KR101148630B1 - Structure of water level sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수위센서의 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따른 특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조는, 적어도 하나의 절연필름 상에 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치되는 제1전극 및 제2전극을 구비하되, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가지는 정전용량 센서와; 상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 센서 표면이 오염되더라도 정확한 수위측정이 가능하며, 정전용량의 상대값을 측정하여 용액의 수위를 측정할 수 있게 된다.The present invention relates to a structure of a water level sensor, the structure of the water level sensor for measuring the level of the solution filled in a specific container according to the present invention, having a predetermined length in the longitudinal direction on at least one insulating film and spaced apart from each other in parallel And a first electrode and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode have a plurality of sections divided in a longitudinal direction, and the first electrode and the second electrode in the plurality of sections. A structure in which the separation distance or area of the electrode is different from each other or the separation distance or area of the first electrode and the second electrode is different from each other in two adjacent sections among the plurality of sections. A capacitive sensor having; And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level through a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor. According to the present invention, even if the surface of the sensor is contaminated, it is possible to accurately measure the level, it is possible to measure the level of the solution by measuring the relative value of the capacitance.

Description

수위센서의 구조{Structure of water level sensor}Structure of water level sensor

본 발명은 수위센서의 구조에 관한 것으로, 수위센서의 전극 간격을 구간별로 다르게 하여 수위센서가 오염되거나 측정대상 용액이 오염되거나 용액의 종류가 달라지더라도 정확한 수위의 측정이 가능한 수위센서의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to the structure of the water level sensor, and the electrode intervals of the water level sensor are different for each section, so that even if the water level sensor is contaminated, the measurement object is contaminated, or the type of the solution is different, It is about.

일반적으로, 가습기, 세탁기, 저수조 등에 수위 측정을 위한 수위센서가 사용되고 있으며, 반도체나 LCD와 같은 분야에서는 물이나 화학약품과 같은 액체를 보관하다가 사용처에 따라 정확한 양을 공급할 수 있는 저장탱크 등에 액체의 수위를 측정하기 위한 수위센서가 사용되고 있다.In general, water level sensors are used to measure the water level in humidifiers, washing machines, water tanks, etc.In fields such as semiconductors and LCDs, liquids such as water or chemicals can be stored and stored in a storage tank that can supply the correct amount depending on the application. Water level sensors are used to measure the water level.

이러한 수위센서는 다양한 방법으로 개발되어 다양하게 사용되고 있으며, 현재 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous sensor network)에 대한 응용분야로 확대되고 있는 실정에 있다.Such a water level sensor has been developed and used in various ways, and is currently expanding to an application field for a ubiquitous sensor network.

그러나 유비쿼터스 센서 네트워크 서비스를 위해서는, 센서태그의 응용방법의 특성상 측정신뢰도(reliability)가 높아야하며, 소형이어야 하고 저가(low cost)로 공급될 수 있어야 한다. 또한, 설치가 용이하고 간단하여 센서태그의 설치에 대한 주위환경에 따른 영향이 적어야 한다. 따라서 이러한 조건을 만족하는 센서태그(sensor tag)의 필요성이 증대되고 있는 실정에 있다. 특히 센서표면이 오염될 경우에도 정확한 측정이 가능한 센서의 필요성이 증대되고 있다.However, for ubiquitous sensor network service, the reliability of measurement tag should be high, small size and low cost. In addition, since the installation is easy and simple, the influence of the surrounding environment on the installation of the sensor tag should be small. Therefore, there is an increasing need for a sensor tag satisfying such a condition. In particular, there is an increasing need for a sensor capable of accurate measurement even when the surface of the sensor is contaminated.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 수위센서의 구조를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure of a water level sensor that can overcome the above-mentioned conventional problems.

본 발명의 다른 목적은 센서 표면이 오염되더라도 정확한 수위 측정이 가능한 수위센서의 구조를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a structure of a water level sensor capable of accurate water level measurement even if the sensor surface is contaminated.

본 발명의 또 다른 목적은 정전용량의 상대값을 측정하여 용액의 수위를 측정할 수 있는 수위센서의 구조를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a structure of a level sensor that can measure the level of a solution by measuring a relative value of capacitance.

본 발명의 또 다른 목적은 구간별 전극간 간격 또는 면적을 조절하여 다양한 용액의 수위 측정 및 정확한 측정이 가능한 수위센서의 구조를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a structure of a water level sensor that can measure the level and accurate measurement of various solutions by adjusting the interval or area between electrodes for each section.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조는, 적어도 하나의 절연필름 상에 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치되는 제1전극 및 제2전극을 구비하되, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가지는 정전용량 센서와; 상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the structure of the water level sensor for measuring the level of the solution filled in a specific container according to the present invention, the length on the at least one insulating film in a longitudinal direction And a first electrode and a second electrode spaced apart from each other and arranged in parallel with each other, wherein the first electrode and the second electrode have a plurality of sections divided in a longitudinal direction, and wherein the first and second electrodes have a plurality of sections. The separation distance or area of the first electrode and the second electrode is different from each other, or the separation distance or area of the first electrode and the second electrode is in two adjacent sections among the plurality of sections. A capacitive sensor having a structure arranged differently from each other; And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level through a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor.

상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제1전극과 상기 제2전극은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치되고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제1전극과 상기 제2전극은 상대전극을 향하는 폭방향으로 연장되어 돌출된 복수의 돌기들이 일정간격으로 배치되는 전극구조를 가지며 상기 제1전극의 돌기와 상기 제2전극의 돌기가 서로 맞물리는 형태로 상기 제1전극 및 상기 제2전극이 배치될 수 있다.The first electrode and the second electrode are arranged in parallel in a structure having a constant length and width in a first section, which is one of the plurality of sections, and the second section in a second section adjacent to the first section. The first electrode and the second electrode has an electrode structure in which a plurality of protrusions extending in the width direction toward the counter electrode are arranged at a predetermined interval, and the protrusions of the first electrode and the protrusions of the second electrode are engaged with each other. The first electrode and the second electrode may be disposed.

상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제1전극과 상기 제2전극은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치되고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제1전극 및 상기 제2전극 각각은 상기 제1구간에서보다 폭이 확대되어 배치되는 구조를 가질 수 있다.The first electrode and the second electrode are arranged in parallel in a structure having a constant length and width in a first section, which is one of the plurality of sections, and the second section in a second section adjacent to the first section. Each of the first electrode and the second electrode may have a structure in which the width of the first electrode and the second electrode are larger than that of the first section.

상기 제1전극과 상기 제2전극은 서로 이격된 두개의 절연필름 상에 각각 배치되며, 상기 제1전극은 일정길이를 가지며 폭이 일정하게 배치되고, 상기 제2전극의 길이는 상기 제1전극과 동일하게 배치되고 폭은 상기 복수의 구간들마다 구간별로 다르게 배치되거나 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가질 수 있다.The first electrode and the second electrode are respectively disposed on two insulating films spaced apart from each other, the first electrode has a predetermined length and a constant width, the length of the second electrode is the first electrode The same width and width may be arranged differently for each section for each of the plurality of sections or may be differently arranged for each section in two adjacent sections.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조는, 속이 빈 원통형 구조물의 내부면을 길이방향으로 복수의 구간들로 구분하여 전극을 패터닝하되, 상기 복수의 구간들마다 면적을 다르게 패터닝하거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 구간별로 면적을 다르게 패터닝한 구조를 가지는 제1전극과, 일정길이를 가지며 두께 또는 폭이 일정한 구조로 상기 원통형 구조물의 내부에 상기 제1전극과는 이격되어 삽입되는 제2전극을 구비하는 정전용량 센서와; 상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the structure of the water level sensor for measuring the level of the solution filled in a specific container according to the present invention, the inner surface of the hollow cylindrical structure in the longitudinal direction A first pattern having a structure in which an electrode is patterned by dividing into a plurality of sections, the area being differently patterned for each of the plurality of sections, or the area patterned differently for each section in two adjacent sections among the plurality of sections. A capacitive sensor having an electrode, and a second electrode having a predetermined length and having a constant thickness or width, the second electrode being spaced apart from the first electrode and inserted into the cylindrical structure; And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level through a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor.

상기 원통형 구조물은 절연체일 수 있다.The cylindrical structure may be an insulator.

상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제1전극은 일정길이와 일정폭을 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제1전극은 폭이 상기 원통형 구조물의 원주방향으로 연장되어 상기 제2전극의 일부 또는 전부를 감싸는 구조를 가질 수 있다.The first electrode has a predetermined length and a predetermined width in a first section of any one of the plurality of sections, and in the second section adjacent to the first section, the first electrode has a width of the cylindrical structure. It may have a structure extending in the circumferential direction to surround part or all of the second electrode.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조는, 속이 빈 원통형 구조를 가지는 제1전극과, 일정길이를 가지며 상기 제1전극의 내부에 상기 제1전극과는 이격되어 삽입되는 제2전극을 구비하되, 상기 제2전극은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들마다 두께가 서로 다르게 배치되거나, 서로 인접되는 두 개의 인접구간들에서 구간별로 두께가 서로 다르게 배치되는 구조를 가지는 정전용량센서와; 상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the structure of the water level sensor for measuring the level of the solution filled in a specific container according to the present invention, the first electrode having a hollow cylindrical structure and And a second electrode having a predetermined length and inserted into the first electrode spaced apart from the first electrode, wherein the second electrode has a plurality of sections divided in a longitudinal direction, and the plurality of sections. A capacitive sensor having a structure in which the thicknesses are different from each other or the thicknesses are arranged differently in sections in two adjacent sections adjacent to each other; And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level through a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor.

상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제2전극은 일정길이와 일정두께를 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제2전극은 상기 제1구간에서보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.In the first section, which is one of the plurality of sections, the second electrode has a predetermined length and a predetermined thickness, and in the second section adjacent to the first section, the second electrode is less than in the first section. It can have a larger thickness.

본 발명에 따르면, 센서 표면이 오염되더라도 정확한 수위 측정이 가능하며, 정전용량의 상대값을 측정하여 용액의 수위를 측정할 수 있게 된다. 그리고 구간별 전극간 간격 또는 면적을 조절하여 유전율이 다른 다양한 용액의 수위 측정 및 정확한 측정이 가능할 수 있다.According to the present invention, even if the surface of the sensor is contaminated, it is possible to accurately measure the water level, it is possible to measure the level of the solution by measuring the relative value of the capacitance. In addition, by adjusting the intervals or areas of the electrodes for each section, it is possible to measure the water level and accurate measurement of various solutions having different permittivity.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 수위센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 공정순서 단면도들이고,
도 2는 도 1에서 완성된 수위센서의 전극패턴만을 확대하여 도시한 것이고,
도 3은 도 2의 전극 구간별 정전용량 기울기의 예를 나타낸 그래프이고,
도 4 내지 도 7은 은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 수위센서의 전극구조를 나타낸 것들이고,
도 8 및 도 9는 도 2의 구조를 가지는 수위센서에서의 수위측정의 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
1A to 1F are cross-sectional views of a process sequence showing a method of manufacturing a water level sensor according to an embodiment of the present invention in a process order;
Figure 2 is an enlarged view of only the electrode pattern of the water level sensor completed in Figure 1,
FIG. 3 is a graph illustrating an example of the capacitance slope of each electrode section of FIG. 2.
4 to 7 is a view showing the electrode structure of the water level sensor according to other embodiments of the present invention,
8 and 9 are views for explaining the principle of the water level measurement in the water level sensor having the structure of FIG.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 수위센서 제조방법을 공정순서대로 나타낸 공정순서 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views of a method of manufacturing a water level sensor according to an embodiment of the present invention in a process order.

도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수위센서의 제조를 위해, 제1절연필름(100)을 준비한다. 그리고 상기 제1절연필름(100)상에 도전필름(110)을 라미네이팅(laminating) 공정을 이용하여 접착한다.As shown in Figure 1a, for the manufacture of the water level sensor according to an embodiment of the present invention, a first insulating film 100 is prepared. In addition, the conductive film 110 is adhered to the first insulating film 100 by using a laminating process.

상기 제1절연필름(100)은 PET(Polyethylen Terephthalate) 필름일 수 있다.The first insulating film 100 may be a polyethylene terephthalate (PET) film.

상기 도전필름은(110)은 수위센서의 전극이나, 안테나, 회로 등의 재질을 이루는 것으로써, 구리 필름(copper film)이 주로 사용되나, 이에 한정됨이 없이, 황동이나 청동 등과 같은 구리 성분이 일부 재질로서 함유된 구리 합금(alloy) 필름이 사용될 수도 있다. 또한 니켈, 금 또는 은 등의 다른 도전성 재질의 필름이 사용될 수 있음은 당연하다.The conductive film 110 is formed of a material such as an electrode, an antenna, a circuit of a water level sensor, and a copper film is mainly used, but is not limited thereto, and a copper component such as brass or bronze is partially used. A copper alloy film contained as a material may be used. Of course, a film of another conductive material such as nickel, gold or silver may be used.

상기 라이네이팅 공정은, 미리 예열된 100~120℃정도의 온도에서 라미네이팅 기계로 롤링 코팅(rolling coating) 시키는 방식을 포함할 수 있다. 상기 도전필름은(110)은 100~120℃ 정도의 온도를 벗어난 온도범위에서 코팅 될 수 있음은 물론이다.The laminating process may include a method of rolling coating with a laminating machine at a temperature of about 100 to 120 ° C. preheated in advance. The conductive film 110 may be coated in a temperature range outside the temperature of about 100 ~ 120 ℃ course.

도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 도전필름(110) 상에 포토리소그래피공정(photolithography) 및 에칭공정을 통해, 서로 인접되어 이격배치되는 두 개의 전극들을 포함하는 정전용량센서패턴(전극패턴)(110a), 및 회로결선을 위한 PCB패턴(110b)을 일괄공정으로 형성하게 된다.As shown in FIG. 1B, a capacitive sensor pattern (electrode pattern) 110a including two electrodes spaced apart from each other by a photolithography process and an etching process on the conductive film 110 is disposed. ), And the PCB pattern 110b for circuit connection is formed in a batch process.

여기서 상기 정전용량센서패턴(110a), 및 상기 PCB패턴(110b)과 함께 안테나패턴(110c)도 일괄공정으로 형성될 수 있다. 상기 안테나 패턴(110c)은 필요할 경우에만 형성될 수 있다. 이하에서는 안테나 패턴(110c)이 함께 형성되는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.The antenna pattern 110c may also be formed in a batch process together with the capacitive sensor pattern 110a and the PCB pattern 110b. The antenna pattern 110c may be formed only when necessary. Hereinafter, a case where the antenna pattern 110c is formed together will be described.

상기 포토리소그래피공정은 상기 도전필름(110) 상에 감광성 드라이필름(photosensitive dry film)을 코팅하거나 포토레지스트 막을 형성하고 노광 및 현상공정을 통하여 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)을 형성하기 위한 마스크패턴(미도시)을 형성하는 것이다.In the photolithography process, a photosensitive dry film or a photoresist film is formed on the conductive film 110, and the capacitive sensor pattern 110a and the PCB pattern 110b are formed through an exposure and development process. And a mask pattern (not shown) for forming the antenna pattern 110c.

상기 에칭공정은 상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 도전필름(110)의 일부를 에칭하여 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)을 형성하는 공정을 말한다. 상기 에칭공정은 습식에칭이나 건식에칭, 플라즈마 에칭방법을 포함하여 다양한 에칭방법이 이용될 수 있다.The etching process is a process of forming a portion of the capacitive sensor pattern 110a, the PCB pattern 110b, and the antenna pattern 110c by etching a portion of the conductive film 110 using the mask pattern. . The etching process may use a variety of etching methods, including wet etching, dry etching, plasma etching method.

이후 상기 마스크 패턴은 세정공정 등을 포함하는 별도의 공정을 통해 제거된다.Thereafter, the mask pattern is removed through a separate process including a cleaning process.

여기서 다른 예에 따르면, 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)은 스크린 프린팅, 증착이나 스퍼터링 공정으로 제작이 가능한 금속 또는 도전박막으로도 형성할 수 있다. 또한, 증착이나 스퍼터링 공정을 이용하여 금, 은, 백금, 구리, 니켈 등을 코팅한 후 에칭하는 방법으로 형성할 수도 있으며, 스크린 프린팅 방법으로 카본 또는 은을 재질로 하여 형성하는 것도 가능하다.According to another example, the capacitive sensor pattern (110a), the PCB pattern (110b), and the antenna pattern (110c) may be formed of a metal or conductive thin film that can be produced by screen printing, deposition or sputtering process have. In addition, gold, silver, platinum, copper, nickel or the like may be formed by coating or etching using a deposition or sputtering process, or may be formed using carbon or silver as a screen printing method.

도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)이 형성된 상기 제1절연필름(100) 중에서, 상기 정전용량센서 패턴(110a)이 형성된 부분에만 제2절연필름(120)을 라미네이팅 공정을 이용하여 접착한다.As shown in FIG. 1C, of the first insulating film 100 on which the capacitive sensor pattern 110a, the PCB pattern 110b, and the antenna pattern 110c are formed, the capacitive sensor pattern 110a. The second insulating film 120 is bonded only to the portion where the) is formed by using a laminating process.

상기 제2절연필름(120)을 접착하는 공정이전에 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)에 도금공정이 수행될 수 있다. 상기 도금을 위해 사용되는 도금물질은, 니켈(Ni), 금(Au), 백금(Pt), 및 은(Ag) 중에서 선택된 어느 하나의 물질일 수 있다. 그리고 상기 도금공정은 서로 재질을 달리하여 적어도 두 번 이상 수행될 수도 있다. 예를 들어, 니켈 도금을 수행한 이후에 금도금이 연속적으로 수행되는 것이 가능하다.Before the process of adhering the second insulating film 120, a plating process may be performed on the capacitive sensor pattern 110a, the PCB pattern 110b, and the antenna pattern 110c. The plating material used for the plating may be any one material selected from nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), and silver (Ag). The plating process may be performed at least twice by different materials. For example, it is possible to carry out gold plating continuously after performing nickel plating.

상기 도금공정은 무전해 도금공정이 수행될 수 있다.The plating process may be an electroless plating process.

상기 도금공정은 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)의 저항을 극히 낮추기 위한 것으로, 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)을 니켈이나 금, 백금, 은 등으로 형성하는 것보다 생산단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.The plating process is to extremely lower the resistance of the capacitive sensor pattern 110a, the PCB pattern 110b, and the antenna pattern 110c, and the capacitive sensor pattern 110a and the PCB pattern 110b. And, and the antenna pattern 110c has the advantage of lowering the production cost than forming the nickel, gold, platinum, silver and the like.

상기 제2절연필름(120)은 상기 정전용량센서 패턴(110a)을 액체로부터 절연보호하고, 손상을 방지하기 위한 것으로, PET(Polyethylen Terephthalate) 필름을 재질로 할 수 있다.The second insulating film 120 is to insulate and protect the capacitive sensor pattern 110a from liquid and to prevent damage. The second insulating film 120 may be made of a polyethylene terephthalate (PET) film.

이때 상기 제2절연필름(120) 상에 강소수성 처리를 하는 공정이 추가될 수 있다.In this case, a process of performing hydrophobic treatment on the second insulating film 120 may be added.

도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 제1절연필름(100)의 뒷면(저면)에 라미네이팅 공정, 코팅 공정 또는 접착공정으로 양면접착제 형태로 접착물질막(130)을 형성한다. 상기 접착물질막(130)은 접착테이프 역할을 위한 것으로, 완성된 수위센서를 특정부위에 접착하거나 고정하기 위한 것이다.As shown in FIG. 1D, the adhesive material layer 130 is formed on the back side (bottom surface) of the first insulating film 100 in the form of a double-sided adhesive by a laminating process, a coating process, or an adhesive process. The adhesive material film 130 serves to serve as an adhesive tape, and is for bonding or fixing the completed water level sensor to a specific portion.

따라서 상기 접착물질막(130) 형성공정은 상술한 공정들 중에서는 선택된 어느 하나의 공정 후에 수행될 수도 있으며, 후술하는 공정들 중에서 선택된 어느 하나의 공정이후에 수행될 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 수위센서의 제작이 완료된 이후에 수행되는 것도 가능하다.Therefore, the process of forming the adhesive material layer 130 may be performed after any one of the above-described processes, or after any one of the processes described below. It is also possible to be performed after the production of the water level sensor according to the present invention is completed.

다른 실시예로서 상기 접착물질막(130)은 상기 제2절연필름(120) 상에 형성될 수도 있다.In another embodiment, the adhesive material layer 130 may be formed on the second insulating film 120.

도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 접착물질막(130) 또는 상기 제2절연필름(120)이 형성된 이후에 상기 PCB 패턴(110b) 상에 신호처리를 위한 적어도 하나의 SMD(Surface Mount Devices)형 신호처리 소자를 납땜하거나 신호처리용 전용칩을 본딩하여 신호처리부(140)를 형성하게 된다.As shown in FIG. 1E, at least one Surface Mount Devices (SMD) type for signal processing on the PCB pattern 110b after the adhesive material film 130 or the second insulating film 120 is formed. The signal processor 140 may be formed by soldering the signal processor or bonding a chip for signal processing.

상기 SMD형 신호처리 소자란, 인쇄기판의 표면에 실장하는 전자 부품들 중에서 신호처리를 위해 사용되는 소자를 총칭하며, 표면 실장 기술(SMT)을 이용하여 인쇄기판의 한 면 또는 양면에 실장되는 소자들을 포함할 수 있다. 그리고, 신호처리용 전용칩이란, 수위센서의 신호처리를 위해 별도로 주문 제작되거나 판매되는 주문형 반도체 형태의 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)칩 등을 포함할 수 있다.The SMD-type signal processing element is a generic term for elements used for signal processing among electronic components mounted on the surface of a printed board, and is mounted on one or both sides of the printed board by using surface mount technology (SMT). Can include them. In addition, the dedicated chip for signal processing may include an application-specific integrated circuit (ASIC) chip of a custom semiconductor type, which is separately manufactured or sold for signal processing of the water level sensor.

도 1f에 도시된 바와 같이, 상기 신호처리부(140)를 외부영향으로부터 보호하기 위하여 몰딩한다. 상기 몰딩을 위한 물질은 에폭시 등이 사용될 수 있다. 여기서 몰딩부분(150)은 상기 신호처리부(140) 뿐 아니라 상기 PCB 패턴(110b)부분도 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1F, the signal processor 140 is molded to protect it from external influences. Epoxy or the like may be used as the material for the molding. The molding part 150 may include not only the signal processor 140 but also the PCB pattern 110b.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 수위센서는 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 PCB 기판 제작방법으로 제조되는 것도 가능하다. 즉 일반적인 PCB기판 형태로 상기 정전용량센서패턴(110a), 상기 PCB패턴(110b), 및 상기 안테나 패턴(110c)을 제조한 이후에 전체를 절연물질로 코팅하는 방법이 이용될 수 있을 것이다.According to another embodiment of the present invention, the water level sensor may be generally manufactured by a PCB substrate manufacturing method well known to those skilled in the art. That is, after manufacturing the capacitive sensor pattern 110a, the PCB pattern 110b, and the antenna pattern 110c in the form of a general PCB, a method of coating the whole with an insulating material may be used.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정전용량센서패턴(110a)은 도 1a 내지 도 1f에 의한 제조방법으로 제조하고, 상기 PCB패턴(110b)을 포함하는 상기 신호처리부(140)는 일반적인 PCB 기판 형태로 별도로 제조하여 서로 전기적으로 연결시키는 방법으로 상기 수위센서를 제조하는 것도 가능하다.According to another embodiment of the present invention, the capacitive sensor pattern 110a is manufactured by the manufacturing method of FIGS. 1A to 1F, and the signal processing unit 140 including the PCB pattern 110b is a general PCB. It is also possible to manufacture the water level sensor by a method of separately manufacturing in the form of a substrate and electrically connected to each other.

도 2는 도 1a 내지 도 1f의 공정에 의해 완성된 수위센서의 전극패턴만을 확대하여 도시한 것이다.FIG. 2 is an enlarged view of only the electrode pattern of the water level sensor completed by the process of FIGS. 1A to 1F.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)은 하나의 절연필름(100) 상에 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치된다.As shown in FIG. 2, the first electrode 110aa and the second electrode 110ab have a predetermined length in the longitudinal direction on one insulating film 100 and are spaced apart from each other in parallel.

상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)은 길이방향으로 복수의 구간들(1,2,3)로 구분된다. 상기 복수의 구간들(1,2,3)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)의 이격거리 또는 면적은 구간별로 서로 다르게 배치될 수 있다.The first electrode 110aa and the second electrode 110ab are divided into a plurality of sections 1, 2, and 3 in the longitudinal direction. In the plurality of sections 1, 2, and 3, the separation distance or the area of the first electrode 110aa and the second electrode 110ab may be different from each other.

다른 실시예로 상기 복수의 구간들(1,2,3) 중 서로 인접되는 두 개의 구간들(1과2, 또는 2와3)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)의 이격거리 또는 면적은 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가질 수 있다.In another embodiment, the first electrode 110aa and the second electrode 110ab in two sections (1 and 2, or 2 and 3) adjacent to each other among the plurality of sections (1, 2, 3). The separation distance or area of the may have a structure arranged differently for each section.

상기 복수의 구간들(1,2,3) 중 어느 하나의 구간인 제2구간(예를 들면, 2)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치된다. 그리고 상기 제2구간(예를 들면, 2)과 인접되는 제1구간(예를 들면, 1)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)은 상대전극을 향하는 폭방향으로 연장되어 돌출된 복수의 돌기들이 일정간격으로 배치되는 전극구조를 가지며 상기 제1전극(110aa)의 돌기와 상기 제2전극(110ab)의 돌기가 서로 맞물리는 형태로 상기 제1전극 및 상기 제2전극이 배치될 수 있다.The first electrode 110aa and the second electrode 110ab have a constant length and width in a second section (eg, 2), which is one of the plurality of sections (1, 2, 3). Arranged parallel to the structure. In the first section (eg, 1) adjacent to the second section (eg, 2), the first electrode 110aa and the second electrode 110ab extend in the width direction toward the counter electrode. And a plurality of protruding protrusions are arranged at predetermined intervals, and the first electrode and the second electrode are formed in such a manner that the protrusions of the first electrode 110aa and the protrusions of the second electrode 110ab are engaged with each other. Can be deployed.

표현을 달리하면, 상기 제1구간(1)에서 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)은 폭방향으로 돌출된 형태를 가지는 4각형(또는 다각형)의 복수개의 톱니(돌기)들이 일정간격으로 배치된 형태로, 전극의 길이방향으로 일정거리를 가지고 배치된다. 그리고 상기 제2전극(110ab)의 톱니들과 상기 제1전극(110aa)의 톱니들이 서로 맞물리는 형태로 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)이 일정간격 이격되도록 배치되게 된다.In other words, in the first section 1, the first electrode 110aa and the second electrode 110ab have a plurality of teeth (protrusions) of a quadrangular shape (or polygonal shape) protruding in the width direction. They are arranged at regular intervals, they are arranged with a certain distance in the longitudinal direction of the electrode. In addition, the teeth of the second electrode 110ab and the teeth of the first electrode 110aa are engaged with each other so that the first electrode 110aa and the second electrode 110ab are spaced apart from each other. .

상술한 바와 같은 배치구조를 가지는 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)의 일단이 상기 PCB 패턴(110b)를 통하여 상기 신호처리부(140)에 전기적으로 연결되게 된다. 상기 신호처리부(140)는 도면상에서 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)의 상단부에 배치되어, 상기 정전용량센서를 구성하는 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)에서 발생된 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하게 된다.One end of the first electrode 110aa and the second electrode 110ab having the arrangement structure as described above is electrically connected to the signal processor 140 through the PCB pattern 110b. The signal processor 140 is disposed on the upper ends of the first electrode 110aa and the second electrode 110ab in the drawing, and constitutes the capacitive sensor of the first electrode 110aa and the second electrode ( The water level is detected through the sensing signal generated at 110ab) to generate a detection signal.

도 3은 도 2와 같은 전극구조를 가지는 수위센서에서 구간별 정전용량변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in capacitance for each section in the water level sensor having the electrode structure as shown in FIG.

수위센서의 정전용량(C;Capacitance)은 'C=ε*A/d' (여기서 ε은 유전물질의 유전율을 나타내며, A는 상기 전극의 단면적, d는 전극 사이의 길이를 나타낸다)에 의해 계산할 수 있다. 여기서 공기의 비유전율은 대략 '1' 의 값을 가지는 것으로 알려져 있다.The capacitance (C; capacitance) of the level sensor is calculated by 'C = ε * A / d', where ε represents the dielectric constant of the dielectric material, A represents the cross-sectional area of the electrode, and d represents the length between the electrodes. Can be. Here, it is known that the relative dielectric constant of air has a value of approximately '1'.

위의 식에서 정전용량(C)은 비유전율 및 전극의 면적에 비례하고, 전극간 간격(거리)에는 반비례 한다.In the above equation, the capacitance C is proportional to the dielectric constant and the area of the electrode, and inversely proportional to the distance (distance) between the electrodes.

수위센서를 이용한 수위 측정은 공기의 비유전율이 1인데 비해 물은 비유전율이 80이기 때문에, 수위가 높아짐에 따라 유전율이 1인 커패시터와 유전율이 80인 커패시터의 병렬연결구조에서 유전율이 80인 커패시터 부분이 점차 증가하여 전체적으로 정전용량이 증가하게 되는 원리를 이용하는 것이다.In the water level measurement using the water level sensor, the relative dielectric constant of air is 1 while water has a relative dielectric constant of 80. Therefore, as the water level increases, a capacitor having a dielectric constant of 80 in a parallel connection structure of a capacitor having a dielectric constant of 1 and a capacitor having a dielectric constant of 80 The principle is to use the principle that the portion is gradually increased to increase the overall capacitance.

하지만 이러한 필름형 수위센서를 이용하여 물의 수위를 측정할 경우에 물때 및 미생물 등 다양한 오염 물질이 절연필름(100) 표면에 흡착되는 문제가 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 수위센서는 평면 전극 사이의 물질의 유전율에 비례하는 정전용량(capacitance)을 측정하는 방식이기 때문에 공기의 비유전율보다 80배 높은 물의 수위를 측정할 수 있다.However, when measuring the water level using the film type water level sensor, there is a problem that various contaminants such as scales and microorganisms are adsorbed on the surface of the insulating film 100. The water level sensor as shown in FIGS. 3 and 4 is a method of measuring the capacitance (capacitance) in proportion to the dielectric constant of the material between the planar electrodes can measure the water level of water 80 times higher than the relative dielectric constant of the air.

하지만 센서 표면이 오염될 경우 유전율의 변화로 인한 초기 정전용량 및 정전용량 변화율이 달라져서 측정 재현성이 문제가 될 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 수위센서의 정전용량의 절대 값을 측정하지 않고, 상대 값을 측정하는 방법을 사용하는 것이 필요하게 되었다.However, if the surface of the sensor is contaminated, measurement reproducibility can be a problem as the initial capacitance and the rate of change of capacitance due to the change of dielectric constant are different. In order to solve this problem, it is necessary to use a method of measuring a relative value without measuring an absolute value of the capacitance of the water level sensor.

즉 도 2에 도시된 바와 같이, 구간별 전극의 간격(이격거리)을 달리하면, 구간 별로 정전용량의 변화율이 달라진다.That is, as shown in FIG. 2, when the interval (separation distance) of the electrode for each section is different, the rate of change of capacitance varies for each section.

수위센서의 표면이 오염되어 정전용량의 절대 값이 변하여도 각 구간의 경계에서는 정전용량의 변화율이 달라지고, 정전용량이 달라지는 지점을 신호처리 회로를 통하여 알 수 있기 때문에 수위 측정이 가능하게 된다.Even if the surface of the water level sensor is contaminated and the absolute value of the capacitance changes, the rate of change of capacitance is changed at the boundary of each section, and the level of the capacitance can be known through the signal processing circuit so that the water level can be measured.

수위센서의 전극 간격을 조절하여 구간을 분리하면, 각종 오염 물질에 의하여 수위센서가 오염되어도 정확한 수위를 측정할 수 있게 된다.By separating the intervals by adjusting the electrode gap of the level sensor, it is possible to measure the correct level even if the level sensor is contaminated by various contaminants.

예를 들어 전극간 이격거리가 작은 제1구간(1)의 경우 전극간 이격거리가 큰 제2구간(2)의 경우보다 정전용량 기울기가 커지게 된다. 따라서 필요에 따라 전극간 이격거리를 달리하는 구간을 세분화하는 등의 방법으로 수위측정이 가능하게 되는 것이다.For example, in the case of the first section 1 having a small distance between electrodes, the slope of the capacitance becomes larger than in the case of the second section 2 having a large distance between electrodes. Therefore, the water level can be measured by subdividing a section having a different distance between electrodes as necessary.

같은 방법으로 정전용량(C)을 구하는 식에서 알 수 있는 것과 같이, 각 구간별로 전극의 면적을 달리하면 각 구간별로 정전용량의 변화율이 달라지는 효과를 얻을 수 있어서 상기와 같은 방법으로 정전용량을 측정할 수 있다.As can be seen from the formula for calculating the capacitance C in the same way, if the area of the electrode is changed for each section, the change rate of the capacitance can be obtained for each section. Can be.

그리고, 물이 아닌 유전율이 다른 다양한 용액의 수위 측정도 보상 없이 가능하게 된다.In addition, it is possible to measure the water level of various solutions having different permittivity other than water without compensation.

좀 더 상세히 설명하면, 물이 아닌 다른 용액의 경우 비유전율이 다르기 때문에 물이 아닌 다른 용액에 본 발명에 따른 수위센서를 적용했을 때는 같은 수위에서도 정전용량 값이 달라지게 된다. 이 경우에는 신호처리를 통하여 해당용액에 맞도록 적용대상 값을 조절하게 되면 정확한 용액의 수위 측정이 가능하게 되는 것이다.In more detail, because the relative dielectric constant is different for a solution other than water, when the water level sensor according to the present invention is applied to a solution other than water, the capacitance value is changed even at the same water level. In this case, if the target value is adjusted according to the solution through signal processing, it is possible to accurately measure the level of the solution.

실제로 물의 경우도 어떤 물질이 들어 있는가에 따라서 유전율이 조금씩 다를 것이기 때문에, 유전율이 다른 다양한 액체의 수위를 측정하기 위해서는 다양한 종류의 수위센서를 개발해야하는 번거로움이 있었다. 그러나 본 발명에서와 같이, 구간별 측정을 실시하면 액체의 비유전율이 달라지더라도 각 구간의 간격은 변하지 않기 때문에 수위 측정에는 문제가 없게 되는 것이다.In fact, even in the case of water, the dielectric constant will be slightly different depending on what substance is contained. Therefore, it was cumbersome to develop various kinds of water level sensors in order to measure the level of various liquids having different dielectric constants. However, as in the present invention, even if the relative dielectric constant of the liquid is changed by performing the section-by-section measurement, there is no problem in the water level measurement because the interval of each section does not change.

추가하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 구간 별로 정전용량의 변화율 즉, 기울기가 다르기 때문에 특정 구간의 정전용량 기울기를 측정하면 수위센서의 오염 정도, 용액의 오염 정도 등 다양한 정보를 얻을 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, since the change rate of the capacitance in each section, that is, the slope is different, various information such as the contamination level of the water level sensor and the contamination degree of the solution may be obtained by measuring the capacitance slope of the specific section. .

수위센서의 오염이란, 수위센서 표면(보호를 위한 절연필름 위)에 미생물 등 불순물 막이 생기는 것으로, 이 경우 절연막이 두꺼워지고 유전율도 달라지기 때문에 같은 수위에서의 정전용량 값이 달라지는 문제가 발생할 수 있다. 특히 보호절연필름으로 사용하는 PET 필름을 사용하는 경우, PET필름은 원래 소수성 필름이기 때문에 오염되지 않은 경우에는 물이 표면에 묻지 않다가 미생물 등에 오염되면 친수성으로 특성이 바뀌게 되어서 정전용량 값이 크게 변화하는 문제가 발생되게 된다. 이러한 문제가 발생되는 경우에도 각 구간에서의 정전용량 기울기(변화율)가 변화하기 때문에 용액의 오염 정도(물이 오염되면 유전율 변화) 등을 모니터링하는 것이 가능할 것이다.Pollution of the water level sensor means that an impurity film such as microorganisms is formed on the surface of the water level sensor (on the insulating film for protection), and in this case, since the insulating layer is thickened and the dielectric constant is changed, the capacitance value at the same level may be changed. . In particular, when PET film used as a protective insulating film, since the PET film is originally hydrophobic film, if it is not contaminated, the water does not adhere to the surface, but when it is contaminated with microorganisms, the characteristic is changed to hydrophilicity and the capacitance value is greatly changed. The problem arises. Even when such a problem occurs, it is possible to monitor the degree of contamination of the solution (change of permittivity when water is contaminated) because the capacitance gradient (change rate) changes in each section.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수위센서의 전극구조를 나타낸 것이다. 도 4에서 수위센서의 전극구조를 제외하고는 나머지 구조나 제조방법은 도 1에서 설명한 바와 동일하다.Figure 4 shows the electrode structure of the water level sensor according to another embodiment of the present invention. Except for the electrode structure of the water level sensor in Figure 4, the rest of the structure or manufacturing method is the same as described in FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 수위센서를 구성하는 제1전극(110aa) 및 제2전극(110ab)은 하나의 절연필름(100) 상에 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치된다.As shown in FIG. 4, the first electrode 110aa and the second electrode 110ab constituting the water level sensor have a predetermined length in the longitudinal direction on one insulating film 100 and are spaced apart from each other in parallel. .

상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)은 길이방향으로 복수의 구간들(1,2,3)로 구분된다. 상기 복수의 구간들(1,2,3)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)의 이격거리 또는 면적은 구간별로 서로 다르게 배치될 수 있다.The first electrode 110aa and the second electrode 110ab are divided into a plurality of sections 1, 2, and 3 in the longitudinal direction. In the plurality of sections 1, 2, and 3, the separation distance or the area of the first electrode 110aa and the second electrode 110ab may be different from each other.

다른 실시예로 상기 복수의 구간들(1,2,3) 중 서로 인접되는 두 개의 구간들(1과2, 또는 2와3)에서 상기 제1전극(110aa)과 상기 제2전극(110ab)의 이격거리 또는 면적은 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가질 수 있다.In another embodiment, the first electrode 110aa and the second electrode 110ab in two sections (1 and 2, or 2 and 3) adjacent to each other among the plurality of sections (1, 2, 3). The separation distance or area of the may have a structure arranged differently for each section.

좀더 구체적으로, 상기 복수의 구간들(1,2,3) 중 어느 하나의 구간인 제2구간(2)에서 상기 제1전극과 상기 제2전극은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치되고, 상기 제2구간(2)과 인접되는 제1구간(1,3)에서 상기 제1전극 및 상기 제2전극 각각은 상기 제2구간(2)에서보다 폭이 확대되어 배치되는 구조를 가질 수 있다. 폭의 확대방향은 도 4에 도시된 바와 같이, 상대전극을 향하는 방향일수도 있고, 그 반대방향일 수도 있다. 다시 설명하면, 제1구간(1,3)보다 제2구간(2)에서간 이격거리(간격)가 크게 배치된다.More specifically, in the second section 2, which is one of the plurality of sections 1, 2, and 3, the first electrode and the second electrode are arranged in parallel in a constant length and width. Each of the first electrode and the second electrode may have a structure in which the width of the first electrode and the second electrode is wider than that of the second section 2 in the first section 1 and 3 adjacent to the second section 2. have. As shown in FIG. 4, the width-expanding direction may be a direction toward the counter electrode, or may be the opposite direction. In other words, the separation distance (interval) between the first sections 1 and 3 in the second section 2 is larger.

특히 제1구간(1,3)에서 상기 제1전극 및 상기 제2전극의 폭 확대방향이 상대전극을 향하도록 구성 배치되는 경우는 전극간 이격거리(d) 및 면적(A)이 전부 달라지므로 정전용량의 구간별 기울기차이를 크게 할 수 있게 된다.Particularly, in the case where the width-expansion direction of the first electrode and the second electrode is arranged toward the counter electrode in the first section (1,3), the distance between the electrodes (d) and the area (A) are all different. The slope difference for each section of the capacitance can be increased.

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수위센서의 전극구조를 나타낸 것이고, 도 5b는 도 5a의 A-A'의 단면도이고, 도 5c는 도 5a의 B-B'의 단면도이다.5A illustrates an electrode structure of a water level sensor according to another embodiment of the present invention, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 5A.

도 5a에서 수위센서의 서로 마주보는 전극구조를 제외하고는 나머지 구조나 제조방법은 도 1에서 설명한 바와 동일하다. 여기서 전극구조를 제외한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 수준에서 다양하게 변경되어 구성이 가능하다. 예를 들어 신호처리부와 안테나 등을 별도의 기판에 장착하는 것도 가능하고 전극이 구비되는 두 개의 절연필름들 중 어느 하나의 절연필름 상에 구현하는 것도 가능할 것이다.Except for the electrode structures facing each other in the water level sensor in FIG. 5A, the remaining structure or manufacturing method is the same as described with reference to FIG. 1. Here, the structure except for the electrode structure may be variously changed and configured at the level of those skilled in the art to which the present invention belongs. For example, the signal processor and the antenna may be mounted on a separate substrate, or may be implemented on any one of two insulating films provided with electrodes.

도 5에서는 전극간 이격거리는 절연필름들(100a,100b)의 이격거리로 동일하게 구성되어 있다. 이 경우는 두 개의 전극(110aa,110ab) 중 어느 하나의 전극이 구간별로 면적이 다르게 구성된 경우를 도시하고 있다.In FIG. 5, the spacing between electrodes is the same as the spacing of the insulating films 100a and 100b. This case illustrates a case in which one of the two electrodes 110aa and 110ab has a different area for each section.

도 5에 도시된 바와 같이, 수위센서를 구성하는 제1전극(110ab) 및 제2전극(110aa)은 서로 이격된 두개의 절연필름(100a,100b) 상에 각각 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치된다. 그리고 전극들을 보호하기 위한 플라스틱 필름이 상기 전극들 상부에 접착되거나, 절연물질이 코팅될 수 있으나, 이는 별도로 표시하지 않았다.As shown in FIG. 5, the first electrode 110ab and the second electrode 110aa constituting the water level sensor have a predetermined length in the length direction on each of the two insulating films 100a and 100b spaced apart from each other. Spaced apart in parallel. And a plastic film for protecting the electrodes may be adhered on top of the electrodes, or an insulating material may be coated, which is not separately indicated.

상기 제1전극(110ab) 및 상기 제2전극(110aa)은 길이방향으로 복수의 구간들(1,2,3)로 구분된다. 상기 복수의 구간들(1,2,3)에서 상기 제1전극(110ab)과 상기 제2전극(110aa)의 면적은 구간별로 서로 다르게 배치할 수 있다.The first electrode 110ab and the second electrode 110aa are divided into a plurality of sections 1, 2, and 3 in the longitudinal direction. Areas of the first electrode 110ab and the second electrode 110aa in the plurality of sections 1, 2, and 3 may be differently arranged for each section.

다른 실시예로 상기 복수의 구간들(1,2,3) 중 서로 인접되는 두 개의 구간들(1과2, 또는 2와3)에서 상기 제1전극(110ab)과 상기 제2전극(110aa)의 면적은 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가질 수 있다.In another embodiment, the first electrode 110ab and the second electrode 110aa in two sections 1 and 2 or 2 and 3 adjacent to each other among the plurality of sections 1, 2 and 3. The area of may have a structure arranged differently for each section.

즉 상기 제1전극(110ab)은 제1절연필름(100a)상에 일정길이를 가지며 폭이 전체구간에서 일정하게 배치되고, 상기 제2전극(110aa)은 제2절연필름(100b)상에서 길이는 상기 제1전극(110ab)과 동일하게 배치되고 폭은 상기 복수의 구간들(1,2,3)마다 구간별로 다르게 배치되거나 서로 인접되는 두 개의 구간들(1과2, 또는 2와3)에서 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가질 수 있다.That is, the first electrode 110ab has a predetermined length on the first insulating film 100a and the width is uniformly arranged in the entire section, and the second electrode 110aa has a length on the second insulating film 100b. The same width as the first electrode 110ab and the width of each of the plurality of sections (1, 2, 3) are arranged in different sections or adjacent to each other in two sections (1 and 2, or 2 and 3). Each section may have a structure arranged differently.

예를 들어, 제1구간(1)에서 상기 제2전극(110aa)의 폭은 제2구간(2)에서의 상기 제2전극(110aa)의 폭보다 크거나 작게 구성 배치될 수 있다. 이 경우 폭의 차이에 따라 정전용량의 기울기가 달라지게 된다. 폭의 차이가 커질수록 정전용량 기울기 차이도 커질 것이다.For example, the width of the second electrode 110aa in the first section 1 may be configured to be larger or smaller than the width of the second electrode 110aa in the second section 2. In this case, the slope of the capacitance changes according to the difference in width. The larger the difference in width, the larger the difference in capacitance slope.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 수위센서 전극구조를 나타낸 것으로, 원통형 구조를 가지는 경우를 도시하고 있다.6 and 7 illustrate a water level sensor electrode structure according to still another embodiment of the present invention, showing a case having a cylindrical structure.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수위센서의 전극들은, 속이 빈 원통형 구조물(200), 제1전극(220b), 및 제2전극(220a)을 구비하는 구조를 가진다.As shown in FIG. 6, the electrodes of the water level sensor according to another embodiment of the present invention have a structure including a hollow cylindrical structure 200, a first electrode 220b, and a second electrode 220a. Have

상기 제1전극(220b)은 상기 속이 빈 원통형 구조물(200)의 내부면을 길이방향으로 복수의 구간들로 구분하여 전극을 패터닝한 구조를 가진다. 이때 상기 제1전극(220b)은 상기 복수의 구간들마다 면적을 다르게 패터닝하거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 구간별로 면적을 다르게 패터닝한 구조를 가지게 된다.The first electrode 220b has a structure in which an electrode is patterned by dividing an inner surface of the hollow cylindrical structure 200 into a plurality of sections in a longitudinal direction. In this case, the first electrode 220b may have a structure in which an area is patterned differently for each of the plurality of sections, or an area is patterned differently for each section in two adjacent sections among the plurality of sections.

상기 제2전극(220a)은 일정길이를 가지며 두께 또는 폭이 일정한 구조로 상기 원통형 구조물의 내부에 상기 제1전극과는 이격되어 삽입되는 구조를 가진다.The second electrode 220a has a predetermined length and has a structure in which a thickness or a width is constant and inserted into the cylindrical structure to be spaced apart from the first electrode.

이때 상기 원통형 구조물(200)은 절연체이어야 할 것이다.At this time, the cylindrical structure 200 should be an insulator.

여기서 상기 제1전극(220b) 또는 상기 제2전극(220a)은 테프론 등의 절연물질로 코팅될 수 있다.The first electrode 220b or the second electrode 220a may be coated with an insulating material such as Teflon.

상기 제1전극(220b)은 상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 1구간에서는 일정길이와 일정폭을 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서는 폭이 상기 원통형 구조물(200)의 원주방향으로 연장되어 상기 제2전극(220a)의 일부 또는 전부를 감싸는 구조를 가질 수 있다.The first electrode 220b has a predetermined length and a predetermined width in one section, which is one of the plurality of sections, and has a width in the second section adjacent to the first section, the width of the cylindrical structure 200. It may have a structure extending in the circumferential direction to surround part or all of the second electrode (220a).

예를 들어, 상기 제1전극(220b)는 제1구간의 패턴과 제2구간의 패턴이 길이방향으로 반복되는 구조를 가질 수도 있고, 각 구간별로 그 폭이 다르도록 배치되는 구조를 가질 수도 있다.For example, the first electrode 220b may have a structure in which the pattern of the first section and the pattern of the second section are repeated in the longitudinal direction, or may have a structure in which the width thereof is different for each section. .

이에 따라 구간별 전극의 폭의 차이에 따라 정전용량의 기울기가 달라지도록 하여 수위측정을 용이하게 하는 것이 가능하다.Accordingly, it is possible to facilitate the level measurement by changing the slope of the capacitance in accordance with the difference in the width of the electrode for each section.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수위센서의 전극들은, 속이 빈 원통형 구조를 가지는 제1전극(240a)과 일정길이를 가지며 상기 제1전극(240a)의 내부에 상기 제1전극(240a)과는 이격되어 삽입되는 제2전극(240b)을 구비하는 전극 구조를 가진다.As shown in FIG. 7, the electrodes of the water level sensor according to another embodiment of the present invention have a predetermined length with a first electrode 240a having a hollow cylindrical structure and have a predetermined length inside the first electrode 240a. The electrode structure includes a second electrode 240b spaced apart from the first electrode 240a.

상기 제1전극(240a)은 속이 빈 원통형구조로 전체가 도전체이어야 한다.The first electrode 240a has a hollow cylindrical structure and should be a conductor in its entirety.

물론 상기 제1전극(240a)의 외부면이나 내부면은 테프론 등의 절연물질이나 기타 물질에 의해 코팅될 수도 있다. 이는 제2전극(240b)의 경우도 마찬가지다.Of course, the outer surface or the inner surface of the first electrode 240a may be coated with an insulating material such as Teflon or other materials. The same applies to the case of the second electrode 240b.

상기 제2전극(240b)은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들마다 두께가 서로 다르게 배치되거나, 서로 인접되는 두 개의 인접구간들에서 구간별로 두께가 서로 다르게 배치되는 구조를 가진다.The second electrode 240b includes a plurality of sections divided in a longitudinal direction, and the thicknesses of the plurality of sections are different from each other, or the thicknesses of the second electrodes 240b are different from each other in two adjacent sections. It has a structure.

예를 들어, 상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제2전극(240b)은 일정길이와 일정두께를 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제2전극은 상기 제1구간에서보다 더 큰 두께를 가질 수 있다.For example, the second electrode 240b has a predetermined length and a predetermined thickness in a first section, which is one of the plurality of sections, and the second electrode in a second section adjacent to the first section. May have a larger thickness than in the first section.

상기 제2전극(240b)의 단면구조가 원형을 가지는 경우, 상기 제2전극(240b)은 상기 제1구간에서보다 상기 제2구간에서 더 큰 직경을 가질 수 있다.When the cross-sectional structure of the second electrode 240b has a circular shape, the second electrode 240b may have a larger diameter in the second section than in the first section.

그리고, 상기 제2전극(240b)은 제1구간의 패턴과 제2구간의 패턴이 길이방향으로 반복되는 구조를 가질 수도 있고, 각 구간별로 그 두께 또는 직경이 다르도록 배치되는 구조를 가질 수도 있다.In addition, the second electrode 240b may have a structure in which the pattern of the first section and the pattern of the second section are repeated in the longitudinal direction, or may have a structure in which the thickness or diameter thereof is different for each section. .

도 8 및 도 9는 도 1 내지 도 7의 전극구조를 가지는 수위센서에서의 수위측정의 원리를 설명하기 위한 도면들로, 도 2의 전극구조를 가지는 경우를 예로 들어 설명한다.8 and 9 are diagrams for explaining the principle of the water level measurement in the water level sensor having the electrode structure of FIGS. 1 to 7, the case having the electrode structure of FIG.

도 8은 상기 수위센서를 구성하는 전극들(110aa,110ab)이 액체(예를 들면, 물)가 없는 곳에 노출된 경우이며, 도 9는 상기 수위센서를 구성하는 전극들(110aa,110ab)이 액체(예를 들면, 물)가 존재하는 곳에 노출된 경우의 정전용량 변화를 나타낸 것이다.8 illustrates a case where the electrodes 110aa and 110ab constituting the level sensor are exposed to no liquid (eg, water), and FIG. 9 illustrates the electrodes 110aa and 110ab constituting the level sensor. The change in capacitance when exposed to the presence of a liquid (eg water) is shown.

도 8에 도시된 바와 같이, 액체가 존재하지 않은 경우에는, 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab) 사이의 정전용량 값(C)은 'C=ε*A/d' (여기서 ε은 유전물질의 유전율을 나타내며, A는 상기 전극의 단면적, d는 전극판 사이의 길이를 나타낸다)에 의해 계산할 수 있다. 여기서 공기의 비유전율은 대략 '1' 의 값을 가지는 것으로 알려져 있다.As shown in FIG. 8, when no liquid is present, the capacitance value C between the first electrode 110aa and the second electrode 110ab is 'C = ε * A / d' ( Where ε represents the dielectric constant of the dielectric material, A represents the cross-sectional area of the electrode, and d represents the length between the electrode plates. Here, it is known that the relative dielectric constant of air has a value of approximately '1'.

또한 도 9에 도시된 바와 같이, 액체가 존재하는 경우에도 상기와 같은 식에 의해 정전용량 값의 계산이 가능하며, 액체가 물인 경우에는 물의 비유전율이 대략 '80' 으로 알려져 있다.In addition, as shown in FIG. 9, even when liquid is present, the capacitance value can be calculated by the above equation, and when the liquid is water, the relative dielectric constant of water is known as approximately '80'.

따라서 액체의 수위가 점점 높아질수록 상기 제1전극(110aa) 및 상기 제2전극(110ab)을 통한 정전용량 값(C)은 비례하여 증가하게 되며, 액체의 수위에 비례하여 얻어지는 정전용량 값을 읽어 상기 신호처리부(140)를 통해 액체의 수위를 파악하는 것이 가능하다.Therefore, as the liquid level becomes higher and higher, the capacitance value C through the first electrode 110aa and the second electrode 110ab increases in proportion, and the capacitance value obtained in proportion to the liquid level is read. It is possible to determine the level of the liquid through the signal processor 140.

본 발명에 따른 수위센서는 액체의 수위를 측정하는 수위센서 뿐 아니라, 강우의 유무를 측정하는 레인센서(rain sensor)로도 적용이 가능하다. 강우 측정 메커니즘은 수위 측정과 동일하게 강우가 발생하여 센서 위에 빗물이 떨어지면 비유전율의 변화에 의한 정전용량의 변화가 발생하기 때문에 강우 유무를 측정할 수 있다.The water level sensor according to the present invention can be applied not only to the water level sensor for measuring the level of liquid, but also to a rain sensor for measuring the presence or absence of rainfall. The rainfall measurement mechanism can measure the presence or absence of rain because the change of capacitance occurs due to the change of the relative dielectric constant when rain occurs on the sensor and rainwater falls on the sensor.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수위센서는 센서 표면이 오염되더라도 정확한 수위측정이 가능하며, 정전용량의 상대 값을 측정하여 용액의 수위를 측정할 수 있게 된다. 그리고 구간별 전극간 간격 또는 면적을 조절하여 다양한 용액의 수위 측정 및 정확한 측정이 가능할 수 있다.As described above, the water level sensor according to the present invention can accurately measure the water level even if the sensor surface is contaminated, and can measure the water level of the solution by measuring the relative value of the capacitance. And it is possible to measure the level and accurate measurement of the various solutions by adjusting the interval or area between the electrodes for each section.

또한, 절연필름 위에 도전 필름을 라미네이팅 공정으로 접착하고 포토리소그라피 및 에칭 공정으로 전극을 형성하기 때문에 대량생산이 용이하다. 또한 다양한 모양 및 사이즈의 센서를 제작할 수 있으며, 재료비가 낮기 때문에 센서의 단가도 매우 낮출 수 있다.In addition, since the conductive film is adhered on the insulating film by a laminating process and the electrode is formed by a photolithography and etching process, mass production is easy. In addition, sensors of various shapes and sizes can be manufactured, and the cost of the sensor can be very low due to low material costs.

그리고, 센서의 감도가 비교적 높고, 플라스틱 등의 필름을 이용하여 센서를 제작하기 때문에 유연하고, 가벼워서 구조물에 장착이 용이하다. 센서의 뒷면 또는 전면에 접착물질막(접착테이프)을 형성하게 되면 구조물에 특별한 기구 설계 없이 간편하게 접착하여 장착할 수 있다. 즉 PET 필름을 사용한 정전용량형 플라스틱 필름 수위센서는 센서 자체가 유연하기 때문에 다양한 형태의 구조물에 붙일 수 있어서 수위센서의 활용도를 높일 수 있을 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 PET 필름 위에 일괄 공정으로 전극 및 전극 보호용 필름 접착 등이 가능하여 대량 생산이 가능하여 센서 생산 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.In addition, since the sensitivity of the sensor is relatively high and the sensor is manufactured using a film such as plastic, the sensor is flexible and lightweight, and thus it is easy to be mounted on the structure. If an adhesive material film (adhesive tape) is formed on the back or front of the sensor, it can be easily attached and mounted on the structure without special device design. In other words, the capacitive plastic film level sensor using PET film can be attached to various types of structures because the sensor itself is flexible, so that the utilization of the level sensor can be increased. In addition, it is possible to bond the electrode and the electrode protective film in a batch process on the PET film, so that mass production is possible, and thus, there is an advantage of lowering the production cost of the sensor.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.The foregoing description of the embodiments is merely illustrative of the present invention with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and thus should not be construed as limiting the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.

100 : 제1절연필름, 110aa,110ab : 전극
110c : 안테나 140 : 신호처리부
100: first insulating film, 110aa, 110ab: electrode
110c: antenna 140: signal processing unit

Claims (9)

특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조에 있어서:
적어도 하나의 절연필름 상에 길이방향으로 일정길이를 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치되는 제1전극 및 제2전극을 구비하되, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 상기 제1전극과 상기 제2전극의 이격거리 또는 면적이 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가지는 정전용량 센서와;
상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량 센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 이용하여 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비함을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
In the construction of a level sensor for measuring the level of a solution filled in a specific container:
A first electrode and a second electrode having a predetermined length in the longitudinal direction on the at least one insulating film and spaced apart from each other in parallel with each other, wherein the first electrode and the second electrode are divided into a plurality of sections And a separation distance or an area of the first electrode and the second electrode in the plurality of sections is different from each other, or the first electrode in two sections adjacent to each other among the plurality of sections. A capacitive sensor having a structure in which the separation distance or the area of the second electrode is different from each other in each section;
And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level using a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor. The structure of the water level sensor.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서는 상기 제1전극과 상기 제2전극은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치되고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서는 상기 제1전극과 상기 제2전극은 상대전극을 향하는 폭방향으로 연장되어 돌출된 복수의 돌기들이 일정간격으로 배치되는 전극구조를 가지며, 상기 제1전극의 돌기와 상기 제2전극의 돌기가 서로 맞물리는 형태로 상기 제1전극 및 상기 제2전극이 배치됨을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method according to claim 1,
In the first section, which is one of the plurality of sections, the first electrode and the second electrode are arranged in parallel in a structure having a constant length and width, and in the second section adjacent to the first section, the first electrode and the second electrode are disposed in parallel. The first electrode and the second electrode have an electrode structure in which a plurality of protrusions extending in the width direction toward the counter electrode are arranged at a predetermined interval, and the protrusions of the first electrode and the protrusions of the second electrode are engaged with each other. The structure of the water level sensor, characterized in that the first electrode and the second electrode is disposed.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제1전극과 상기 제2전극은 길이와 폭이 일정한 구조로 평행하게 배치되고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제1전극 및 상기 제2전극 각각은 상기 제1구간에서보다 폭이 확대되어 배치되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are arranged in parallel in a structure having a constant length and width in a first section, which is one of the plurality of sections, and the second section in a second section adjacent to the first section. Each of the first electrode and the second electrode has a structure in which the width is larger than that in the first section is arranged.
청구항 1에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극은 서로 이격된 두 개의 마주보는 절연필름 상에 각각 배치되며, 상기 제1전극은 일정길이를 가지며 폭이 일정하게 배치되고, 상기 제2전극의 길이는 상기 제1전극과 동일하게 배치되고 폭은 상기 복수의 구간들마다 구간별로 다르게 배치되거나 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 구간별로 서로 다르게 배치되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are disposed on two opposing insulating films spaced apart from each other, the first electrode has a predetermined length and a constant width, and the length of the second electrode is the first electrode. The structure of the water level sensor, which is disposed in the same manner as one electrode and has a structure in which the width is different from each other in each of the plurality of sections or in the two adjacent sections.
특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조에 있어서:
속이 빈 원통형 구조물의 내부면을 길이방향으로 복수의 구간들로 구분하여 전극을 패터닝하되, 상기 복수의 구간들마다 면적을 다르게 패터닝하거나, 상기 복수의 구간들 중 서로 인접되는 두 개의 구간들에서 구간별로 면적을 다르게 패터닝한 구조를 가지는 제1전극과, 일정길이를 가지며 두께 또는 폭이 일정한 구조로 상기 원통형 구조물의 내부에 상기 제1전극과는 이격되어 삽입되는 제2전극을 구비하는 정전용량 센서와;
상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량 센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 이용하여 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비함을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
In the construction of a level sensor for measuring the level of a solution filled in a specific container:
The electrode is patterned by dividing the inner surface of the hollow cylindrical structure into a plurality of sections in the longitudinal direction, and patterning the area differently for each of the plurality of sections, or in two sections adjacent to each other among the plurality of sections. Capacitive sensor having a first electrode having a structure patterned differently for each area, and a second electrode which is spaced apart from the first electrode in the cylindrical structure having a predetermined length and a constant thickness or width Wow;
And a signal processing unit electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level using a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor. The structure of the water level sensor.
청구항 5에 있어서,
상기 원통형 구조물은 절연체임을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method according to claim 5,
The cylindrical structure is a structure of a water level sensor, characterized in that the insulator.
청구항 6에 있어서,
상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제1전극은 일정길이와 일정폭을 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제1전극은 폭이 상기 원통형 구조물의 원주방향으로 연장되어 상기 제2전극의 일부 또는 전부를 감싸는 구조를 가짐을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method of claim 6,
The first electrode has a predetermined length and a predetermined width in a first section of any one of the plurality of sections, and in the second section adjacent to the first section, the first electrode has a width of the cylindrical structure. The structure of the water level sensor, characterized in that it has a structure extending in the circumferential direction to surround part or all of the second electrode.
특정용기에 채워진 용액의 수위를 측정하기 위한 수위센서의 구조에 있어서:
속이 빈 원통형 구조를 가지는 제1전극과, 일정길이를 가지며 상기 제1전극의 내부에 상기 제1전극과는 이격되어 삽입되는 제2전극을 구비하되, 상기 제2전극은 길이방향으로 구분되는 복수의 구간들을 구비하고, 상기 복수의 구간들마다 두께가 서로 다르게 배치되거나, 서로 인접되는 두 개의 인접구간들에서 구간별로 두께가 서로 다르게 배치되는 구조를 가지는 정전용량센서와;
상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전기적으로 연결되며 상기 정전용량센서에서의 정전용량의 변화에 따라 발생되는 센싱신호를 통해 수위를 검출하여 검출신호를 발생하는 신호처리부를 구비함을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
In the construction of a level sensor for measuring the level of a solution filled in a specific container:
A first electrode having a hollow cylindrical structure and a second electrode having a predetermined length and inserted into the first electrode spaced apart from the first electrode, wherein the second electrode is a plurality of longitudinally divided A capacitive sensor having a section of which the thickness is arranged differently for each of the plurality of sections, or the thickness of the sections being different for each section in two adjacent sections adjacent to each other;
And a signal processor electrically connected to the first electrode and the second electrode and generating a detection signal by detecting a water level through a sensing signal generated by a change in capacitance in the capacitance sensor. The structure of the water level sensor.
청구항 8에 있어서,
상기 복수의 구간들 중 어느 하나의 구간인 제1구간에서 상기 제2전극은 일정길이와 일정두께를 가지고, 상기 제1구간과 인접되는 제2구간에서 상기 제2전극은 상기 제1구간에서보다 더 큰 두께를 가짐을 특징으로 하는 수위센서의 구조.
The method according to claim 8,
In the first section, which is one of the plurality of sections, the second electrode has a predetermined length and a predetermined thickness, and in the second section adjacent to the first section, the second electrode is less than in the first section. The structure of the water level sensor characterized by having a greater thickness.
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