KR100539310B1 - The optical dust sensor which has a function of self diagonosis and the sensitivity control - Google Patents

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정진규
김경우
구본주
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Abstract

본 발명은 먼지센서를 구성하는 LED의 광량 경시 변화 및 렌즈오염에 의한 입사광량의 변화를 실시간으로 모니터링하여 먼지센서의 감도를 저하시키는 요인을 마이컴에서 알고리즘적으로 보정하여 먼지센서의 출력값이 항시 동일하게 유지되는 자기진단형 광학식 먼지센서에 관한 것이다. 또한 센서제품의 생산시 발생하는 넓은 범위의 감도 편차를 마이컴에서 보정 처리하여 감도 편차를 줄여서 출하할 수 있는 먼지센서의 구성 방식에 관한 것이다.The present invention monitors in real time the change in the amount of light of the LED constituting the dust sensor and the change in the incident light amount due to lens contamination, and algorithmically corrects the factors that reduce the sensitivity of the dust sensor by using a microcomputer to algorithmically output the same value of the dust sensor It relates to a self-diagnostic optical dust sensor that is maintained. The present invention also relates to a configuration method of a dust sensor that can be shipped by reducing the sensitivity deviation by correcting a wide range of sensitivity deviation that occurs during the production of the sensor product.

이에 따른 본 발명은 수광센서(1) 및 발광부(2), 먼지에 의해 산란된 빛을 집광하는 렌즈(3) 및 가시광필터(5)로 구성된 광학부(4), 수광부의 아나로그 출력신호를 증폭하는 증폭부(30), 증폭전 수광부 광센서 에미터 신호(20), 에미터신호 및 증폭신호를 입력받아 센서의 감도를 보정하여 출력하고, 센서의 감도분산을 보정하기 위한 감도보정 입력회로부(50) 및 신호를 알고리즘 처리하는 마이컴(40)으로 구성된다.Accordingly, the present invention provides an analog output signal comprising a light receiving sensor 1 and a light emitting unit 2, an optical unit 4 composed of a lens 3 for collecting light scattered by dust and a visible light filter 5, and a light receiving unit. Amplification unit 30 for amplifying the light receiving unit before the amplification light receiver emitter signal 20, the emitter signal and the amplified signal is input to correct the sensitivity of the sensor, sensitivity correction input for correcting the sensitivity dispersion of the sensor It consists of the circuit part 50 and the microcomputer 40 which algorithm-processes a signal.

광학식 먼지센서, 감도분산편차, 감도보정 입력회로부, 마이컴 Optical Dust Sensor, Sensitivity Dispersion Deviation, Sensitivity Correction Input Circuit, Micom

Description

자가 감도 보정 기능 및 감도편차 조절 기능을 갖는 광학식 먼지센서{THE OPTICAL DUST SENSOR WHICH HAS A FUNCTION OF SELF DIAGONOSIS AND THE SENSITIVITY CONTROL} Optical Dust Sensor with Self Sensitivity Correction Function and Sensitivity Deviation Control {THE OPTICAL DUST SENSOR WHICH HAS A FUNCTION OF SELF DIAGONOSIS AND THE SENSITIVITY CONTROL}

도 1은 본 발명에 따른 먼지센서의 광학부이다.1 is an optical unit of a dust sensor according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 먼지센서의 출력신호이다.2 is an output signal of the dust sensor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 신호처리부 구성도이다.3 is a block diagram of a signal processor according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 센서 감도 표시도이다.4 is a sensor sensitivity display according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 : 수광센서1: Light receiving sensor

2 : 발광부2: light emitting unit

3 : 집광렌즈3: condenser lens

4 : 광학부4 optical section

5 : 가시광필터5: visible light filter

6 : 먼지입자6: dust particles

10 : 수광부 신호10: light receiver signal

20 : 에미터 신호20 emitter signal

30 : 증폭부30: amplification unit

40 : 마이컴40: micom

50 : 감도보정입력회로부50: sensitivity correction input circuit

60 : 센서출력부60: sensor output unit

70 : 렌즈세척시기 알림부70: lens cleaning time notification unit

본 발명은 환경감지 및 공기청정기용 광학식 먼지센서의 생산시 광부품의 특성편차에 의한 먼지센서의 감도특성 편차 발생과 사용중에 발생하는 광원의 경시변화에 따른 먼지센서의 감도특성변화에 의한 공기청정기 및 환경 감지기의 오동작을 방지하기 위해 먼지센서에 자가 진단 및 보정기능을 부여하여 환경감지기나 공기청정기가 안정되게 동작하기 위한 수단을 제공하며, 또한 먼지센서 생산 시에도 센서의 출력 불균일성에 의한 품질 및 수율저하를 개선하여 생산성을 제고하기 위한 수단을 제공한다.According to the present invention, an air cleaner according to a change in sensitivity characteristics of a dust sensor according to a variation of sensitivity characteristics of a dust sensor due to a characteristic deviation of an optical component during production of an optical dust sensor for environmental sensing and an air cleaner, and a change in a light source generated over time during use And by providing self-diagnosis and correction function to dust sensor to prevent malfunction of environmental sensor, it provides a means for stable operation of environmental sensor or air purifier. It provides a means to improve productivity by improving yield reduction.

본 발명은 광학식 먼지센서로서 먼지에 의해 산란되는 빛의 양을 검출하여 먼지의 양, 농도를 측정하는 기능을 갖으며 이러한 기능을 이용하여 공기청정기용 먼지센서 및 대기중의 먼지를 감지하기 위한 수단을 제공한다. 먼지센서는 공기청정기, 실내 및 실외 공기질 감지기 및 자동차배기가스의 매연감지 및 진공청소기 의 흡입구 먼지 감지, 물 속에 부유된 부유물을 부유먼지(탁도)등을 측정하여 전기적 신호를 제공하는 센서부품이다.The present invention is an optical dust sensor having a function of detecting the amount of light scattered by the dust to measure the amount of dust, the concentration of the air cleaner dust sensor and means for detecting the dust in the air using this function To provide. Dust sensor is an air cleaner, indoor and outdoor air quality detector, soot smoke detection of automobile exhaust gas, inlet dust detection of vacuum cleaner, floating dust (turbidity) of water suspended in water, etc. to provide an electrical signal.

종래의 먼지센서는 광원으로서 LED와, 수광부로서 광센서 및 먼지에 의해 산란된 빛을 집광하는 렌즈 및 수광센서의 아나로그 출력신호를 증폭하는 증폭부 및 증폭후 신호를 전압출력하거나 혹은 비교회로를 통하여 펄스로 출력하는 회로부로 구성되어 있다. 이러한 먼지센서는 지속적 사용으로 인한 LED의 광량 감소로 인한 센서의 감도 저하 및 집광렌즈의 오염으로 인한 센서의 오동작, 부품고유의 특성 편차가 있는 광소자와 렌즈의 조합으로 생산된 광학식 센서로서 30% 정도의 큰 감도 특성편차를 갖고 출하되고 있다.Conventional dust sensors include LEDs as light sources, lenses for condensing light scattered by the light sensors and light receivers, and amplifiers for amplifying the analog output signals of the light receivers, and amplified signals for voltage output or comparison circuits. It is composed of a circuit unit for outputting a pulse through. This dust sensor is an optical sensor produced by the combination of optical element and lens with deterioration of the sensor due to the decrease of light quantity of LED due to continuous use, malfunction of the sensor due to contamination of condensing lens, and variation of unique parts. It is shipped with a large sensitivity characteristic deviation.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 목적은 LED의 광량 변화를 마이컴에서 지속적으로 모니터링하여 자가 진단 및 보정을 하고, 렌즈 오염에 의한 광량변화를 마이컴에서 지속적으로 모니터링하여 렌즈 세척시기를 알려줌으로써 센서의 오동작을 방지하고, 제품 생산 후 사용중에도 실시간으로 마이컴에서 감도보정을 통하여 센서의 특성편차를 줄여서 안정된 먼지센서를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been created to solve the above problems, the purpose of which is to continuously monitor the light quantity change of the LED in the microcomputer to self-diagnose and correct, and to continuously monitor the light volume change due to lens contamination in the microcomputer It prevents the malfunction of the sensor by informing the lens cleaning time, and provides stable dust sensor by reducing the characteristic deviation of the sensor through the sensitivity correction in the microcomputer in real time even after the production.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 먼지센서는, 대기중에 부유하는 미세먼지를 검출하기 위하여 구성된 것으로서, 빛을 발생하는 발광부(2), 미세먼지에 의해 산란된 빛을 감지하는 수광센서(1), 산란된 빛을 상기 수광센서(1)로 집광하는 렌즈(3), 상기 렌즈(3)를 경유한 빛으로부터 가시광을 차단해주는 차단필터(5)로 구성된 광학부(4); 먼지에 의하여 산란광이 발생하거나, 상기 발광부(2)의 광량이 저하되거나, 상기 렌즈(3)가 먼지에 오염될 경우에 상기 수광센서(1)의 신호에 의하여 에미터전압을 발생하는 에미터신호부(20); 상기 수광센서(1)의 수광부신호를 증폭하는 증폭부(30); 제품생산시 나타나는 상기 발광부(2) 및 수광센서(1)의 감도편차를 줄이기 위한 감도보정입력회로부(50); 및 상기 에미터신호부(20) 및 감도보정입력회로부(50)의 신호를 입력받아, 상기 수광센서(1)의 감도를 자가보정하거나, 렌즈세척시기를 알려주는 렌즈세척시기알림부(70)로 신호를 출력해주는 마이컴(40);을 포함하는 것을 특징으로 한다.Dust sensor according to the present invention for achieving the above object is configured to detect the fine dust floating in the air, the light emitting unit for generating light 2, the light receiving sensor for detecting the light scattered by the fine dust (1), an optical unit (4) consisting of a lens (3) for collecting scattered light with the light receiving sensor (1), and a blocking filter (5) for blocking visible light from the light passing through the lens (3); Emitter which emits emitter voltage by the signal of the light receiving sensor 1 when scattered light is generated by dust, the light amount of the light emitting part 2 is reduced, or when the lens 3 is contaminated with dust. A signal unit 20; An amplifying unit 30 for amplifying a light receiving unit signal of the light receiving sensor 1; A sensitivity correction input circuit part 50 for reducing the sensitivity deviation of the light emitting part 2 and the light receiving sensor 1 during the production of the product; And a lens washing timing notification unit 70 which receives signals from the emitter signal unit 20 and the sensitivity correction input circuit unit 50 to self-correct the sensitivity of the light receiving sensor 1 or to inform the lens washing timing. Microcomputer 40 for outputting a signal to the; characterized in that it comprises a.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 먼지센서의 광학부이다. 도 2는 본 발명에 따른 먼지센서의 출력신호이다. 도 3은 본 발명에 따른 신호처리부 구성도이다. 도 4는 본 발명에 따른 센서 감도 표시도이다.1 is an optical unit of a dust sensor according to the present invention. 2 is an output signal of the dust sensor according to the present invention. 3 is a block diagram of a signal processor according to the present invention. 4 is a sensor sensitivity display according to the present invention.

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도 1의 (2)는 적외선 혹은 자외선 파장의 빛을 발생하는 발광부로서 빛을 발생시키는 통상의 LED 혹은 레이저 다이오드 등으로 구성된다.
도 1의 (1)은 적외선 혹은 자외선용 수광센서로서 가시광 차단필터(5)나 가시광 차단수지를 사용한 광센서 패키징 방법 등에 의하여, 사용시 주변 빛에 의해 간섭을 받지 않도록 고려되어 있다. 이때 사용되는 빛은 통상의 가시광범위에 해당되는 파장은 사용하지 않는다.
광원으로부터 발광된 빛이 그 빛의 파장의 1/2보다 큰 먼지에 조사될 경우 산란되며, 더욱 큰 먼지일수록 산란각은 커진다. 따라서 작은 입자를 검출하기 위해서는 가능한 짧은 파장의 빛을 이용하여야 한다.
통상의 자외선파장인 400nm의 광원을 사용하면 파장의 절반인 약 200nm 먼지를 계측할 수 있고, 통상의 적외선파장인 900nm의 파장을 사용하면 약 450nm 이상의 먼지를 계측할 수 있다. 사용되는 파장에 따라서 적절한 수광센서가 선정되며 광학계가 다르게 구성된다.Fig. 1 (2) is a light emitting unit for generating light of infrared or ultraviolet wavelength, and is composed of a conventional LED or laser diode for generating light.
FIG. 1 (1) is considered not to be interfered with by ambient light during use by a visible light filter 5 or an optical sensor packaging method using a visible light blocking resin as a light receiving sensor for infrared or ultraviolet light. The light used at this time does not use a wavelength corresponding to the normal visible light range.
The light emitted from the light source is scattered when irradiated with dust larger than 1/2 of the wavelength of the light, and the larger the dust, the larger the scattering angle. Therefore, light of the shortest wavelength should be used to detect small particles.
Using a light source of 400 nm, which is a normal ultraviolet wavelength, about 200 nm dust, which is half of the wavelength, can be measured, and when a wavelength of 900 nm, which is a normal infrared wavelength, is used, dust of about 450 nm or more can be measured. The appropriate light receiving sensor is selected according to the wavelength used and the optical system is configured differently.

도 1의 (3)은 렌즈로서 산란된 빛을 수광센서(1)로 집광시키는 역할을 한다. 먼지에 의하여 산란된 빛은 렌즈(3)를 통하여 수광센서(1)로 집속되며, 수광센서(1)에서는 광전류가 발생한다. 발생된 광전류는 동작회로에 의하여 전압으로 변환된 후 증폭되어 도 2의 (A)와 같이 아나로그 파형으로 출력된다.(3) of FIG. 1 serves to condense scattered light with the light receiving sensor 1 as a lens. The light scattered by the dust is focused on the light receiving sensor 1 through the lens 3, and a light current is generated in the light receiving sensor 1. The generated photocurrent is converted into a voltage by the operation circuit and then amplified and output as an analog waveform as shown in FIG.

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도 2의 (A)와 (B)는 먼지를 감지했을 경우의 수광센서(1)의 출력특성을 나타낸다. 도2의 (C)에서와 같이 먼지가 없을 경우는 초기 생산출하시 조정된 에미터 전압에 해당하는 일정한 직류전압이 출력되나, 먼지에 의해 산란광이 발생할 경우는 에미터전압의 변화가 발생시켜 출력파형의 변화가 발생한다. 이 파형은 도 2의 (A)와 같이 먼지입자의 크기나 양에 따라 출력 형태를 달리한다.
도 3의 (20)은 수광센서(1)에서 발생된 신호에 의하여 에미터전압을 발생하는 에미터신호부이다.2A and 2B show output characteristics of the light receiving sensor 1 when dust is detected. If there is no dust as shown in Fig. 2C, a constant DC voltage corresponding to the emitter voltage adjusted at the time of initial production is output, but when scattered light is generated by dust, the emitter voltage is changed and output. A change in waveform occurs. This waveform has a different output form depending on the size and amount of dust particles as shown in FIG.
3 is an emitter signal unit for generating an emitter voltage by a signal generated by the light receiving sensor 1.

통상의 먼지센서에 있어서, 에미터신호부(20)에서 발생되는 에미터전압은 출하시 1.0볼트(Volt)의 범위 값을 갖도록 조정되어 출하된다. 먼지센서가 사용시간이 증가함에 따라 발광부(2)에서 발생되는 광량이 떨어지게 되는데, 발광부(2)의 광량이 저하될 경우는 도 2의 (C)와 같이 에미터전압이 낮아진다.
에미터전압의 변화값은 저하되는 광량에 비례하며, 발광부(2)와 수광센서(1)에 따라 정도 차이는 있으나 실험적으로 비교적 일정한 경향을 구할 수 있다. 이러한 경향으로부터 상관계수를 구할 수 있으며 이 계수는 마이콤(40)에 감도보정 기능을 부여하기 위한 알고리즘에 반영된다.In a conventional dust sensor, the emitter voltage generated by the emitter signal unit 20 is adjusted and shipped so as to have a range value of 1.0 Volt at the time of shipment. As the usage time of the dust sensor increases, the amount of light generated by the light emitting unit 2 decreases. When the light amount of the light emitting unit 2 decreases, the emitter voltage decreases as shown in FIG.
The change value of the emitter voltage is proportional to the amount of light deteriorated, and although there is a difference in degree depending on the light emitting unit 2 and the light receiving sensor 1, a relatively constant tendency can be obtained experimentally. A correlation coefficient can be obtained from this tendency, and the coefficient is reflected in an algorithm for giving the microcomputer 40 a sensitivity correction function.

또한 먼지센서를 구성하는 렌즈가 먼지에 오염이 된 경우는 도 2의 (C)와 같이 에미터전압이 높아진다. 이러한 에미터전압의 변화는 렌즈의 오염정도에 따라 비례하여 역시 일정한 경향을 갖고 있으며 실험적으로 경향을 구할 수 있다. 이러한 경향으로부터 상관계수를 구할 수 있으며 이 계수는 마이콤(40)에 감도보정 기능을 부여하기 위한 알고리즘에 반영된다. 또한 렌즈의 오염이 심하여 센서가 오동작을 할 경우 마이컴(40)은 렌즈세척시기알림부(70)에 신호를 입력하여 준다.In addition, when the lens constituting the dust sensor is contaminated with dust, the emitter voltage increases as shown in FIG. The change in emitter voltage also tends to be proportional to the degree of contamination of the lens and can be experimentally determined. A correlation coefficient can be obtained from this tendency, and the coefficient is reflected in an algorithm for giving the microcomputer 40 a sensitivity correction function. In addition, when the sensor malfunctions due to severe contamination of the lens, the microcomputer 40 inputs a signal to the lens washing timing notification unit 70.

도 3은 본 발명에서 이러한 기능을 구현하기 위한 기능 블럭도를 나타낸다. 도 3의 (10)은 수광센서(1)로부터 발생되는 수광부신호를 나타낸다. 수광부신호는 증폭되기 전에 에미터전압으로 변환되는데, 이러한 에미터전압(20)으로의 변환을 거쳐 증폭부의 입력으로 통하게 된다.
도 3의 (30)은 수광센서(1)로부터 발생되는 수광부신호를 증폭하는 증폭부를 나타낸다. 먼지센서는 생산시에 발생하는 각 구성부품의 특성 편차, 즉 초기 동작 조건에서의 발광부(2) 제품별 광량편차 및 수광센서(1)의 제품별 감도편차, 먼지센서의 기구조립시 공차에 의한 편차 등등이 누적되어 생산되는 먼지센서 제품마다 제품의 감도 특성 편차가 크게 된다.3 shows a functional block diagram for implementing such a function in the present invention. 3 shows a light receiving unit signal generated from the light receiving sensor 1. The light receiving unit signal is converted into an emitter voltage before being amplified. The light receiving unit signal is converted into the emitter voltage 20 to be input to the input of the amplifying unit.
3 shows an amplifying unit for amplifying the light receiving unit signal generated from the light receiving sensor 1. The dust sensor is characterized by variation in the characteristics of each component that occurs during production, that is, the light quantity deviation of each light emitting part 2 in the initial operating conditions, the sensitivity deviation of each product of the light receiving sensor 1, and the tolerance of assembly of the dust sensor. The variation of sensitivity characteristic of the product is greatly increased for each dust sensor product that is accumulated and produced by the deviation.

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본 발명에서는 도 3의 마이컴내(40)에 이러한 편차를 보정하기 위한 알고리즘을 내장하여 먼지농도별로 먼지센서의 감도를 측정하여 각각의 센서를 항시 일정한 출력범위를 갖게 하는 기능을 포함한다.
이를 위해 도 3에서와 같이 마이콤(40)에 0~5볼트 범위내에서 일정 전압 혹은 디지탈적신호인 1,(+5볼트), 0 (0볼트)를 마이콤(40)의 핀에 입력하는 방식을 회로적으로 구성하는 감도보정입력회로부(50)를 갖는다. 마이컴(40)은 감도보정입력회로부(50)에서 입력되는 신호값에 따라 도 2의 (A)처럼 기준전압이 변화된 것을 인식하고 소정의 알고리즘을 거쳐 먼지 센서의 감도를 보정한다.In the present invention, the microcomputer 40 of FIG. 3 includes an algorithm for correcting such a deviation, thereby measuring the sensitivity of the dust sensor for each dust concentration, thereby including a function to always have a constant output range of each sensor.
To this end, as shown in FIG. 3, a method of inputting 1, (+5 volts) or 0 (0 volts), which are constant voltages or digital signals, within the range of 0 to 5 volts to the microcomputer 40 is input to the pin of the microcomputer 40. It has a sensitivity correction input circuit part 50 which constitutes a circuit. The microcomputer 40 recognizes that the reference voltage is changed according to the signal value input from the sensitivity correction input circuit unit 50, and corrects the sensitivity of the dust sensor through a predetermined algorithm.

본 발명은 상기와 같이 에미터 전압을 측정하는 기능과 감도보정입력회로부(50)를 구성하여 소정의 알고리즘을 내장함으로서 센서의 출력 특성변화를 보정할 수 있도록 하고, 임의의 오염치를 벗어나는 경우는 먼지센서의 렌즈 청소시기 등을 알리는 기능을 갖는 마이콤을 내장한 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the function of measuring the emitter voltage and the sensitivity correction input circuit unit 50 are configured to incorporate a predetermined algorithm to correct a change in the output characteristic of the sensor. It is characterized by a built-in microcomputer having a function for notifying the cleaning time of the lens of the sensor.

먼지센서는 생산 과정 중에서 발과부(2) 출력 특성 편차 및 수광센서(1)의 수광감도 편차와 렌즈(3)에 의한 기구적 편차 등의 누적편차로 인하여 최종출력의 편차는 개별 제품별로 매우 감도가 다르게 생산되어 약 30%의 감도 편차를 가지고 출하된다.The dust sensor is very sensitive to individual products due to cumulative deviations such as deviation of output characteristics of light emitting part (2) and light sensitivity of light receiving sensor (1) and mechanical deviation by lens (3) during the production process. Is produced differently and shipped with a sensitivity deviation of about 30%.

본 발명은 광학부(4)를 구성하는 발광부(2)의 수명변화 및 사용중 렌즈(3)의 오염에 의한 수광센서(1)의 감도 변화를 마이컴에서 자가보정하여 항시 동일한 출력값을 내주고, 제품 생산시 감도보정입력회로(50)부를 적용하여 제품 특성편차를 줄여서 생산하는 먼지센서이다. 본 발명에 의하여 생산된 먼지센서는 도 4와 같이기존의 먼지센서에서 발생하는 감도편차를 극복하여 5%이내의 감도편차를 갖는 먼지센서를 공급할 수 있다.The present invention always corrects the sensitivity change of the light receiving sensor 1 due to the change in lifespan of the light emitting part 2 constituting the optical part 4 and the contamination of the lens 3 during use, and at the same time self-corrects the same output value, It is a dust sensor that produces by reducing the product characteristic deviation by applying sensitivity correction input circuit (50) during production. The dust sensor produced by the present invention can provide a dust sensor having a sensitivity deviation of less than 5% by overcoming the sensitivity deviation generated in the existing dust sensor as shown in FIG.

또한 사용중에 발생하는 발광부(2)의 경시 변화에 의한 먼지센서의 감도 저하를 알고리즘적으로 보정하여 일정한 감도를 갖도록 하여 사용기기의 오동작 방지와 센서의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.In addition, the degradation of the sensitivity of the dust sensor due to the time-dependent change of the light emitting part 2 generated during use has an advantage that can be fixed to have a constant sensitivity to prevent malfunction of the equipment used and extend the life of the sensor.

Claims (3)

(삭제)(delete) (삭제)(delete) 대기중에 부유하는 미세먼지를 검출하기 위하여 구성된 것으로서, 빛을 발생하는 발광부(2), 미세먼지에 의해 산란된 빛을 감지하는 수광센서(1), 산란된 빛을 상기 수광센서(1)로 집광하는 렌즈(3), 상기 렌즈(3)를 경유한 빛으로부터 가시광을 차단해주는 차단필터(5)로 구성된 광학부(4); It is configured to detect fine dust floating in the air, the light emitting unit for generating light 2, the light receiving sensor (1) for detecting the light scattered by the fine dust, the scattered light to the light receiving sensor (1) An optical unit 4 including a lens 3 for condensing and a blocking filter 5 for blocking visible light from light passing through the lens 3; 먼지에 의하여 산란광이 발생하거나, 상기 발광부(2)의 광량이 저하되거나,상기 렌즈(3)가 먼지에 오염될 경우에 상기 수광센서(1)의 신호에 의하여 에미터전압을 발생하는 에미터신호부(20);Emitter which emits emitter voltage by the signal of the light receiving sensor 1 when scattered light is generated by dust, the light quantity of the light emitting part 2 is reduced, or when the lens 3 is contaminated with dust. A signal unit 20; 상기 수광센서(1)의 수광부신호를 증폭하는 증폭부(30);An amplifying unit 30 for amplifying a light receiving unit signal of the light receiving sensor 1; 제품생산시 나타나는 상기 발광부(2) 및 수광센서(1)의 감도편차를 줄이기 위한 감도보정입력회로부(50);A sensitivity correction input circuit part 50 for reducing the sensitivity deviation of the light emitting part 2 and the light receiving sensor 1 during the production of the product; 상기 에미터신호부(20) 및 감도보정입력회로부(50)의 신호를 입력받아, 상기 수광센서(1)의 감도를 자가보정하거나, 렌즈세척시기를 알려주는 렌즈세척시기알림부(70)로 신호를 출력해주는 마이컴(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지센서.Receiving signals from the emitter signal unit 20 and the sensitivity correction input circuit unit 50, self-calibrating the sensitivity of the light receiving sensor 1, or to the lens cleaning timing notification unit 70 to inform the lens cleaning timing A dust sensor comprising a; microcomputer 40 for outputting a signal.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101093175B1 (en) * 2008-12-16 2011-12-13 심환보 Sewage treatment apparatus for implementing automatic calibration and radio communications
KR101317982B1 (en) * 2012-04-04 2013-10-14 에스피티씨주식회사 Remote dust measurement system
CN107478609A (en) * 2016-06-07 2017-12-15 宁波方太厨具有限公司 A kind of photo-electric oil smoke sensor
US9970856B2 (en) 2016-03-25 2018-05-15 Hyundai Motor Company Vehicular dust sensor
KR101881135B1 (en) 2016-10-28 2018-08-24 주식회사 씨앤유글로벌 Dust sensor based on the light scattering
KR20190000995A (en) * 2017-06-26 2019-01-04 엘지전자 주식회사 Dust detecting device and method for controlling the same
JPWO2017217078A1 (en) * 2016-06-13 2019-04-18 シャープ株式会社 Photoelectric dust sensor and air conditioner
US10286750B2 (en) 2015-12-02 2019-05-14 Hyundai Motor Company Apparatus for simultaneously measuring interior temperature and fine dust in vehicle
KR20190052399A (en) 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 엠원인터내셔널 Appartus for measuring air pollutant and radiation around of life environmnet
KR20190067466A (en) 2017-12-07 2019-06-17 현대자동차주식회사 Dust sensor for vehicle
KR102100940B1 (en) * 2019-03-11 2020-04-14 주식회사 엑스엘 Particulate matter sensor having self-diagnostic function

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101093175B1 (en) * 2008-12-16 2011-12-13 심환보 Sewage treatment apparatus for implementing automatic calibration and radio communications
KR101317982B1 (en) * 2012-04-04 2013-10-14 에스피티씨주식회사 Remote dust measurement system
US10286750B2 (en) 2015-12-02 2019-05-14 Hyundai Motor Company Apparatus for simultaneously measuring interior temperature and fine dust in vehicle
US9970856B2 (en) 2016-03-25 2018-05-15 Hyundai Motor Company Vehicular dust sensor
CN107478609A (en) * 2016-06-07 2017-12-15 宁波方太厨具有限公司 A kind of photo-electric oil smoke sensor
CN107478609B (en) * 2016-06-07 2023-10-20 宁波方太厨具有限公司 Photoelectric type oil smoke sensor
JPWO2017217078A1 (en) * 2016-06-13 2019-04-18 シャープ株式会社 Photoelectric dust sensor and air conditioner
KR101881135B1 (en) 2016-10-28 2018-08-24 주식회사 씨앤유글로벌 Dust sensor based on the light scattering
KR20190000995A (en) * 2017-06-26 2019-01-04 엘지전자 주식회사 Dust detecting device and method for controlling the same
KR102381143B1 (en) * 2017-06-26 2022-03-31 엘지전자 주식회사 Dust detecting device and method for controlling the same
KR20190052399A (en) 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 엠원인터내셔널 Appartus for measuring air pollutant and radiation around of life environmnet
KR20190067466A (en) 2017-12-07 2019-06-17 현대자동차주식회사 Dust sensor for vehicle
KR102100940B1 (en) * 2019-03-11 2020-04-14 주식회사 엑스엘 Particulate matter sensor having self-diagnostic function

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