensitivity. When pressure is applied to the diaphragm, the two strain gage elements of the
센서 브리지(21)는 저항 타입이 아닌 커패시턴스 타입의 다이아프램으로도 구성이 가능하다.The
센서 브리지(21)는 정전압 또는 정전류에 의해 여자(Excite)되면서 전기 신호를 발생시킨다. 일반적으로 이러한 신호의 크기는 작기 때문에 잡음, 오프셋, 이득 오류를 유발한다.The
센서 브리지(21)는 인가된 압력과 센서 브리지(21)에 인가된 여자 전압에 비례하여 수십 또는 수백 밀리 볼트의 차동신호를 출력한다.The
센서 브리지(21)의 전원단은 통합신호처리기(10)의 전원핀인 TOP 핀과 BOT 핀에 연결된다. 통합신호처리기(10)는 TOP 핀과 BOT 핀을 통해 센서 브리지(21)에 작동 전압을 공급한다.The power terminal of the
센서 브리지(21)의 출력단은 통합신호처리기(10)의 압력센서입력단인 BRP 핀과 BRN 핀에 연결된다. 센서 브리지(21)로부터 출력된 압력감지신호는 BRP 핀과 BRN 핀을 통해 통합신호처리기(10)에 입력된다.The output terminal of the
수분감지소자(30)는 수분 센서의 수분감지소자와 동일한 구성일 수 있다.The
수분감지소자(30)는 매질과 접촉 가능하도록 매질에 직접 노출된 한 쌍의 전극(W1,W2)을 이용하여 매질의 수분을 감지하고 수분감지신호를 출력한다.The
수분감지소자(30)의 전원단은 통합신호처리기(10)의 전원핀인 VDDA 핀과 VSSA에 연결된다. 통합신호처리기(10)는 VDDA 핀과 VSSA 핀을 통해 수분감지소자(30)에 작동 전압을 공급한다. 경우에 따라서 VDDA 핀 대신에 VDDE 핀 혹은 TOP 핀으로 대체될 수 있고, VSSA 핀 대신에 VSSE 핀 혹은 BOT 핀으로 대체될 수 있다.The power terminal of the
수분감지소자(30)의 신호출력단은 통합신호처리기(10)의 센서입력핀인 TS1 핀에 전기적으로 연결된다. 경우에 따라서는 TS1 핀 대신에 TS2 핀으로 연결될 수 있다.The signal output terminal of the
센서입력핀(TS1,TS2)은 통합신호처리기(10)에 외부온도센서를 연결시킬 수 있도록 마련된 온도센서입력핀일 수 있다.The sensor input pins TS1 and TS2 may be temperature sensor input pins provided to connect an external temperature sensor to the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서의 수분감지소자의 등가회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of a moisture sensing device of a pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 수분감지소자(30)는 통합신호처리기(10)로부터 제공된 작동 전압(V_in)을 공급한다.Referring to FIG. 3, the
수분감지소자(30)의 신호출력단은 저항 510k, 저항 100k, 제1 전극 저항(R_sensing rod(+)), 제2 전극 저항(R_sensing rod(-)), 그리고, 제1 전극(W1)과 제2 전극(W2) 사이의 매질의 저항(R_medium)에 의해 작동 전압(V_in)이 분압된 감지전압(V_sensing)을 출력한다. 출력된 감지전압(V_sensing)은 통합신호처리기(10)의 TS1 핀에 입력된다. 감지전압(V_sensing)은 매질에 수분 여부에 따라 변화하는 매질 저항((R_medium)에 따라 그 값이 변화하기 때문에 감지전압의 변화를 측정하는 것에 의해 매질의 수분여부를 감지할 수 있다. 즉, 통합신호처리기(10)는 매질의 전도도(Conductivity)에 따른 작동 전압(V_in)의 변화를 측정함으로써 매질에 수분이 포함되어 있는지 그렇지 않은지를 판단할 수 있다. 예를 들면, 연료가 물이 없는 디젤일 경우, 감지전압(V_sensing) 은 약 작동전압(V_in)을 유지한다. 하지만, 디젤에 물이 포함될 경우, 전극 사이로 전류가 흐르기 때문에 감지전압(V_sensing) 은 거의 0V로 떨어질 수 있다. 이러한 전압 변화로부터 수분여부를 검출할 수 있다.The signal output terminal of the
다시 도 2를 참조하면, 통합신호처리기(10)는 VDDE 핀과 VSSE 핀을 통해 외부로부터 전원을 공급받는다.Referring back to FIG. 2, the
통합신호처리기(10)는 DOUT 핀을 통해 감지된 압력 또는 수분에 대응하는 신호를 외부장치로 출력한다. 통합신호처리기(10)는 감지된 압력 또는 수분에 대응하는 디지털 신호를 출력한다. 이 디지털 신호에서 압력값과 수분값은 고유한 식별정보로 구분되어 있다. 따라서, 이 디지털 신호를 수신한 외부장치는 고유한 식별정보를 이용하여 압력값과 수분값을 구분할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서에서 연료필터의 압력을 감지하고 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the detection and output of the pressure of the fuel filter in the pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 연료필터의 압력을 검출할 경우, 통합신호처리기(10)는 압력감지소자(20)의 센서 브리지(21)에 작동전압을 공급한다.Referring to FIG. 4, when detecting the pressure of the fuel filter, the
센서 브리지(21)는 공급된 작동전압에 의해 여자되어 압력감지신호를 출력한다.The
통합신호처리기(10)는 센서 브리지(21)로부터 압력감지신호를 BRP 핀과 BRN 핀을 통해 입력받고, 입력된 압력감지신호를 디지털 신호 처리한 후 압력에 해당하는 신호를 DOUT 핀을 통해 외부로 출력한다.The
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압력 및 수분 통합 센서에서 연료필터의 매질에 포함된 수분을 감지하고 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the detection and output of the moisture contained in the medium of the fuel filter in the pressure and moisture integrated sensor according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 연료필터의 디젤연료의 수분을 검출할 경우, 통합신호처리기(10)는 수분감지소자(30)에 작동전압을 공급한다.Referring to FIG. 5, when detecting the moisture of the diesel fuel of the fuel filter, the
수분감지소자(30)의 제1 전극(W1)과 제2 전극(W2) 사이의 디젤연료에 물이 있을 경우, 수분감지소자(30)에 공급된 작동전압이 변화하고, 변화된 작동전압에 따른 수분감지신호를 출력한다.When there is water in the diesel fuel between the first electrode W1 and the second electrode W2 of the
통합신호처리기(10)는 수분감지소자(30)로부터 수분감지신호를 TS1 핀을 통해 입력받고, 입력된 수분감지신호를 신호 처리한 후 수분에 해당하는 디지털 신호를 DOUT 핀을 통해 외부로 출력한다.The
이상과 같이, 본 발명의 실시예는 압력 센서와 수분 센서의 각 신호처리기를 하나의 통합된 통합 신호처리기로 구현함으로써 회로 공용화를 통해 중복되는 커넥터, 와이어 및 케이블을 삭제할 수 있어 원가 및 중량을 절감할 수 있고, 센서 사이즈 축소를 통해 시스템 설계 자유도 향상시킬 수 있다. 또한, 조립 공정, 물류 간소화에 따른 비용 및 품질 비용을 절감할 수 있고, 디지털 센서로 전환함에 따른 진단기능 강화 및 노이즈 성능을 개선할 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention implements each signal processor of the pressure sensor and the moisture sensor into a single integrated signal processor, thereby eliminating redundant connectors, wires, and cables through circuit sharing, thereby reducing cost and weight. In addition, by reducing the sensor size, the system design freedom can be increased. In addition, it is possible to reduce the cost and quality of the assembly process, logistics, and to improve the diagnostic function and noise performance by switching to a digital sensor.
한편, 상기한 실시예에서는 압력 및 수분 통합 센서가 차량에 적용된 것에 대하여 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며, 차량 외에도 디젤 엔진을 사용하는 중장비와 농기계 등에도 사용될 수 있다.On the other hand, the above embodiment has been described that the pressure and moisture integrated sensor is applied to the vehicle, but is not limited thereto, and may be used in heavy equipment and agricultural machinery using diesel engines in addition to the vehicle.
10 : 통합신호처리기 20 : 압력감지소자
30 : 수분감지소자10: integrated signal processor 20: pressure sensing element
30: moisture sensing element
Claims (5)
상기 연료필터 내의 연료와 접촉 가능하도록 상기 연료에 노출된 한 쌍의 전극을 이용하여 상기 연료의 수분을 감지하고 수분감지신호를 출력하는 수분감지소자; 및
압력센서용 입력핀, 온도센서용 입력핀 및 복수의 전원핀을 포함하고, 상기 압력감지소자 또는 상기 수분감지소자에 의해 감지된 각 감지신호를 디지털 신호 처리하여 출력하는 통합신호처리기를 포함하고,
상기 압력감지소자의 전원단은 상기 통합신호처리기의 복수의 전원핀 중 어느 하나에 연결되고,
상기 압력감지소자의 신호출력단은 상기 통합신호처리기의 상기 압력센서용 입력핀에 연결되고,
상기 수분감지소자의 전원단은 상기 통합신호처리기의 다른 전원핀에 연결되고,
상기 수분감지소자의 신호출력단은 상기 통합신호처리기의 상기 온도센서용 입력핀에 연결되고,
상기 수분감지소자는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 전극들 사이에 배치된 매질 저항을 포함하고, 상기 매질 저항의 저항값 변화로 인해 달라지는 감지전압에 대응하는 수분감지신호를 출력하고,
상기 통합신호처리기는 고유한 식별정보를 가지고 상기 압력감지신호 또는 상기 수분감지신호에 대응하는 디지털 신호를 출력하는 압력 및 수분 통합 센서.A pressure sensing element for sensing a pressure of the fuel filter using a sensor bridge and outputting a pressure sensing signal;
A moisture sensing element that senses moisture of the fuel and outputs a moisture sensing signal by using a pair of electrodes exposed to the fuel so as to be in contact with the fuel in the fuel filter; And
A pressure sensor input pin, a temperature sensor input pin, and a plurality of power pins, and an integrated signal processor for digitally processing and outputting each sensing signal detected by the pressure sensing element or the moisture sensing element,
The power terminal of the pressure sensing element is connected to any one of a plurality of power pins of the integrated signal processor,
The signal output terminal of the pressure sensing element is connected to the input pin for the pressure sensor of the integrated signal processor,
The power terminal of the moisture sensing device is connected to the other power pin of the integrated signal processor,
The signal output terminal of the moisture sensing element is connected to the input pin for the temperature sensor of the integrated signal processor,
The moisture sensing element includes a first electrode, a second electrode, and a medium resistor disposed between the electrodes, and outputs a moisture sensing signal corresponding to a sensing voltage that is changed due to a change in the resistance value of the medium resistor.
The integrated signal processor has a unique identification information and outputs a pressure and moisture integrated sensor for outputting a digital signal corresponding to the pressure detection signal or the moisture detection signal.
상기 통합신호처리기는 상기 연료필터의 압력을 검출할 경우, 상기 압력감지소자의 센서 브리지에 작동전압을 공급하고, 상기 공급된 작동전압에 의해 상기 센서 브리지가 여자됨에 따라 출력되는 압력감지신호를 입력받고, 상기 입력된 압력감지신호를 디지털 신호 처리한 후 압력에 해당하는 디지털 신호를 출력하는 압력 및 수분 통합 센서.The method of claim 1,
When the integrated signal processor detects the pressure of the fuel filter, the integrated signal processor supplies an operating voltage to a sensor bridge of the pressure sensing element, and inputs a pressure sensing signal output as the sensor bridge is excited by the supplied operating voltage. And a pressure and water integrated sensor for outputting a digital signal corresponding to the pressure after the digital signal processing of the input pressure detection signal.
상기 통합신호처리기는 상기 연료필터의 연료의 수분을 검출할 경우, 상기 수분감지소자에 작동전압을 공급하고, 상기 수분감지소자로부터 상기 공급된 작동전압의 변화에 대응하는 수분감지신호를 입력받고, 상기 입력된 상기 입력된 압력감지신호를 디지털 신호 처리한 후 압력에 해당하는 디지털 신호를 출력하는 압력 및 수분 통합 센서.The method of claim 1,
When the integrated signal processor detects moisture in the fuel of the fuel filter, the integrated signal processor supplies an operating voltage to the moisture sensing element, receives a moisture sensing signal corresponding to a change in the supplied operating voltage from the moisture sensing element, And a pressure and water integrated sensor for outputting a digital signal corresponding to pressure after processing the input pressure sensing signal.
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