KR101694840B1 - Particular matter sensor and exhaust gas purification system using the same - Google Patents
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Abstract
입자상 물질 센서 및 그를 이용한 배기가스 정화 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 절연기판; 상기 절연기판 일측에 형성되는 제1 내지 제 3전기접속단자; 상기 절연기판 타측 상부면 상에 노출되도록 형성되며, 일단이 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 1 전극; 및 상기 절연기판 내에 형성되며, 양단 각각이 상기 제2 및 제3전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 2 전극;을 포함하며, 상기 제2 및 제3전기접속단자에서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 정전용량에 따라 변화되는 상기 제 2 전극의 저항값에 따른 상기 제 2 전극의 온도가 검출된다. A particulate matter sensor and an exhaust gas purification system using the same are provided. A particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention includes an insulating substrate; First to third electrical connection terminals formed on one side of the insulating substrate; A first electrode formed to be exposed on the upper surface of the other side of the insulating substrate and having one end electrically connected to the first electrical connection terminal; And a second electrode formed in the insulating substrate and having both ends electrically connected to the second and third electrical connection terminals, wherein the first electrode and the second electrode are electrically connected to each other at the second and third electrical connection terminals, The temperature of the second electrode is detected in accordance with the resistance value of the second electrode which is changed according to the capacitance between the two electrodes.
Description
본 발명은 입자상 물질 센서 및 그를 이용한 배기가스 정화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a particulate matter sensor and an exhaust gas purification system using the same.
일반적으로, 배기 규제가 한층 강화됨에 따라 배기 가스를 정화하는 후처리 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 디젤 자동차에 대한 입자상 물질(Particulate Matter; PM)에 대한 규제가 더욱 엄격해지고 있다.Generally, there is a growing interest in a post-treatment apparatus for purifying exhaust gas as the exhaust regulation is further strengthened. Particularly, regulations on Particulate Matter (PM) for diesel vehicles are becoming more stringent.
구체적으로, 대기 오염 물질에 따른 인간의 쾌적한 환경의 요구 및 각국의 환경 규제에 의하여 배기가스에 포함되는 배기 오염물질에 대한 규제가 점차 증가하고 있으며, 이에 대한 대책으로 다양한 배기가스 여과 방법이 연구되고 있다.Specifically, regulations on exhaust pollutants contained in exhaust gas are gradually increasing due to demands of comfortable environment of human beings due to air pollutants and environmental regulations of each country, and various exhaust gas filtration methods have been studied as countermeasures thereto have.
이에, 배기가스를 처리하는 후처리 기술이 제안되었으며, 상술한 후 처리 기술은 산화 촉매, 질소 산화물 촉매, 및 매연 여과장치를 통한 배기가스 저감장치 등이 있다.Accordingly, a post-treatment technique for treating the exhaust gas has been proposed, and the above-described post-treatment technique includes an oxidation catalyst, a nitrogen oxide catalyst, and an exhaust gas reduction device through a smoke filtering device.
상술한 바와 같은 산화 촉매, 질소산화물 촉매, 및 매연 여과장치 중 입자상 물질을 저감시키는 가장 효율적이고 실용화에 접근되는 기술은 매연 여과장치를 이용한 배기가스 저감장치이다.The most efficient and practical approach to reduce the particulate matter among the oxidation catalyst, the nitrogen oxide catalyst, and the soot filter apparatus as described above is an exhaust gas reduction apparatus using a soot filter apparatus.
배기가스 저감장치의 고장 여부를 진단하기 위해서는 DPF필터 후단에 입자상 물질 센서(PM센서)가 장착되며, 이러한 입자상 물질 센서(PM)는 저항방식과 정전용량 방식이 있다.A particulate matter sensor (PM sensor) is mounted at the downstream end of the DPF filter in order to diagnose whether the exhaust gas abatement apparatus is malfunctioning. The particulate matter sensor PM has a resistance method and a capacitance method.
여기서, 저항방식 입자상 물질 센서(PM센서)는 표면 상에 배치되는 복수 개의 외부전극이 나란하게 배치되며, 외부전극 사이에 입자상 물질이 침전되고, 침전된 입자상 물질(PM)에 의해 외부전극 사이에 전류가 형성되어 센서의 전기전도도 변화를 측정함으로써, 배기가스 미립자 필터를 통과하여 하류 측으로 빠져나가는 입자상 물질을 용이하게 검출할 수 있다.Here, the resistance type particulate matter sensor (PM sensor) includes a plurality of external electrodes disposed on the surface in parallel, particulate matter is deposited between the external electrodes, and the particulate matter PM It is possible to easily detect the particulate matter passing through the exhaust gas particulate filter and escaping to the downstream side by measuring the change in the electrical conductivity of the sensor after the current is formed.
아울러, 정전용량 방식은 표면 상에 나란하게 배치되는 복수 개의 외부전극과, 복수 개의 외부전극과 상/하 방향으로 배치되는 복수 개의 내부 전극으로 구성되며, 외부전극들 사이에 퇴적하는 입자상 물질의 면적 및 외부전극과 내부 전극 사이의 거리를 이용하여 외부전극과 내부 전극 사이의 정전용량을 측정함으로써, 배기가스 미립자 필터를 통과하여 하류 측으로 빠져나가는 입자상 물질을 용이하게 검출할 수 있다.In addition, the electrostatic capacity type is composed of a plurality of external electrodes arranged in parallel on the surface, a plurality of internal electrodes arranged in the up / down direction with a plurality of external electrodes, and an area of the particulate matter deposited between the external electrodes And the capacitance between the external electrode and the internal electrode is measured by using the distance between the external electrode and the internal electrode, it is possible to easily detect the particulate matter passing through the exhaust gas particulate filter and escaping to the downstream side.
상술한 바와 같은 입자상 물질 센서들은 센서 표면에 쌓인 입자상 물질을 제거하기 위하여 히터를 내장하는데, 이와 같은 히터를 제어하기 위하여 추가적으로 온도 센서를 구비하였다.The particulate matter sensors described above include a heater for removing particulate matter accumulated on the surface of the sensor, and a temperature sensor is additionally provided for controlling the heater.
이와 같이 종래기술에 따른 입자상 물질 센서는 센싱 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있기는 하지만 히터와 온도 센서가 같이 입자상 물질 센서 내에 내장되므로 구조가 복잡해지고, 단가가 올라가는 문제점이 있었다.Thus, the conventional particulate matter sensor has an advantage that the sensing method is simple. However, since the heater and the temperature sensor are embedded in the particulate matter sensor, the structure is complicated and the unit price is increased.
본 발명은 별도의 온도 센서를 내부에 내장하지 않고도 입자상 물질 센서 내부의 온도를 측정할 수 있는 입자상 물질 센서 및 그를 이용한 배기가스 정화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a particulate matter sensor capable of measuring the temperature inside a particulate matter sensor without incorporating a separate temperature sensor therein and an exhaust gas purification system using the particulate matter sensor.
본 발명은 입자상 물질 센서 내부의 제 2 전극을 이용하여 온도를 측정할 수 있는 입자상 물질 센서 및 그를 이용한 배기 가스 정화 시스템을 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a particulate matter sensor capable of measuring a temperature by using a second electrode inside a particulate matter sensor and an exhaust gas purification system using the particulate matter sensor.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면 절연기판; 상기 절연기판 일측에 형성되는 제1 내지 제 3전기접속단자; 상기 절연기판 타측 상부면 상에 노출되도록 형성되며, 일단이 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 1 전극; 및 상기 절연기판 내에 형성되며, 양단 각각이 상기 제2 및 제3전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제2 및 제3전기접속단자에서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 정전용량에 따라 변화되는 상기 제 2 전극의 저항값에 따른 상기 제 2 전극의 온도가 검출되는 입자상 물질 센서가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an insulating substrate comprising: an insulating substrate; First to third electrical connection terminals formed on one side of the insulating substrate; A first electrode formed to be exposed on the upper surface of the other side of the insulating substrate and having one end electrically connected to the first electrical connection terminal; And a second electrode formed in the insulating substrate, wherein both ends of the second electrode are electrically connected to the second and third electrical connection terminals, respectively, wherein the first electrode and the second electrode And the temperature of the second electrode is detected in accordance with the resistance value of the second electrode, which is changed according to the capacitance between the electrodes.
이 때, 상기 제 2 전극은 선형으로 이루어질 수 있다. At this time, the second electrode may be linear.
이 때, 상기 제 2 전극은 절연기판 내에 복수 개로 형성되는 제 2 접지 전극을 포함하며, 상기 복수 개의 제 2 접지 전극은 상기 절연기판의 길이방향으로 서로 나란하게 동일 간격으로 이격 배열되되, 상기 복수개의 제 2 접지 전극 각각의 양 단부에 형성되는 제1절곡부 및 제2절곡부에 의해 서로 이웃하는 제 2 접지 전극이 지그재그 형태로 서로 연결될 수 있다. The second electrode includes a plurality of second ground electrodes formed in the insulating substrate, wherein the plurality of second ground electrodes are arranged at equal intervals in parallel with each other in the longitudinal direction of the insulating substrate, The second ground electrodes adjacent to each other by the first bent portion and the second bent portion formed at both ends of each of the second ground electrodes may be connected to each other in a staggered manner.
이 때, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 서로 대응되도록 배치되며, 상기 제 2 전극의 면적이 상기 제 1 전극의 면적에 대응되게 형성될 수 있다. In this case, the first electrode and the second electrode may be arranged to correspond to each other, and the area of the second electrode may correspond to the area of the first electrode.
이 때, 상기 제 1 내지 제 3 전기 접속 단자는 상기 절연기판의 상부면 일측에 노출되도록 형성될 수 있다. At this time, the first to third electrical connection terminals may be exposed on one side of the upper surface of the insulating substrate.
이 때, 상기 제 2 전극의 양단 각각은 상기 절연기판의 상기 제 2 전극 및 상기 상부면 사이에 배치되는 절연층에 형성되는 제1 및 제2비아홀을 통하여 상기 제2 및 제3전기접속단자에 전기적으로 연결될 수 있다. At this time, both ends of the second electrode are electrically connected to the second and third electrical connection terminals through the first and second via holes formed in the insulating layer disposed between the second electrode and the upper surface of the insulating substrate And can be electrically connected.
한편, 상기 제 1 전극은 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 1 접지 전극 및 상기 제 1 접지 전극과 전기적으로 연결되지 않는 복수 개의 이격 전극을 포함할 수 있다. The first electrode may include a first ground electrode electrically connected to the first electrical connection terminal and a plurality of spaced electrodes electrically connected to the first ground electrode.
이 때, 상기 제 1 접지 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 이격 전극 사이 공간에 배치되는 복수개의 제 1 연장부를 더 포함할 수 있다. The first ground electrode may further include a plurality of first extending portions electrically connected to the first ground electrode and disposed in a space between the plurality of spacing electrodes.
이 때, 상기 제 1 접지 전극은 상기 복수 개의 제 1 연장부를 서로 연결하기 위하여 상기 절연기판의 폭 방향으로 연장된 제 2 연장부를 더 포함할 수 있다. In this case, the first ground electrode may further include a second extending portion extending in the width direction of the insulating substrate to connect the plurality of first extending portions to each other.
이 때, 상기 제 1 접지 전극은 상기 복수 개의 이격 전극을 둘러싸도록 형성될 수 있다. At this time, the first ground electrode may be formed to surround the plurality of spacing electrodes.
이 때, 상기 복수 개의 이격 전극 각각은 상기 복수의 제 1 연장부 사이에 각각 배치되며 제 1 면적을 갖는 감지부 및 상기 감지부와 연결되되 상기 제 1 면적보다 넓은 제 2 면적을 갖는 용량부를 포함할 수 있다. Each of the plurality of spaced electrodes may include a sensing unit having a first area and a second sensing unit connected to the sensing unit and having a second area larger than the first area, can do.
한편, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 위치되는 유전층을 포함할 수 있다. And a dielectric layer disposed between the first electrode and the second electrode.
한편, 상기 절연기판 내에 형성되며, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 가열하는 히터부를 포함할 수 있다. And a heater unit formed in the insulating substrate and heating the first electrode and the second electrode.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 배기 매니폴드; 상기 배기 매니폴드에서 배출되는 배기 가스 내 포함되는 미립자들을 제거하는 배기가스 미립자 필터; 상기 배기가스 미립자 필터에 연결되는 유출측 배기관에 설치되어, 상기 배기가스 미립자 필터를 통과하여 하류 측으로 빠져나가는 입자상 물질을 검출하는 입자상 물질 센서를 포함하며, 상기 입자상 물질 센서는 절연기판; 상기 절연기판 일측에 형성되는 제1 내지 제 3전기접속단자; 상기 절연기판 타측 상부면 상에 노출되도록 형성되며, 일단이 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 1 전극; 및 상기 절연기판 내에 형성되며, 양단 각각이 상기 제2 및 제3전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제2 및 제3전기접속단자에서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 정전용량에 따라 변화되는 상기 제 2 전극의 저항값에 따른 상기 제 2 전극의 온도가 검출되는, 배기가스 정화 시스템이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided an exhaust manifold comprising: an exhaust manifold; An exhaust gas particulate filter for removing particulates contained in the exhaust gas discharged from the exhaust manifold; And a particulate matter sensor disposed on an outlet side exhaust pipe connected to the exhaust gas particulate filter and detecting particulate matter passing through the exhaust gas particulate filter and flowing downstream, the particulate matter sensor comprising: an insulating substrate; First to third electrical connection terminals formed on one side of the insulating substrate; A first electrode formed to be exposed on the upper surface of the other side of the insulating substrate and having one end electrically connected to the first electrical connection terminal; And a second electrode formed in the insulating substrate, wherein both ends of the second electrode are electrically connected to the second and third electrical connection terminals, respectively, wherein the first electrode and the second electrode And the temperature of the second electrode is detected in accordance with the resistance value of the second electrode, which is changed according to the capacitance between the electrodes.
본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 절연 기판 내부의 제 2 전극의 양단이 제2 및 제3전기접속단자와 연결되어 제 2 전극 양단의 저항변화에 따른 온도를 검출할 수 있기 때문에, 온도센서를 따로 형성할 필요 없이 제 2 전극이 입자상 물질 센서의 온도센서 역할을 할 수 있다.The particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention can detect the temperature of the particulate matter sensor according to the resistance change of both ends of the second electrode by connecting both ends of the second electrode inside the insulating substrate with the second and third electrical connection terminals, The second electrode can serve as a temperature sensor of the particulate matter sensor without having to form a temperature sensor separately.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 제 2 전극이 온도센서의 역할을 하므로 입자상 물질 센서의 구조가 간단해지며, 이에 따라 입자상 물질 센서 제작 공정이 단순화될 수 있다.In addition, since the second electrode serves as a temperature sensor, the structure of the particulate matter sensor is simplified, and thus the manufacturing process of the particulate matter sensor can be simplified.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 입자상 물질 센서의 구조가 간단해지므로, 입자상 물질 센서의 제작 단가를 절감할 수 있다.In addition, since the structure of the particulate matter sensor according to the embodiment of the present invention is simplified, the manufacturing cost of the particulate matter sensor can be reduced.
도 1은 차량용 디젤 엔진의 배기가스 정화 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 입자상 물질 센서의 분해 사시도이다.
도 4 a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서의 제 1 전극의 일 실시예이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서의 제 1 전극의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 3의 제 2 전극을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 2의 A-A' 방향에서 본 단면도이다.
도 7은 도 2의 B-B' 방향에서 본 단면도이다.
도 8은 도 3의 제 2 전극을 이용한 온도 측정 개념을 도시한 설명하기 위한 제 2 전극의 저항 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of an exhaust gas purifying system for a diesel engine for a vehicle. FIG.
2 is a perspective view schematically showing a particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the particulate matter sensor of Fig.
4A is an embodiment of a first electrode of a particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention.
4B is a plan view showing another example of the first electrode of the particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing the second electrode of FIG.
6 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG.
7 is a sectional view taken along the line BB 'of FIG.
FIG. 8 is a resistance configuration diagram of a second electrode for explaining a temperature measurement concept using the second electrode of FIG. 3. FIG.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
본 발명의 도 1에 따른 배기가스 정화 시스템(100)은 엔진(110)의 배기 매니폴드(120)에는 터빈(130)이 설치될 수 있으며, 터빈(130)과 연동하는 터보차저(140)가 회전하면, 압축된 공기가 쿨러(150)를 통과해 흡기 매니폴드(미도시)로 보내질 수 있고, 배기 매니폴드(120)로부터 배출되는 연소 배기의 일부는 밸브(160) 및 쿨러를 통하여 흡기 매니폴드(미도시)로 환류될 수 있다.1, a
배기 매니폴드(120)에 접속하는 배기관(180)에는 디젤 산화 촉매(미도시) 및 배기가스 미립자 필터(170)가 설치되어 연소 배기가스를 처리할 수 있다. 즉, 배기관(180)에 배출된 연소 배기가스는 상류측의 디젤 산화 촉매(미도시)를 통과하는 동안에, 미연소의 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 일산화질소(NO)가 산화될 수 있으며, 하류측의 배기가스 미립자 필터(170)를 통과하는 동안에, 그을음 입자(Soot), 가용성 유기 성분(SOF) 및 무기 성분으로 이루어진 입자상 물질(PM)이 포집될 수 있다.A diesel oxidation catalyst (not shown) and an exhaust
디젤 산화 촉매(미도시)는 배기가스 미립자 필터(170)의 강제 재생시에, 공급되는 연료의 산화 연소에 의해 배기 온도를 상승시키고, 혹은 입자상 물질 중의 SOF 성분을 산화 제거할 수 있다. 또한, NO의 산화에 의해 생성하는 NO2는 후단의 배기가스 미립자 필터(170)에 퇴적한 입자상 물질의 산화제로서 사용되어 연속적인 산화를 가능하게 할 수 있다.The diesel oxidation catalyst (not shown) can raise the exhaust temperature by oxidation combustion of the supplied fuel or oxidize and remove the SOF component in the particulate matter when the exhaust
배기가스 미립자 필터(170)는 가스 유로를 구획하는 셀벽을 관통하여 다수의 가는 구멍이 형성될 수 있으며, 배기가스 미립자 필터(170)에 도입되는 배출 가스 중의 입자상 물질을 포획할 수 있다. 디젤 산화 촉매와 배기가스 미립자 필터(170)를 일체화한 연속 재생식 디젤 파티큘레이트 필터로서 구성할 수도 있다.The exhaust
배기관(180)에는 디젤 입자상 필터(170)에 퇴적한 입자상 물질의 양을 감시하기 위해서, 차압 센서(190)가 설치될 수 있다. 차압 센서(190)는 배기가스 미립자 필터(170)의 상류측 및 하류측과 접속되어 있어 그 전후 차압에 따른 신호를 출력할 수 있다.A
또한, 디젤 산화 촉매의 상류 및 배기가스 미립자 필터(170)의 상하류에는, 온도 센서(미도시)가 설치되어, 각각의 배기 온도를 감시할 수 있다.In addition, a temperature sensor (not shown) is provided upstream of the diesel oxidation catalyst and upstream and downstream of the exhaust
제어 회로(미도시)는 이들 출력에 기초하여 디젤 산화 촉매의 촉매 활성 상태나 디젤 입자상 필터(170)의 입자상 물질 포집 상태를 감시하여, 입자상 물질 포집량이 허용량을 넘으면, 강제 재생을 실시해 입자상 물질을 연소 제거하는 재생 제어를 실시할 수 있다.Based on these outputs, the control circuit (not shown) monitors the catalytic active state of the diesel oxidation catalyst and the particulate matter trapping state of the
입자상 물질 센서(200)는 배기가스 미립자 필터(170)의 타측에 연결되는 유출측 배기관(182)에 설치되어, 배기가스 미립자 필터(170)를 통과하여 하류 측으로 빠져나가는 입자상 물질을 검출할 수 있다.The
도 2및 도 3을 참조하면, 본 발명의 입자상 물질 센서(200)는 절연기판(210), 제 1 전극(220), 제 2 전극(230), 및 히터부(240)를 포함할 수 있다.2 and 3, the
도 3에 도시된 바와 같이, 절연기판(210)은 제1 내지 제4 절연층(212, 214, 216, 218)이 서로 나란하게 적층되어 형성될 수 있으며, 글라스 소재, 세라믹 소재, 알루미나, 스피넬, 또는 이산화티타늄 등의 내열성의 절연체로 이루어질 수 있다.3, the
이 때, 절연기판(210)의 제 1 절연층(212)의 상부면 상에는 제1 내지 제 3전기접속단자(252, 254, 256)가 노출되도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 내지 제 3 전기 접속 단자(252, 254, 256)가 제 1 절연층 상부면 상에 노출된 구성을 예시하였으나, 제 1 내지 제 3 전기 접속 단자(252, 254, 256)의 위치가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, the first to third
이때, 제1전기접속단자(252)는 절연기판 상부면 상의 제 1 전극(220)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)는 절연 기판 내부의 제 2 전극(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the first
제 1 전극과 제 2 전극의 구체적인 구성에 대해서 이하 자세히 설명하도록 한다.The specific configuration of the first electrode and the second electrode will be described in detail below.
제 1 전극(220)은 절연기판(210)의 상부면에서 노출되도록 배치될 수 있다. The
이 때, 도 4a를 참조하면, 제 1 전극(220)은 제 1 접지 전극(222) 및 이격 전극(224)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
제 1 접지 전극(222)은 복수개의 제 1 연장부(222a), 제 2 연장부(222b) 및 제 3 연장부(222c)를 포함할 수 있다.The
복수개의 제 1 연장부(222a)는 절연기판(210)의 상면 일측에 절연 기판(210)의 폭 방향으로 서로 나란하게 이격되어 배치될 수 있으며, 절연 기판(210)의 길이 방향으로 연장된 직사각 형상으로 이루어질 수 있다. The plurality of
이 때, 복수개의 제 1 연장부(222a)은 제 2 연장부(222b)에 의해 서로 연결될 수 있다. At this time, the plurality of first extending
제 2 연장부(222b)는 복수개의 제 1 연장부(222a)를 서로 전기적으로 연결시키기 위하여 절연기판(210)의 폭 방향으로 연장 형성될 수 있다.The second extending
도 4를 참조하면, 폭 방향으로 연장 형성된 제 2 연장부(222b)의 양단에는 한 쌍의 제 3 연장부(222c)가 절연기판(210)의 길이방향 둘레를 따라 연장 형성된다. Referring to FIG. 4, a pair of third extending
이 때, 한 쌍의 제 3 연장부(222c)는 제 1전극 리드(222d)와 연결되도록 절곡 형성될 수 있다. At this time, the pair of
이때, 제 1 접지 전극(222)의 제 2 연장부(222b) 및 제 3 연장부(222c)는 후술되는 이격 전극(224)의 외측에 배치될 수 있으며, 이에 따라 이격 전극은 제 1 접지 전극에 의하여 둘러싸일 수 있다. The second extending
이격 전극(224)은 제 1 접지 전극(222)과 전기적으로 연결되지 않은 전극으로서, 절연기판(210)의 길이 방향으로 나란하게 배열된다. 이 때, 도 4a를 참조하면, 복수 개의 이격 전극(224) 사이에 제 1 연장부(222a)들이 배치된다.The
이때, 복수개의 이격 전극(224)은 서로 전기적으로 연결되지 않으며, 이격 전극(224)과 제 1 연장부(222a) 사이에 형성되는 공간(226)에 입자가 퇴적됨으로써 이격 전극(224)들이 제 1 연장부(222a)와 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the plurality of
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 이격 전극(224) 각각은 감지부(224a) 및 용량부(224b)를 포함할 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, each of the plurality of
감지부(224a)는 제 1 연장부(222a)에 이웃하여 배치되며 제 1 면적을 갖는 직사각 형상으로 이루어진다. 이 때, 감지부(224a)는 제 1 연장부(222a)의 연장 방향 길이와 대응하는 길이를 갖도록 제 1 연장부(222a)와 평행하게 배치될 수 있다. The
감지부(224a)는 제 1 연장부(222a)와 소정 간격 이격 배치되며, 입자상 물질이 쌓이는 공간(226)이 제 1 연장부(222a)과 감지부(224a) 사이에 형성될 수 있다. The
이에 따라, 공간(226)에 입자가 퇴적됨으로써 전기적으로 연결되지 않은 감지부(224a)와 제 1 연장부(222a)가 전기적으로 연결될 수 있다.Accordingly, the particles are deposited in the
한편, 용량부(224b)는 감지부(224a)와 전기적으로 연결되며 감지부(224a)의 연장 방향 단부로부터 연장된다. 도 4a를 참조하면, 용량부(224b) 사이에는 제 1 연장부(222a)가 위치되지 않도록 형성될 수 있다. 용량부(224b)는 절연 기판(210)의 길이 방향으로 연장된 직사각 형상으로 형성될 수 있다. On the other hand, the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이격 전극(224)과 제 2 전극(230) 사이의 정전용량을 증가시키기 위해서 용량부(224b)의 면적은 감지부(224a)보다 대면적으로 설계될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to increase the capacitance between the spacing
보다 상세히, 용량부(224b)의 면적은 감지부(224a)의 면적보다 넓게 형성될 수 있는데, 특히, 용량부(224b)의 면적은 감지부(224a)의 면적에 2배 이상을 갖도록 형성될 수 있다.More specifically, the area of the
이 때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 용량부(224b)의 면적을 감지부(224a)의 면적보다 넓게 하기 위하여 용량부(224b)의 폭을 감지부(224a)의 폭보다 넓게 형성할 수 있다.4A, the width of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서의 제 1 전극(220)은 전술한 구조 이외의 구조를 가질 수도 있다. Meanwhile, the
도 4b를 참조하면, 제 1 전극의 변형예로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 전극(320)은 제 1 접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4B, as a modification of the first electrode, the
본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 전극(320)은, 전술한 도 4a의 제 1 전극과 달리 제 1 접지 전극(320a)이 복수 개의 이격 전극(320b)을 둘러싸지 않고 복수 개의 이격 전극(320b) 중 양 단부에 위치하는 2개의 이격 전극의 외측부에 나란하게 한 쌍으로 배치된다. The
도 4b를 참조하면, 제 1 접지 전극(320a)은 절연 기판(210)의 길이 방향으로 연장된 직사각 형상으로 이루어질 수 있으며, 일단부가 제 1 전극 리드(324)에 의하여 제 1 전기 접속 단자와 전기적으로 연결된다. Referring to FIG. 4B, the
한편, 복수개의 이격 전극(320b)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 접지 전극(320a)과 전기적으로 연결되지 않고 절연 기판(210)의 폭 방향으로 나란하게 서로 평행하게 이격 배치된다. 이 때, 복수 개의 이격 전극(320b)들도 서로 전기적으로 연결되지 않는다. 도 4b에서는 이격 전극을 6개 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 이격 전극의 수는 이격 전극의 폭, 감응부의 면적 및 제 1 전극의 전체 면적 등을 고려하여 달라질 수 있다. 4B, the plurality of
도4b를 참조하면, 제 1 접지 전극(320a)은 2개로 이루어지며, 2개의 제 1 접지 전극(320a)은 절연 기판(210)의 폭 방향으로 복수 개의 이격 전극(320b) 중 양 단부에 위치하는 2개의 이격 전극(320b) 외측부에 배치될 수 있다. 4B, the
이 때, 제 1 접지 전극(320a) 및 제 1 접지 전극(320a)과 이웃하는 이격 전극(320b), 및 복수개의 이격 전극(320b)들 중 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이에 입자상 물질이 퇴적되는 공간(326)이 형성된다.Particulate matter may be trapped between the
이때, 제1접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b) 각각은 도 4b에 도시된 바와 같이 소정의 폭(W1) 및 길이(L1)를 갖는 직사각 형태로 이루어질 수 있다. In this case, each of the
이 때, 제 1 접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b)들의 폭(W1)은 서로 이웃하는 제 1 접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b) 사이 및 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이 거리(W2)보다 넓게, 예를 들어 2배 이상으로 형성될 수 있다.The width W1 of the
이 때, 감응부(310)의 전체 면적을 제 1 면적이라 하고, 2개의 제 1 접지 전극(320a) 및 복수 개의 이격 전극(320b)을 포함하는 제1전극(320)의 총 면적을 제 3 면적이라 할 때, 상기 감응부의 제 1 면적에서 상기 제 3 면적을 제외한 제 2 면적보다 제 1 전극이 차지하는 제 3 면적이, 보다 넓게, 예를 들어 2배 이상으로 형성될 수 있다. The total area of the
이상과 같은 제 1 전극의 다른 예에 따르면, 서로 이웃하는 제1접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b) 사이 및 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이에 형성되는 공간(326)에 입자들이 퇴적됨으로써 인접한 제1접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b), 그리고 서로 이웃하는 이격 전극(320b)들이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.According to another example of the first electrode as described above, particles are deposited in the
제1전극(320)을 구성하는 제1접지 전극(320a)과 제1접지 전극(320a)에 이웃한 이격 전극(320b) 사이, 그리고 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이에 퇴적되는 입자상 물질에 의해 제1접지 전극(320a)과 상기 제1접지 전극(320a)에 이웃한 이격 전극(320b), 및 서로 이웃하는 이격 전극(320b)이 전기적으로 연결되면, 전기가 통하는 제1전극(320)의 면적이 넓어지게 되며, 이에 따라 절연 기판 상부면 상의 제1전극(320)과 절연기판 내부의 제2전극(230) 사이의 정전용량이 변하게 된다.Particulate matter deposited between the
이 때, 제 1 전극의 다른 예에 따르면, 제1전극(320)의 면적이 서로 이웃하는 제1 접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b) 사이, 그리고 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이의 공간(326)을 포함하는 면적보다 넓기 때문에 제1전극(320)과 제2전극(230) 사이의 정전용량 변화량의 한계값이 커질 수 있다.In this case, according to another example of the
또한, 제1전극(320)의 면적이 서로 이웃하는 제1 접지 전극(320a) 및 1 이격 전극(320b) 사이, 그리고 서로 이웃하는 이격 전극(320b) 사이의 공간을 포함하는 감응부의 나머지의 면적보다 넓기 때문에 제 1 전극(320)과 제2전극(230) 사이의 정전용량의 검출 민감도가 증가될 수 있다.The area of the remaining portion of the sensitive portion including the space between the
다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 제 2 전극(230)은 절연기판(210) 내에서 제 1 전극(220)과 나란하게 이격 배치되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 제 2 전극(230)은 복수개의 제 2 접지 전극(232)을 포함할 수 있다.Specifically, the
이 때, 복수 개의 제 2 접지 전극(232)은 제 1 전극(220)의 복수 개의 이격 전극(224)(본 발명의 다른 실시예에 대하여는 제 1 접지 전극(320a) 및 이격 전극(320b))에 대응되도록 절연기판 내에 형성될 수 있다.The plurality of
이 때, 본 발명의 일 실시예에서, 복수 개의 제 2 접지 전극(232)은 도 5에서와 같이 서로 연결되어 단일의 선형으로 수 있다. At this time, in one embodiment of the present invention, the plurality of
이때, 복수개의 제 2 접지 전극(232)은 서로 일체로 연결되어 절연기판(210)의 내부에서 구불구불하게 지그재그 형태로 형성될 수 있다.At this time, the plurality of
보다 상세히, 제 2 접지 전극(232)은 절연기판(210)의 길이방향을 따라 나란하게 이격되어 배치될 수 있으며, 이때, 서로 이웃하는 제 2 접지 전극(232)은 내부 전극 각각의 단부에 형성된 제1 및 제2절곡부(232a, 232b)에 의해 연결될 수 있다.More specifically, the
이때, 제1 및 제2절곡부(232a, 232b)는 제 2 접지 전극의 양단부에 교대로 반복되어, 제1절곡부(232a)가 절연기판(210)의 일측에서 서로 이웃하는 제 2 접지 전극(232)을 서로 연결시키며, 제2절곡부(232b)가 절연기판(210)의 타측에서 서로 이웃하는 제 2 접지 전극(232)을 연결시키도록 형성된다. At this time, the first and second
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서의 제 2 전극(23-)은 제 2 전극(230)을 형성하는 복수개의 제 2 접지 전극(232)이 서로 연결되어 하나의 선처럼 형성되고, 양단이 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)와 연결된다.Accordingly, the second electrode 23- of the particulate matter sensor according to the embodiment of the present invention is formed by connecting a plurality of
여기서, 복수 개의 이격 전극(224)과 복수개의 제 2 접지 전극(232)은 서로 평행하게 중첩될 수 있고, 절연기판(210)에 길이방향으로 나란하게 배열될 수 있으며, 절연기판(210)의 폭 방향으로 서로 대응되게 배열될 수 있다.Here, the plurality of
이때, 복수개의 제 2 접지 전극(232)의 폭은 이격 전극(224) 중 용량부(224b)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.At this time, the width of the plurality of
한편, 절연 기판(210)의 상부 타측에 형성된 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)와 제 2 전극(230)의 양단을 전기적으로 연결하기 위하여 제2전기접속단자(254, 256)와 제 2 전극(230) 사이의 절연기판(210)의 제 1 절연층 및 제 2 절연층에는 각각 한 쌍의 제 1 비아홀(212a, 212b) 및 한 쌍의 제2 비아홀(214a, 214b)이 형성될 수 있다.The second and third
한편, 제 1 전극(220) 및 제 2 전극(230) 사이에는 유전율을 갖는 유전층(219)이 배치될 수 있다. 보다 상세히, 유전층(219)은 제 1 전극(220)과 제 2 전극(230) 사이의 원활한 정전용량의 특성을 구현할 수 있도록 제 1 전극(220)와 제 2 전극(230) 사이에 형성될 수 있고, 세라믹 소재로 이루어질 수 있다.A
히터부(240)는 제 1 전극(220) 및 제 2 전극(230), 유전층(219)을 가열하기 위한 것으로, 절연기판(210)의 내부, 예를 들어, 절연 기판의 제 3 절연층(216)과 제 4 절연층(218) 사이에 위치될 수 있다.The
보다 상세히, 히터부(250)는 제 1 전극(230) 및 제2전극(240)과 나란하게 이격 배치되도록 절연기판(210)의 내측 하부에 위치될 수 있다.More specifically, the heater unit 250 may be positioned at an inner lower portion of the insulating
이때, 히터부(250)의 양단은 절연기판(210)의 제 4 절연층(218) 상부의 제4 전기 접속 단자(258) 및 제5접속 단자(259)에 전기적으로 접속될 수 있다.At this time, both ends of the heater unit 250 may be electrically connected to the fourth
히터부(240)는 제 1 전극(220)을 가열하여, 제 1 전극(220) 상에 퇴적된 입자상 물질들을 제거할 수 있다.The
이 때, 배기가스 미립자 필터(도 1의 170) 후단 배기 환경은 대략 300 ℃ 이상의 고온이고, 히터 가열시 대략 650 ℃ 이상이 되기 때문에 일반 금속은 히터부로 사용 시 산화가 될 가능성이 높기 때문에, 히터부(240)는 고온에서 산화가 잘 되지 않는 물질로 형성될 수 있다.At this time, since the post-exhaust environment of the exhaust gas particulate filter (170 in FIG. 1) is a high temperature of about 300 DEG C or more and about 650 DEG C or more when the heater is heated, the general metal is likely to be oxidized when used as a heater, The
이하 도면을 달리하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 센서의 정전용량 측정 방법 및 온도 측정 방법을 설명한다. Hereinafter, a capacitance measurement method and a temperature measurement method of a particulate sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1, 도 6및 도7를 참조하면, 배기가스 미립자 필터(도 1의 170)를 통하여 유출측 배기관(182)으로 유동한 입자상 물질(P1)은 유출측 배기관(182)의 일측에 구비되는 입자상 물질 센서(200)를 인접하여 지나게 되며, 이때, 도 6에서와 같이 입자상 물질(P1)은 이격 전극(224)의 감지부(224a)와 제1 접지 전극(222) 사이에 형성된 공간들(226) 상에 퇴적될 수 있다.1, 6 and 7, the particulate matter P1 that has flowed to the outlet-
구체적으로, 감지부(224a)와 제 1 접지 전극(222)의 제 1 연장부(222a) 내지 제 3 연장부(222c) 사이 공간(226)에 퇴적되는 입자상 물질에 의해 감지부(224a)와 제 1 접지 전극(222)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.More specifically, the
이 때, 입자상 물질이 감지부(224a)와 제 1 접지 전극(222)의 제 1 연장부(222a) 내지 제 3 연장부(222c) 사이 공간(226)에 퇴적되어 전기가 통하는 이격 전극의 감지부(224a)의 수가 많아지게 되며, 이격 전극의 감지부(224a)와 일체로 형성되는 용량부(224b)도 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, particulate matter is accumulated in the
이에 따라, 전기가 통하는 이격 전극(224)을 포함하는 제 1 전극(230)과 제 2 전극(230) 사이의 정전용량이 변하게 된다.Accordingly, the electrostatic capacitance between the
구체적으로, 도 7에서와 같이 용량부(224b)와 제 2 전극(232)사이의 정전용량은 하기 식 1에 의하여 측정될 수 있다. 7, the capacitance between the
C=εW/t (식 1) C =? W / t (Equation 1)
상기 식 1에서 W는 전기적으로 제 1 접지 전극에 연결된 이격 전극의 용량부(224b)의 면적이며, t는 용량부(224b)와 제 2 전극(232)까지의 거리이므로, 제 1 전극(220)와 제 2 전극(230) 사이의 정전용량을 측정할 수 있다.In Equation 1, W is the area of the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 하나의 감지부가 전기적으로 제 1 접지 전극에 연결될 때 증가되는 정전 용량 측정 가능한 면적이, 감지부의 면적뿐만 아니라 용량부의 면적까지 확장될 수 있다. 따라서, 이격 전극(224)에서 감지부(224a)가 전기적으로 제 1 접지 전극(222)에 연결되는 것만으로도 이격 전극(224)과 제 2 전극(232) 사이의 정전용량이 커질 수 있다.At this time, the particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention can be extended to the area of the capacitance portion as well as the area of the sensing portion, which is increased when the one sensing portion is electrically connected to the first grounding electrode . The capacitance between the
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 제 2 접지 전극(232)과의 사이에서 정전용량을 변화시키는 이격 전극(224)의 용량부(224b)의 면적이 감지부(224a)의 면적보다 크기 때문에 이격 전극(224)들과 제 2 접지 전극(232) 사이의 정전용량이 변화하는데 걸리는 응답시간을 단축할 수 있으며, 이에 따른 정전용량의 변화를 크게 할 수 있다.In this case, the particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention may be configured such that the area of the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는 이격 전극의 감지부(224a)의 면적이 용량부(224b)의 면적보다 작고, 감지부(224a)들 사이에 제 1 접지 전극(222)의 제 1 연장부(222a)들이 배치됨으로써, 입자상 물질에 의해 연결되는 감지부(224a)와 제 1 접지 전극(222)의 접점이 많아지기 때문에, 이격 전극(224)과 제 2 접지 전극(232) 사이의 정전용량이 변화하는데 걸리는 응답시간을 단축할 수 있다.In addition, the particulate matter sensor according to an embodiment of the present invention may have a configuration in which the area of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 센서는, 제 2 접지 전극(232)과 전기적으로 연결되는 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)에서 제 2 전극의 저항값에 따른 온도를 측정할 수 있다. 이와 같이 제 2 전극의 저항값에 대한 온도를 측정함으로써 제 2 전극(230)은 입자상 물질 센서 내부의 온도센서로서의 역할을 할 수 있다.The particulate matter sensor according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
도 8은 제 2 전극을 이용한 온도 측정 개념을 도시한 설명하기 위한 제 2 전극의 저항 구성도이다. 8 is a resistance configuration diagram of a second electrode for illustrating a temperature measurement concept using a second electrode.
도 8을 참조하면, 제1전기접속단자(252)와 연결되는 제 1 전극(210) 및 제2전기접속단자(254)와 연결되는 제 2 전극(230) 사이에서는 정전용량을 측정할 수 있다.8, electrostatic capacitance can be measured between the
이 때, 제 2 전극(230)의 저항이 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)에서 측정될 수 있다. 이와 같이 제 2 전극의 저항을 측정함으로써 제 2 전극(230)의 저항값에 따른 온도를 검출할 수 있다.At this time, the resistance of the
이에 따라, 제 2 전극(230)의 양단에 연결되는 제2 및 제3전기접속단자(254, 256)에서 측정된 온도와 차량에 설치되는 온도센서(미도시)에서 측정된 온도의 측정값을 비교하여 제 1 전극(220) 및 제 2 전극(230)을 가열하는 히터부(240)를 제어할 수 있다.Accordingly, the measured values of the temperature measured at the second and third
따라서, 입자상 물질 센서는 제 2 전극의 양단이 제2 및 제3전기접속단자와 연결되어 제 1 전극와 제 2 전극 사이의 정전용량에 따른 온도를 검출할 수 있기 때문에, 온도센서를 따로 설치할 필요 없이 제 2 전극이 입자상 물질 센서의 온도센서 역할을 할 수 있다.Therefore, since the particulate matter sensor can detect the temperature according to the capacitance between the first electrode and the second electrode, both ends of the second electrode are connected to the second and third electrical connection terminals, And the second electrode may serve as a temperature sensor of the particulate matter sensor.
이와 같이, 제 2 전극이 온도센서의 역할을 하여 입자상 물질 센서의 구조가 간단해짐으로써, 공정이 단순화될 수 있다.In this manner, the second electrode serves as a temperature sensor, and the structure of the particulate matter sensor is simplified, so that the process can be simplified.
또하, 입자상 물질 센서의 구조가 간단해짐으로써, 입자상 물질 센서의 단가를 절감할 수 있다.In addition, the structure of the particulate matter sensor is simplified, thereby reducing the cost of the particulate matter sensor.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 배기가스 정화 시스템 110 : 엔진
120 : 배기 매니폴드 130 : 터빈
140 : 터보차저 150 : 쿨러
160 : 밸브 170 : 배기가스 미립자 필터
180 : 배기관 182 : 유출측 배기관
190 : 차압 센서 200 : 입자상 물질 센서
210 : 절연기판 220 : 제 1 전극
222 : 제 1 접지 전극 222a : 제2전극
222b : 연장부 222c : 제1전극리드
224 : 제1전극 224a : 감지부
224b : 용량부 226 : 공간
230 : 제 2 전극 232 : 제 2 접지 전극
240 : 히터부
252, 254, 256 : 제 1 내지 제3전기접속단자 100: exhaust gas purification system 110: engine
120: exhaust manifold 130: turbine
140: Turbocharger 150: Cooler
160: valve 170: exhaust gas particulate filter
180: Exhaust pipe 182: Exhaust pipe
190: differential pressure sensor 200: particulate matter sensor
210: insulating substrate 220: first electrode
222:
222b:
224:
224b: Capacity unit 226: Space
230: second electrode 232: second ground electrode
240: heater part
252, 254, and 256: first to third electrical connection terminals
Claims (14)
상기 절연기판 일측에 형성되는 제1 내지 제 3전기접속단자;
상기 절연기판 타측 상부면 상에 노출되도록 형성되며, 일단이 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제1접지전극과, 상기 제1접지전극과 전기적으로 연결되지 않으며 서로 이격배치되는 복수 개의 이격전극을 포함하는 제 1 전극; 및
상기 절연기판 내에 형성되며, 양단 각각이 상기 제2 및 제3전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 2 전극;을 포함하며,
상기 제2 및 제3전기접속단자에서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 정전용량에 따라 변화되는 상기 제 2 전극의 저항값에 따른 상기 제 2 전극의 온도가 검출되는 입자상 물질 센서.An insulating substrate;
First to third electrical connection terminals formed on one side of the insulating substrate;
A first ground electrode formed to be exposed on the upper surface of the other side of the insulating substrate and having one end electrically connected to the first electrical connection terminal, a plurality of spaced apart A first electrode including an electrode; And
And a second electrode formed in the insulating substrate and having opposite ends electrically connected to the second and third electrical connection terminals,
Wherein a temperature of the second electrode is detected in accordance with a resistance value of the second electrode that varies according to a capacitance between the first electrode and the second electrode at the second and third electrical connection terminals.
상기 제 2 전극은 선형으로 이루어지는 입자상 물질센서.The method according to claim 1,
Wherein the second electrode is linear.
상기 제 2 전극은 절연기판 내에 복수 개로 형성되는 제 2 접지 전극을 포함하며,
상기 복수 개의 제 2 접지 전극은 상기 절연기판의 길이방향으로 서로 나란하게 동일 간격으로 이격 배열되되, 상기 복수개의 제 2 접지 전극 각각의 양 단부에 형성되는 제1절곡부 및 제2절곡부에 의해 서로 이웃하는 제 2 접지 전극이 지그재그 형태로 서로 연결되는 입자상 물질센서. 3. The method of claim 2,
Wherein the second electrode includes a second ground electrode formed in a plurality in the insulating substrate,
Wherein the plurality of second ground electrodes are spaced at equal intervals in parallel with each other in the longitudinal direction of the insulating substrate, and the first and second bending portions formed at both ends of each of the plurality of second ground electrodes And the second grounding electrodes adjacent to each other are connected to each other in a zigzag manner.
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 서로 대응되도록 배치되며, 상기 제 2 전극의 면적이 상기 제 1 전극의 면적에 대응되게 형성되는 입자상 물질 센서.The method of claim 3,
Wherein the first electrode and the second electrode are arranged to correspond to each other, and the area of the second electrode is formed to correspond to the area of the first electrode.
상기 제 1 내지 제 3 전기 접속 단자는 상기 절연기판의 상부면 일측에 노출되도록 형성되는, 입자상 물질센서.The method according to claim 1,
Wherein the first to third electrical connection terminals are formed to be exposed on one side of an upper surface of the insulating substrate.
상기 제 2 전극의 양단 각각은 상기 절연기판의 상기 제 2 전극 및 상기 상부면 사이에 배치되는 절연층에 형성되는 제1 및 제2비아홀을 통하여 상기 제2 및 제3전기접속단자에 전기적으로 연결되는 입자상 물질센서.6. The method of claim 5,
And both ends of the second electrode are electrically connected to the second and third electrical connection terminals through first and second via holes formed in an insulating layer disposed between the second electrode and the upper surface of the insulating substrate A particulate matter sensor.
상기 제 1 접지 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 복수 개의 이격 전극 사이 공간에 배치되는 복수개의 제 1 연장부를 포함하는 입자상 물질센서.The method according to claim 1,
And a plurality of first extensions electrically connected to the first ground electrode and disposed in a space between the plurality of spaced apart electrodes.
상기 제 1 접지 전극은 상기 복수 개의 제 1 연장부를 서로 연결하기 위하여 상기 절연기판의 폭 방향으로 연장된 제 2 연장부를 포함하는 입자상 물질 센서. 9. The method of claim 8,
Wherein the first ground electrode comprises a second extension extending in the width direction of the insulating substrate to connect the plurality of first extensions to one another.
상기 제 1 접지 전극은 상기 복수 개의 이격 전극을 둘러싸도록 형성되는 입자상 물질 센서. 10. The method of claim 9,
Wherein the first ground electrode is formed to surround the plurality of spacing electrodes.
상기 복수 개의 이격 전극 각각은
상기 복수의 제 1 연장부 사이에 각각 배치되며 제 1 면적을 갖는 감지부; 및
상기 감지부와 연결되되 상기 제 1 면적보다 넓은 제 2 면적을 갖는 용량부;를 포함하는, 입자상 물질 센서. 11. The method of claim 10,
Each of the plurality of spacing electrodes
A sensing unit disposed between the plurality of first extending portions and having a first area; And
And a capacitance portion connected to the sensing portion and having a second area larger than the first area.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 위치되는 유전층을 더 포함하는 입자상 물질 센서.The method according to claim 1,
And a dielectric layer positioned between the first electrode and the second electrode.
상기 절연기판 내에 형성되며, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 가열하는 히터부를 포함하는 입자상 물질 센서.The method according to claim 1,
And a heater portion formed in the insulating substrate and heating the first electrode and the second electrode.
상기 배기 매니폴드에서 배출되는 배기 가스 내 포함되는 미립자들을 제거하는 배기가스 미립자 필터;
상기 배기가스 미립자 필터에 연결되는 유출측 배기관에 설치되어, 상기 배기가스 미립자 필터를 통과하여 하류 측으로 빠져나가는 입자상 물질을 검출하는 입자상 물질 센서;를 포함하며,
상기 입자상 물질 센서는
절연기판;
상기 절연기판 일측에 형성되는 제1 내지 제 3전기접속단자;
상기 절연기판 타측 상부면 상에 노출되도록 형성되며, 일단이 상기 제1전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제1접지전극과, 상기 제1접지전극과 전기적으로 연결되지 않으며 서로 이격배치되는 복수 개의 이격전극을 포함하는 제 1 전극; 및
상기 절연기판 내에 형성되며, 양단 각각이 상기 제2 및 제3전기접속단자와 전기적으로 연결되는 제 2 전극;을 포함하며,
상기 제2 및 제3전기접속단자에서 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 정전용량에 따라 변화되는 상기 제 2 전극의 저항값에 따른 상기 제 2 전극의 온도가 검출되는, 배기가스 정화 시스템. An exhaust manifold;
An exhaust gas particulate filter for removing particulates contained in the exhaust gas discharged from the exhaust manifold;
And a particulate matter sensor disposed on an exhaust pipe connected to the exhaust gas particulate filter and detecting particulate matter passing through the exhaust gas particulate filter and flowing downstream,
The particulate matter sensor
An insulating substrate;
First to third electrical connection terminals formed on one side of the insulating substrate;
A first ground electrode formed to be exposed on the upper surface of the other side of the insulating substrate and having one end electrically connected to the first electrical connection terminal, a plurality of spaced apart A first electrode including an electrode; And
And a second electrode formed in the insulating substrate and having opposite ends electrically connected to the second and third electrical connection terminals,
Wherein a temperature of the second electrode is detected in accordance with a resistance value of the second electrode that varies according to a capacitance between the first electrode and the second electrode at the second and third electrical connection terminals, .
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