Constellation
무선 센서 송신기Wireless Sensor Transmitters
스트레인 게이지·로드셀·토크 센서를 케이블 없이 데이터 수집 시스템에 연결하는 무선 송신기입니다. 센서 바로 옆에서 신호를 디지털로 변환해 Echelon 수신 모듈로 보내므로, 긴 케이블에서 생기는 노이즈와 유·무선 채널 간 시간 오차를 함께 줄일 수 있습니다. 수신기 1대가 최대 32개 모듈을 지원하며, 모든 채널은 유선 센서·차량 버스·영상 데이터와 동기화됩니다.
- 32ch수신기 1대 최대
- 10kS/s채널당 최대
- 50m무선 전송 거리
- IP66방진·방수 등급
센서 배선을 줄이고, 측정 성능은 지킨다
채널을 늘려야 하는데 배선이 부담될 때, 케이블 대신 무선으로 센서 채널을 추가하는 방식입니다.
Echelon에 무선 채널을 더하는 방식
Constellation 송신기를 Echelon 수신 모듈과 조합하면, 무선 채널이 Echelon의 아날로그·디지털·영상·차량 데이터·GPS 채널에 그대로 합류합니다. 모든 채널이 동기화되어 실시간으로 보거나, 여러 데이터 형식으로 저장·분석할 수 있습니다.
기존 무선 센서 송신기는 채널 간 지연 시간이 명시되지 않고 여러 채널을 정밀하게 동기화하기 어려웠습니다. 또 DAQ에 도달하기 전에 A-D와 D-A 변환을 거치고 거기서 다시 디지털화되면서 변환 단계마다 노이즈와 왜곡이 더해졌습니다. Constellation은 송신기에서 한 번만 A/D 변환한 뒤 디지털 데이터를 그대로 보내는 구조입니다.
- 수신기 1대당 무선 센서 모듈 최대 32개
- 센서 배선과 설치 시간·비용을 크게 줄임
- 신호원 가까이에서 디지털화 — 긴 배선과 고 EMI 환경에서 유리
- 안정적인 증폭기로 최대 10 kS/s 측정
- 350 Ω 이상 스트레인 게이지 기반 센서 지원
Constellation이 선택되는 이유
소스에서 디지털화
센서 바로 옆에 ADC를 두어 아날로그 신호 경로에서 생기는 유도 노이즈와 시간 오차를 함께 없앱니다.
유·무선 채널 동기 측정
무선 모듈끼리는 물론 다른 아날로그·디지털·차량 데이터·영상 입력과도 샘플링이 동기화됩니다.
수신기 1대에 32모듈
Echelon 수신 모듈 하나로 최대 32개의 Constellation 모듈을 받아들입니다.
브리지 센서 직접 연결
350 Ω 이상 1/4·1/2·전 브리지 스트레인 게이지, 로드셀, 토크 트랜스듀서를 지원합니다. 내부 350 Ω 정밀 완성 저항이 1/4 브리지 결선을 단순화합니다.
1/2 마이크로스트레인 분해능
3 V 고정 여자 전압으로 1/2 마이크로스트레인 미만까지 신호를 분해합니다.
다양한 기록 모드
연속 기록과 시간 간격 기록은 물론 평균, 피크 홀드, 레인플로우, 피크/밸리 축약 모드를 제공합니다.
저전력 · 대용량 배터리
저전력 구조로 배터리 수명을 늘렸고, 모바일 기기용 Qi 무선 충전 또는 USB-C로 충전합니다.
견고한 밀폐 구조
IP66 밀폐 몰드 하우징에 100 g 충격 보호. 작고 가벼워 측정 대상의 질량 영향을 최소화합니다.
디지털 필터링
시간 영역과 주파수 영역 모두에 대응하는 디지털 필터링을 제공하며, 대역폭은 250 Hz입니다.
두 가지 모델
채널 수와 필요한 샘플레이트에 따라 단일 채널형과 8채널형 중에서 고릅니다.
단일 채널 송신기
센서 한 개를 최대 10 kS/s로 측정하는 소형 모델입니다. 현장에서 결선할 수 있는 M8 커넥터를 사용해, 측정 지점 가까이에 바로 붙여 쓸 수 있습니다.
- 샘플레이트 최대 10 kS/s
- 필드 배선형 M8 커넥터
- 1/4 · 1/2 · 전 브리지 소자 지원
- 2400 mAh 리튬 이온 · 최고 전력 모드 1개월, 최저 전력 모드 1년
- 39 × 78 × 58 mm · 150 g
8채널 송신기
한 대로 센서 8개를 묶어 보내는 모델입니다. 62핀 D-sub 커넥터로 다채널 배선을 한 번에 정리할 수 있습니다.
- 채널당 샘플레이트 최대 1 kS/s
- 62핀 D-sub 커넥터
- 1/4 · 1/2 · 전 브리지 소자 지원
- 6000 mAh 리튬 이온 · 최고 전력 모드 1주, 최저 전력 모드 2년
- 104 × 81 × 39 mm · 300 g
견고한 설계
IP66 환경 등급
내부 개스킷과 밀폐 커넥터를 적용한 몰드 하우징이 가혹한 환경으로부터 내부 전자 회로를 보호합니다. 하우징 재질은 경화 폴리카보네이트입니다.
100 g 충격 보호
충격 100 g(11 ms half-sine, Mil-Std-810F), 진동 20 g(25~500 Hz, Mil-Std-810F) 규격을 만족합니다.
작은 크기
측정 대상에 부착했을 때 질량이 결과에 미치는 영향을 최소화하도록 작고 가볍게 만들었습니다. M4 나사로 고정하며 자석 마운트도 사용할 수 있습니다.
절전 모드
측정과 측정 사이에는 원격 수신기에서 대기 모드로 전환해 소비 전력을 크게 낮춥니다. 대기 상태에서도 원격 통신으로 측정을 시작할 수 있습니다.
밀폐 멤브레인 키패드
밀폐형 키패드로 전원을 켜고 끄며, LED로 배터리 상태와 무선 연결 상태를 표시합니다.
데이터 축약 기능
Echelon SSD로 연속 스트리밍하는 것 외에, 준정적 측정용 타이머 기반 버스트 수집(측정 사이에는 저전력 슬립)과 평균·피크 홀드·레인플로우·피크/밸리 축약을 제공합니다.
전원 · 충전
고용량 리튬 이온 배터리와 저전력 구조를 조합해, 설정에 따라 며칠에서 수년까지 운용할 수 있습니다. 충전은 모바일 기기용 Qi 무선 충전 패드에 올려두거나 방수 USB-C 커넥터를 연결하는 두 가지 방식입니다.
- Qi 무선 급속 충전 또는 방수 USB-C (5 V, 800 mA)
- 충전 시간 — 단일 채널형 약 2시간, 8채널형 약 8시간
- 충전 가능 온도 0 ~ +50℃, 동작 온도 -20 ~ +70℃
자석 마운팅 플레이트를 장착하면 내부 Qi 무선 충전은 사용할 수 없고, 외장 DC 충전기는 그대로 사용할 수 있습니다.
시간 동기화와 설치
연속적으로 맞춰지는 시간축
Constellation 송신기는 IEEE 1588 정밀 시간 프로토콜(PTPv2)에 준하는 방식으로 동기화합니다. 센서와 센서 사이, 그리고 센서와 Echelon 수신 모듈 사이의 지연 시간을 계속 측정하고 보정하므로, 센서를 어디에 배치하든 송신기 모듈이 수신기와 동기 상태를 유지합니다.
동기화 과정에서는 Echelon 마스터 클럭과 Constellation 송신기의 슬레이브 클럭 사이에서 시간 오프셋 보정과 샘플레이트 보정이 이뤄집니다. 슬레이브 클럭은 센서 데이터에 함께 실려 오는 이벤트 메시지를 통해 마스터와 동기화되며, 측정 지점이 물리적으로 떨어져 있어도 수집 데이터는 계속 동기 상태로 유지됩니다.
긴 케이블을 없애는 구조
Constellation은 송신기에서 데이터를 디지털로 변환해 Echelon 수신기로 보내므로, 시간 오차와 아날로그 신호 경로의 유도 노이즈가 함께 사라집니다.
특히 전기차처럼 방사 노이즈가 심한 EMI 환경에서는 긴 케이블이 노이즈를 그대로 받아 마이크로볼트 수준의 스트레인 게이지 신호를 덮어버리기 쉽습니다. Constellation은 ADC를 센서 가까이에 두어 긴 케이블 구간 자체를 제거합니다.
경쟁 무선 송신기는 데이터를 디지털화한 뒤 다시 D/A 변환해 보내고, 서드파티 DAQ에서 또 한 번 디지털화합니다. 이 방식은 유선 센서와 무선 센서 사이에 큰 시간 편차를 만들 수 있습니다.
자석 마운트 안테나 (옵션)
7인치 자석 마운트 안테나와 1 m SMA 케이블 구성입니다. 송신기를 차체 하부나 밀폐된 공간에 설치했을 때 안테나만 밖으로 빼서 통신 범위를 확보합니다.
리지드 안테나
SMA 커넥터를 사용하는 5인치 직결형 안테나입니다. 수신기에는 안테나가 필요하고, 송신기에는 선택 사항입니다.
내장 안테나 · 외부 안테나 전환
송신기에는 내부 IFA 안테나와 방수 SMA 커넥터가 함께 들어 있으며, 소프트웨어로 어느 쪽을 쓸지 선택합니다. 무선 통신 거리는 내부·외부 안테나 모두 최대 50 m입니다.
자석 마운트 베이스 (옵션)
단일 채널형과 8채널형 각각에 맞는 자석 마운트 베이스를 사용해 나사 가공 없이 부착할 수 있습니다.
외장 DC 충전기 (옵션)
USB-C 외장 DC 충전기(5 V, 850 mA)를 제공합니다. 입력은 9~230 Vac, 50~400 Hz입니다.
통신 방식
블루투스 5.0 무선 통신을 사용합니다. 수신기는 전면 SMA 암 커넥터 4개로 4개의 무선 노드를 운용합니다.
수신 모듈 · Echelon 연동 · 소프트웨어
Constellation 수신 모듈
수신 모듈은 최대 32개의 송신기 모듈을 지원하며, 전압·전류·가속도계·스트레인 게이지·열전대·주파수 같은 유선 신호를 받는 다른 Echelon 입력 모듈과 자유롭게 조합할 수 있습니다.
성능이 낮은 대체 무선 모듈은 A/D 변환으로 데이터를 받은 뒤 수신부에서 다시 아날로그로 되돌리고, DAQ에서 또 디지털화합니다. Constellation은 신호원 가까이에서 한 번의 A/D 변환만 거쳐 디지털로 전송하므로 오차와 노이즈 발생 요인이 크게 줄어듭니다.
- 수신기 4계통 · 무선 입력 최대 32채널
- 샘플레이트 십진 0.5 S/s ~ 10 kS/s, 이진 0.512 S/s ~ 10.24 kS/s
- 내부 아날로그·디지털·영상 채널과 완전 동기
- Echelon 1대당 수신 모듈 1개, 입력 모듈 슬롯 1개 사용
Echelon XE 데이터 수집 시스템
Constellation 모듈은 모듈러 구조의 Echelon 데이터 수집 시스템에 장착됩니다. 무선 데이터는 유선 센서 데이터, 차량 버스 데이터, 영상, GPS 데이터와 함께 연속 동기화되며 저장 용량은 최대 1 TB입니다.
- IP67 등급, 100 g 충격, -40 ~ +85℃ 동작 온도
- Echelon XE 1대당 입력 모듈 4장 — 신호 조절 아날로그 최대 128채널, 무선 Constellation 32채널, DI/카운터/RPM 16채널, CAN 1024채널, 절연 열전대 64채널, 영상 6채널, GPS 8채널
- PTPv2(IEEE 1588)로 여러 대를 마이크로초 단위 동기화, 버튼 한 번으로 동시 시작·정지 후 단일 파일로 병합
- 채널당 최대 1 MS/s · 내장 SSD로 최대 1 TB 스트리밍 기록
- 이더넷·WiFi·유선 원격 제어 · 9~36 Vdc 전원, 옵션 배터리팩
페어링과 설정
수신 모듈은 설정 중 항상 페어링 모드로 주변 송신기를 찾습니다. 목록에서 모듈을 골라 채널 대화상자로 끌어다 놓기만 하면 연결이 끝납니다.
송신기 검색 · 선택
사용 가능한 송신기 목록에서 모듈을 골라 채널 대화상자로 끌어다 놓으면 페어링됩니다. 한번 연결된 모듈은 사용자가 해제하기 전까지 수신기와 무선으로 연결된 상태를 유지합니다.
상태 확인
내부·외부 안테나 선택, 배터리 잔량, 신호 세기, 링크 상태를 설정 소프트웨어에서 확인합니다. 수신기 4개 노드 전체의 상태와 설정을 다룰 수 있고, 수신 모듈에 위치나 측정 지점 이름을 붙여둘 수 있습니다.
채널 목록 통합
페어링이 끝나면 송신기가 자동으로 채널 목록에 나타납니다. 다른 무선 채널, 유선 아날로그·디지털 채널, 차량 버스 데이터, 영상, GPS 채널과 같은 화면에서 함께 관리합니다.
설정 · 표시 · 분석 소프트웨어
Constellation 모듈은 Hi-Techniques Aspire 소프트웨어로 운용합니다. 설정이 간단하고 실시간 데이터 표시와 분석을 지원하며, 20가지 파일 형식으로 데이터를 내보낼 수 있습니다. 무선 데이터는 유선 센서 데이터, 차량 버스 데이터, 영상, GPS 데이터와 동기화되어 함께 표시됩니다.
- 실시간 스크롤 차트 레코더 표시
- 멀티채널 오실로스코프
- 워터폴 · 옥타브 · FFT 등 스펙트럼 표시
- 미터 스타일을 고를 수 있는 수치 표시
- 다운로드 지도를 사용하는 GPS 위치 매핑
- 아날로그 센서, 디지털·차량 데이터 버스, GPS, 영상 입력 간 커서 동기 표시
100종 이상 분석 함수
삼각함수, 미적분, 타이밍, 스펙트럼 등 100가지가 넘는 대화형 분석 기능을 내장했습니다.
수식 편집기
여러 함수를 조합해 사용자 정의 분석을 만듭니다. 대상 파형과 측정 항목, 분석 구간을 고르면 새 트레이스나 수치 결과가 생성되고, 이후 수집할 때마다 자동으로 계산·표시하도록 설정할 수 있습니다.
파형 계산기
아이콘 하나로 화면에 표시된 모든 채널의 최대/최소, RMS, 주파수 같은 통계를 즉시 계산합니다. 결과는 Excel이나 Word로 그대로 복사해 보고서에 쓸 수 있습니다.
센서 데이터베이스
교정 상수, 시리얼 번호, 다음 교정 일자를 포함해 모든 센서 정보를 관리합니다. 목록에서 센서를 골라 채널 메뉴로 끌어다 놓으면 설정이 끝나고, 센서부터 결과까지 측정 이력을 추적할 수 있습니다.
Python 스크립트 자동화
Aspire의 원격 명령 세트와 오픈소스 Python 스크립트 기능으로 사용자 정의 분석과 시험 자동화를 구성합니다. 많이 쓰이는 사용자 분석 프로그램은 무상으로 제공됩니다.
데이터 내보내기
20가지 파일 형식으로 내보낼 수 있어, 기존에 쓰던 분석 도구로 데이터를 옮기기 쉽습니다.
이런 현장에서 사용됩니다
배선이 어렵거나 노이즈가 심한 환경에서 스트레인·하중·토크를 측정해야 할 때 활용됩니다.
Constellation 사양
송신기 모델 비교
| 항목 | 단일 채널 송신기 | 8채널 송신기 |
|---|---|---|
| 채널 수 | 1 | 8 |
| 샘플레이트 | 1 S/s ~ 10 kS/s | 채널당 1 S/s ~ 1 kS/s |
| 입력 커넥터 | 필드 배선형 M8 | 62핀 D-sub |
| 지원 브리지 | 1/4 · 1/2 · 전 브리지 | 1/4 · 1/2 · 전 브리지 |
| 배터리 | 2400 mAh 리튬 이온 | 6000 mAh 리튬 이온 |
| 사용 시간 (최고 전력 모드) | 1개월 | 1주 |
| 사용 시간 (최저 전력 모드) | 1년 | 2년 |
| 충전 시간 | 약 2시간 | 약 8시간 |
| 치수 | 3.1" × 2.2" × 1.6" (39 × 78 × 58 mm) | 4.1" × 3.2" × 1.5" (104 × 81 × 39 mm) |
| 중량 | 5.1 oz (150 g) | 10.4 oz (300 g) |
입력 · 통신 · 환경
| 채널 수 | 수신기당 32채널 (Echelon 1대당 수신 모듈 1개) |
|---|---|
| 지원 센서 | 350 Ω 이상 전·1/2·1/4 브리지 스트레인 게이지, 로드셀, 토크 트랜스듀서 |
| A/D 변환 | 16비트 SAR |
| 대역폭 | 250 Hz · 소프트웨어 선택 필터링 |
| 여자 전압 | 3 V 고정 · 채널당 최대 9 mA |
| 정확도 | 1/2 마이크로스트레인 분해능 |
| 통신 방식 | 블루투스 5.0 무선 · 내부 IFA 안테나 및 외부 안테나용 SMA 커넥터(소프트웨어 선택) |
| 무선 거리 | 최대 50 m (내부·외부 안테나 모두) |
| 충전 | Qi 무선 급속 충전 또는 방수 USB-C 커넥터(5 V, 800 mA) · 대기 모드에서 원격 통신으로 측정 시작 가능 |
| 환경 | IP66 방진·방수 |
| 온도 | 동작 -20 ~ +70℃ · 충전 0 ~ +50℃ |
| 충격 | 100 g, 11 ms half-sine, Mil-Std-810F |
| 진동 | 20 g, 25~500 Hz, Mil-Std-810F |
| 하우징 | 경화 폴리카보네이트 |
| 마운팅 | M4 나사 · 자석 마운트 사용 가능 |
| 데이터 저장 | Echelon XE 내부 SSD · 최대 1 TB |
| 수신기 무선 노드 | 전면 SMA 암 커넥터 4개 |
| 메이커 | Hi-Techniques (미국) |
* 자석 마운팅 플레이트를 장착하면 내부 Qi 무선 충전은 사용할 수 없습니다. 외장 DC 충전기는 그대로 사용할 수 있습니다.
Constellation, 도입을 검토 중이신가요?
측정 채널 수와 센서 종류, 설치 환경에 맞는 송신기·안테나 구성을 코스테크 담당 엔지니어가 안내해 드립니다.
