KR101838483B1

KR101838483B1 - 액체 품질 측정 장치

Info

Publication number: KR101838483B1
Application number: KR1020167029229A
Authority: KR
Inventors: 아미트 박시; 빈센트 마제쉬쿠마르
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2018-03-14
Also published as: US9885677B2; WO2015179065A1; CN106461587B; US20150338359A1; CN106461587A; KR20160135336A

Abstract

본 개시의 실시예는 액체 품질 측정치를 제공하는 장치에 대한 기술 및 구성을 제공한다. 일 예에서, 장치는 인쇄 회로 기판(PCB)과 연관된 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 PCB를 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극은 액체와 접촉하는 동안 제1 전극과 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻기 위해 액체와 직접 접촉하도록 배치되고, 전기적 파라미터는 액체의 품질과 연관된다. PCB는 그 위에 배치되어 액체의 전기적 파라미터를 수집하도록 제1 전극 및 제2 전극에 결합된 회로를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예가 설명되고 및/또는 청구될 수 있다.

Description

액체 품질 측정 장치{LIQUID QUALITY METER APPARATUS}

(관련 출원에 대한 상호 참조)

본 출원은 2014년 5월 23일에 출원된 미국 특허 출원 제14/286,774호 "액체 품질 측정 장치"의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

(기술분야)

본 개시의 실시예는 전반적으로 센서 디바이스 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 휴대가능한 특수 목적 또는 컴퓨팅 디바이스와 통합할 수 있는 액체 품질 센서 디바이스에 관한 것이다.

음료수의 오염은 건강 문제 세계에서 중요한 원인이 된다. 비료, 농약의 과도한 사용 및 산업 폐기물은 지표수뿐만 아니라 지하수 또는 다른 실용적으로 중요한 액체의 생화학적 오염의 원인이 되었다. 물속에 과도한 양의 이들 화학물질 및 염분이 있으면, 인간 및 동물의 건강에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 적어도 세계의 일부 지역에서는 액체(예를 들면, 물) 품질을 관리하는 것이 중요할 수 있다.

물의 총 염류 농도(total dissolved salts; TDS)의 양은 수질의 총 지표로 총 오염량을 나타낼 수 있다. 오늘날, 수질 또는 다른 액체의 다른 품질 지표 또는 TDS를 측정하기 위해 수질 측정기와 같은 디바이스가 사용된다. 종래의 액체(예를 들면, 물) 품질 측정기 디바이스는 금속 흑연-기반 전극 및 금속-봉(metal-rod) 캡슐화 물 온도 센서를 포함할 수 있다. 기존 액체 품질 측정기 디바이스는 비싸고, 부피가 크며, 사용하기가 어렵다.

실시예는 첨부의 도면을 참조로 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 용이하게 이해될 것이다. 본 설명을 용이하게 하기 위해, 같은 참조 번호는 같은 구조의 구성 요소를 가리킨다. 실시예는 예시적으로 도시되어 있고, 첨부 도면의 도면으로 한정되는 것이 아니다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른 액체 품질을 측정하는 예시적인 액체 품질 측정기 디바이스를 개략적으로 도시한다.
도 2는 몇몇 실시예에 따른 액체 파라미터를 처리하는 회로의 예시적인 구현예의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 몇몇 실시예에 따른, 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 구성된 예시적인 PCB(printed circuit board)의 전면도 및 후면도를 도시하는 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6은, 몇몇 실시예에 따른, 커버를 갖고 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 구성된 예시적인 PCB의 전면도 및 후면도를 도시하는 예시적인 도면이다.
도 7 내지 도 9는 몇몇 실시예에 따른 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기의 예를 도시한다.
도 10 및 도 11은 몇몇 실시예에 따른 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기의 다른 예를 도시한다.
도 12는 몇몇 실시예에 따른 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기의 또 다른 예를 도시한다.
도 13은 몇몇 실시예에 따른 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 액체 품질 측정치를 제공하는 컴퓨팅 디바이스와 통합될 수 있는 PCB를 형성하는 프로세스 흐름도이다.
도 14는 몇몇 실시예에 따른 액체 품질 측정기의 사용을 위한 프로세스 흐름도이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 도 1의 컴퓨팅 디바이스와 같은 도 1의 다양한 컴포넌트와 함께 이용하는데 적절한 예시적인 컴퓨팅 디바이스를 도시한다.

본 개시의 실시예는 액체 품질 측정기 디바이스를 위한 기술 및 구성을 포함한다. 실시예에 따라, 액체 품질 측정을 위한 장치는 PCB와 관련이 있을 수 있고, 스마트폰과 같은 컴퓨팅 디바이스와 통합하기에 적합할 수 있다. PCB(예를 들면, PCB 기판) 상에는 액체의 전기적 파라미터를 측정하는 장치의 전극이 패턴화될 수 있다. PCB는 액체와 직접적인 접촉을 피하도록 커버될 수 있는 한편, 전극은 액체에 직접 접촉하도록 노출가능하다. 액체의 열 파라미터를 측정하는 열 센서가 PCB 상에 장착될 수도 있고, 액체와의 직접적인 접촉을 피하기 위해 커버(예를 들면, 캡슐화)될 수 있고 동시에 액체의 열 측정을 위한 센서를 열적으로 노출시킬 수 있다. 몇몇 예에서, 액체 품질 측정을 위한 장치는 컴퓨팅 디바이스의 전자 컴포넌트를 포함하는 동일한 PCB 상에, 또는 컴퓨팅 디바이스와 통합(예를 들면, 통신가능하게 결합)된 개별 PCB 상에 패턴화될 수 있다.

다음의 상세한 설명에서, 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면이 참조되고, 여기서, 유사한 참조 번호는 전체에 걸쳐 유사한 부분을 가리키며, 본 개시의 주요 대상이 실시될 수 있는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 다른 실시예에가 사용될 수 있고, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 구조 또는 논리의 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해지는 것이 아니며, 실시예의 범위는 첨부의 청구범위 및 그의 균등물에 의해 정의된다.

본 개시의 목적을 위해, 어구 "A 및/또는 B"는 (A), (B), 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 개시의 목적을 위해, 어구 "A, B, 및/또는 C"는 (A), (B), (C), (A 및 B), (A 및 C), (B 및 C), 또는 (A, B, 및 C)를 의미한다.

설명은 상부/하부, 내부/외부, 위/아래 등과 같은 시점-기반 설명을 사용할 수 있다. 그러한 설명은 단지 논의를 용이하게 하기 위해 사용되고 여기서 설명된 실시예의 적용을 임의의 특정 배향에 한정하고자 의도하는 것은 아니다.

설명은 어구 "일 실시예에서" 또는 "실시예들에서"를 사용하고, 이들은 각각 하나 이상의 동일한 또는 상이한 실시예를 지칭할 수 있다. 더욱이, 본 개시의 실시예에 대하여 사용되는 바와 같이 용어 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등은 동의어이다.

용어 "~와 결합된"은 그 파생어와 함께 여기서 사용될 수 있다. "결합된"은 다음 중 하나 이상을 의미할 수 있다. "결합된"은 두 개 이상의 구성요소가 직접적인 물리적, 전기적, 또는 광학적 접촉 상태에 있다는 것을 의미할 수 있다. 그러나, "결합된"은 또한 두 개 이상의 구성요소가 서로 간접적으로 접촉하지만, 여전히 서로 협업하거나 상호동작할수 있다는 것을 의미할 수 있고, 하나 이상의 다른 구성요소가 서로 결합될 것으로 언급된 구성요소들 간에 결합되거나 접속된다는 것을 의미할 수 있다. 용어 "직접 결합된"은 두 개 이상의 구성요소가 직접적인 접촉 상태에 있는 것을 의미할 수 있다.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 액체 품질을 측정하는 예시적인 액체 품질 측정기 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 몇몇 실시예에서, 장치(100)는 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 특수 목적의 디바이스를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 장치(100)는 컴퓨팅 디바이스와 통합되어 액체 품질 측정치를 제공하는 기능들을 갖는 컴퓨팅 디바이스와 같은 다목적 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 스마트폰, 랩톱, 태블릿, 넷북, 울트라북 등과 같은 휴대용 또는 모바일 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다.

따라서, 장치(100)는 PCB(102) 상에 구현된 통합된 액체 품질 측정 기능을 갖는 컴퓨팅 디바이스(130)를 포함할 수 있다. PCB(102)는 컴퓨팅 디바이스(130)와 통합(예를 들면, 통신가능하게 결합(128))될 수 있다. PCB(102)는 그 PCB(102)와 연관된(예를 들면, 그 위에 배치된) 제1 및 제2 전극(106, 108)을 포함하여 액체(예를 들면, 물)와 전극(106, 108)의 직접적인 접촉을 가능하게 하고 액체와 접촉하고 있는 동안 전극들(106, 108) 간에 전류가 통과할 때 액체의 하나 이상의 전기적 파라미터를 획득(측정)할 수 있다.

예를 들면, 전극(106, 108)은 PCB(102)의 기판(예를 들면, 유리-에폭시 기판 또는 다른 적절한 기판) 상에 배치되는 바와 같이 PCB(102)에 패턴화되거나 내장될 수 있다. 제1 및 제2 전극(106, 108)은, 예를 들면, 금도금과 같은 화학적 또는 전기화학적 도금될 수 있는 트레이스 또는 트랙을 포함할 수 있다. 화학적 또는 전기화학적 도금은 전극(106, 108)의 분극 또는 부식을 줄일 수 있다.

PCB(102)는 또한 액체의 열적 파라미터를 획득(예를 들면, 측정)하기 위해 액체에 열적으로 접촉하도록 PCB(102) 상에 배치된 열 센서(110)를 포함할 수 있다. PCB(102)는, PCB 상에 배치되고 액체의 전기적 및 열적 파라미터를 수집하기 위해 제1 및 제2 전극(106, 108) 및 열 센서(110)에 통신가능하게 결합(120)된 회로(116)를 포함할 수 있다. 회로(116)의 예시적인 구현예는 도 2를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

액체의 전기적 파라미터 및 열적 파라미터는 액체의 품질과 연관될 수 있고, 따라서, 액체의 품질은 이들 파라미터에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 전기적 파라미터는 액체의 전기 도전성(또는 저항)을 포함할 수 있고, 열적 파라미터는 액체의 온도를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액체의 품질은 액체 내용물의 임의의 특성, 예를 들면, 액체 속의 미네랄 첨가물의 존재 및/또는 비율, 또는 액체, 또는 보다 일반적으로, 음료수, 산업용 및 가정용 제품(예를 들면, 클리닝 제품) 등과 같은 소비재 또는 공업용일 수 있는 액체 물질과 관계된 관심있는 다른 특성을 나타내는 값을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 액체는 호수, 강 또는 분수계의 지표수, 우물 등으로부터의 물과 같은 지하수, 또는 통, 물 탱크 등으로부터의 휴대용 물과 같은 물을 포함할 수 있다. 액체(예를 들면, 물)의 품질은 액체 속의 총 염류 농도(TDS)를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 액체(예를 들면, 물) 속의 TDS는 액체의 전기 도전성에 직접 비례할 수 있고, 전기 도전성은 전극들(106, 108) 간의 액체를 통해 전류를 흐르게 함으로써 측정될 수 있다. TDS는 액체의 전기 도전성으로부터 수학적으로 도출될 수 있다. 액체의 전기 도전성은 액체의 온도에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 액체의 온도 또한 온도 보상을 위한 개별 열 센서(예를 들면, 110)를 이용하여 측정될 수 있다. 따라서, 액체 품질을 나타내는 값은 제1 및 제2 전극(106, 108)을 통해 얻어진 액체의 전기 도전성(으로부터 수학적으로 도출된 것) 및 열 센서(110)에 의해 얻어진 액체의 온도에 기초하여 결정될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(130)는 액체의 전기적 및 열적 파라미터에 기초하여 액체의 품질을 결정하기 위해 전기적 파라미터를 프로세싱하도록 회로(116)에 결합된 프로세싱 유닛(140)을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(140)은 전기적 및 열적 파라미터를 프로세싱하도록 구성된 프로세서(132)를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(140)은, 프로세서(132) 상에서 실행될 때, 프로세싱 유닛(140)으로 하여금 액체 파라미터 프로세싱, 예를 들면, 전술한 바와 같이 액체 품질을 계산하는 것을 수행하게 하는 (예를 들면, 제어 모듈(150)에 컴파일링된) 명령어를 갖는 메모리(134)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(130)는 컴퓨팅 디바이스(130)의 기능을 위해 필요한 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨팅 디바이스(130)는 적어도 프로세싱 유닛(140)에 의해 제공되는 액체 품질 측정치의 결과를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이(144), 추가의 프로세싱을 위한 액체 품질 측정치 또는 전기적 및/또는 열적 파라미터를 전송하는 무선 장치(148), 및 컴퓨팅 디바이스(130) 및/또는 장치(100)에 전력을 공급하도록 구성된 배터리(146)를 포함할 수 있다.

논의된 바와 같이, 제어 모듈(150)은, 예를 들면, 메모리(134)에 저장되고 프로세서(132) 상에서 실행하도록 구성된 소프트웨어 컴포넌트로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 모듈(150)은 소프트웨어 및 하드웨어 컴포넌트의 조합으로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 모듈(150)은 하드웨어 구현예를 포함할 수 있다.

프로세서(132), 메모리(134), 및 컴퓨팅 디바이스(130)의 다른 컴포넌트는 전술한 컴포넌트 사이에서 정보 교환을 용이하게 하도록 구성된 하나 이상의 인터페이스(도시 생략)와 결합될 수 있다. 통신 인터페이스(들)(도시 생략)는 디바이스(100)가 하나 이상의 유선 또는 무선 네트워크(들)을 통해 및/또는 임의의 다른 적절한 디바이스와 통신하도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, PCB(102)는 전술한 106, 108, 및 110에 부가하여 컴퓨팅 디바이스(130)의 기능을 위해 필요한 몇몇 또는 모든 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, PCB(102)는 상기의 구성요소를 포함하고 무선 또는 유선 접속(128)을 통해 디바이스(130)와 통신가능하게 결합할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(130)를 포함하는 장치(100)의 예시적인 구성은 아래에 더 상세히 설명될 것이다.

도 2는 몇몇 실시예에 따라 회로(116)의 예시적인 구현예의 개략적인 표현(200)이다. 개략적인 표현(200)은 사인파 신호, 예를 들면, 약 1KHz 사인파를 생성하는 사인파 생성기를 포함할 수 있다. 사인파는, 예를 들면, 로컬 오실레이터에 의해 또는, 디지털 대 아날로그 컨버터에 의해, 또는 마이크로컨트롤러의 디지털 포트 핀을 토글링함으로써 생성될 수 있다.

개략적인 표현(200)은, 도시된 바와 같이, 사인파 생성기(202) 및 제1 및 제2 전극(106, 108)과 결합되어 제1 및 제2 전극(106, 108)으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는 증폭기(204)를 더 포함할 수 있다. 증폭기(204)는 증폭기(204)와 직렬로 위치된 피드백 저항기(Rf 214)를 구비할 수 있다. 입력 신호는 증폭기(204)의 입력부로 전달될 수 있다. 입력 신호는 제1 및 제2 전극들(106, 108) 간의 저항에 대응할 수 있다.

예를 들면, 전극(106, 108)이 물속에 잠길 때, 전극들 간의 나타난 저항 Rc (및 결과적으로 액체의 전기 도전성)은 증폭기(204)의 출력부에서 사인파의 증폭을 적절히 변경할 수 있다. 다른 입력 신호는 전술한 바와 같이 액체의 전기 도전성에 대한 열 영향을 고려하기 위해, 도시된 바와 같이, 열 센서로부터 아날로그 대 디지털 컨버터(206)로 입력될 수 있다. 보다 상세하게, 증폭기(204)의 출력부에서의 사인파의 피크 대 피크 진폭은 액체(예를 들면, 물)의 전기 도전성에 직접 비례하고 그의 TDS 값에 적절히 비례할 수 있다. 개략적인 표현(200)은 또한 변조된 사인파 신호를 수신하여 디지털 형태로 변환하는 아날로그 대 디지털 컨버터(206)를 포함할 수 있다. 변환된 신호(220)는 추가의 프로세싱을 위해, 신호(220)를, 예를 들면, 프로세싱 유닛(140)과 유사한 프로세싱 유닛에 제공할 수 있는 출력 유닛(210)(예를 들면, 전송기)에 제공될 수 있다.

도 3 및 도 4는 몇몇 실시예에 따라 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 구성된 예시적인 PCB의 전면도(300) 및 후면도(400)를 도시하는 예시적인 도면이다. 보다 상세하게, PCB(예를 들면, PCB(102))는, 도시된 바와 같이, PCB(102) 기판 상에, 예를 들면, PCB(102)의 전면측 상에 패턴화된 전극(106, 108)을 포함할 수 있다. 열 센서(110)는 또한 PCB(102) 상에(예를 들면, PCB(102)의 후면 상에) 장착될 수 있다. 전극(106 및 108) 및 열 센서(110)는 (통신 접속(120)을 구현하는) 접속 라인(302, 304, 402)을 통해 회로(116)와 접속될 수 있다. PCB(102)의 한 면 상에 전극(106, 108)을 위치시키는 것과 PCB(102)의 다른 면 상에 열 센서(110)를 위치시키는 것은 단지 예시적인 목적을 위해 도시된 것이라는 것을 유의하자. 다른 배열, 예를 들면, PCB(102)의 동일 면 상에 전극(106, 108) 및 열 센서(110)를 위치시키는 것이 가능하다. 전술한 바와 같이, PCB(102)는, 예를 들면, 스마트폰과 같은 도 1을 참조하여 설명된 디바이스(100)의 내장된 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6은 몇몇 실시예에 따라 커버를 갖는 것으로 도시되고 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 구성된 예시적인 PCB의 전면도(500) 및 후면도(600)를 도시하는 예시적인 도면이다. 도시된 바와 같이, 커버(502)는, 몇몇 실시예에서, 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 디바이스(130)와 같은 컴퓨팅 디바이스와의 접속을 위해 또는 디바이스(100)의 하나 이상의 컴포넌트와 결합하기 위해 노출되는 PCB 에지 커넥터(510)는 남겨두고 PCB를 실질적으로 커버할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 열 센서(110)(커버(502) 때문에 도 6에서는 볼 수 없음)는, PCB(102)를 포함하는 디바이스(100)의 적어도 일부가 액체에 노출될 때, 액체로부터 열 센서(110)를 보호하고 열 센서 대신 액체에 열 노출을 제공하는, 예를 들면, 커버 부분(602)으로 커버될 수 있다. 보다 상세하게, 열 센서(110)는, 예를 들면, 접촉을 방지하고 동시에 온도 측정을 위해 센서를 열적으로 노출시키기 위해 커버 부분(602)을 포함할 수 있는 얇은 금속/플라스틱을 이용하여 캡슐화 및/또는 밀봉될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전극(106, 108)은 커버(502)에 의해 노출되어 액체와 직접 접촉함으로써, 액체와 접촉하고 있는 동안, 전극들(106, 108) 간에 전류를 통과시킬 때 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻을 수 있다.

전술한 실시예 외에, 액체와의 직접적인 접촉을 제공하기 위해 PCB 상에 전극을 위치시키는 것과 컴퓨팅 디바이스와 통합된 PCB에 대해 액체에 대한 열 노출을 제공하기 위해 열 센서를 위치시키는 것의 다양한 변형예가 있을 수 있다. 도 7 내지 도 9는 전술한 실시예에 따라 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기의 예를 도시한다. 보다 상세하게, 도 7 내지 도 9는 액체 품질 측정기를 도시하고, 여기서, 전극은 PCB 상에 배치되어 액체와의 직접적인 접촉을 제공하고, 열 센서는 PCB 상에 위치되어 액체와의 열 접촉을 제공하며, PCB는 컴퓨팅 디바이스와 통합된다.

도 7 및 도 8은 전술한 바와 같이 PCB(102) 상에 패턴화되고 원할 때 액체와의 직접적인 접촉을 제공하기 위해 컴퓨팅 디바이스의 커버(802)에 의해 노출되는 전극(106, 108)을 갖는 컴퓨팅 디바이스(도시 생략)와 통합된 PCB(예를 들면, PCB(102))의 상면도(700) 및 단면도(800)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 커버(802)는 전극(106, 108)이 액체에 직접 접촉하도록 할 수 있는 커버(802)의 후면 상의 실질적으로 원형인 오목부(depression)("웰(well)")와 같은 개구(702)를 포함할 수 있다. 전극(106, 108)은 오목부("웰") 내부에 내장될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 구현된 액체 품질 측정기에 의한 액체 품질 측정의 사용 방법이 도 9에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 액체(904)는, 액체 품질 측정기를 포함하는, 스마트폰(도시 생략)과 같은, PCB(102)를 호스팅하는 장치의 커버(802)의 개구(702)를 통해 전극(106, 108)의 표면에 제공될 수 있다(예를 들면, 도시된 바와 같이 드립(drip) 또는 피펫(pipette)으로 주입되거나, 또는, 예를 들면, 사람의 손을 이용하여 다른 방법에 의해 개구(702)에 떨어뜨려 질 수 있다). 열 센서(110)(도시 생략)는 PCB(102) 상의 개구(702) 주위에 배치되어 액체(904)와의 열 접촉을 제공할 수 있다. 액체 품질 평가를 완료한 후, 사용자는 "웰"로부터 액체를 닦아낼 수 있다.

도 10 및 도 11은 전술한 실시예에 따라 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기의 예(1000 및 1100)를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전극(106, 108)은 PCB 기판(1002) 상에 배치될 수 있고, 이 기판은 컴퓨팅 디바이스(130)(예를 들면, 스마트폰)와 같은, 액체 품질 측정기를 호스팅하는 장치로부터 연장가능할 수 있다. 전극(106, 108)은 컴퓨팅 디바이스(103) 내부에 위치된 PCB(102)(도시 생략) 상에 배치될 수 있는 회로(116)와 통신가능하게 결합될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 전극(106, 108)은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명된 실시예와 유사하게 PCB(1102) 상에 배치될 수 있다. PCB(1102)는 컴퓨팅 디바이스(130)(예를 들면, 스마트폰)와 같은, PCB(1102)를 호스팅하는 장치로부터 연장가능하거나 그 장치에 플러그인될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전극(106, 108)을 갖는 PCB(1102)의 적어도 일부는 액체(1110)에 넣을 수 있도록 디바이스(100)로부터 연장될 수 있다. 결과의 액체 품질 측정치는 컴퓨팅 디바이스(130)의 디스플레이(144) 상에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다.

도 12는 전술한 실시예에 따라 액체 품질 측정치를 제공하도록 구성된 액체 품질 측정기(1200)의 또 다른 예를 도시한다. 예를 들면, 액체 품질 측정기(1200)는, 예를 들면, 태블릿 컴퓨터 또는 스마트폰과 연관된 스타일러스(1202)를 구비한 컴퓨팅 디바이스의 외부 액세서리와 통합될 수 있다.

이 예에서, 전극(106, 108)은 스타일러스(1202)의 본체 주위에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전극(106, 108)은 스타일러스(1202)의 외부 표면에 위치되고 PCB(102)와 관계된(예를 들면, 통신가능하게 결합된(120)) 금속성 링을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전극(106, 108)은 스타일러스(1202)의 내부 표면 또는 외부 표면 주위를 둘러싼 가용성 폴리머 PCB 상에 생성될 수 있다. 또 다른 예에서, 전극(106, 108)은 스타일러스(1202)의 표면 상에 인쇄된 스크린일 수 있다. 열 센서(110)는 스타일러스(1202)의 본체 내부, 예를 들면, 액체와의 열 접촉을 제공하도록 본체의 내부 표면 근처에 배치되고 PCB(102)와 통신가능하게 결합(120)될 수 있다.

PCB(102)는 스타일러스의 기능과 연관되고 액체 품질 측정기(1200)의 기능을 제공하는 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 컴포넌트는 회로(116), 프로세싱 유닛(140), 무선 장치(148), 및 배터리(146)를 포함할 수 있다.

동작시에, 전극(106, 108)을 포함하는 스타일러스의 적어도 일부는 액체의 전기적 및 열적 파라미터를 획득하기 위해 액체에 삽입될 수 있다. 파라미터는 회로(116)에 의해 수집되고, 프로세싱 유닛(140)에 의해 프로세싱되고, 무선장치(148)에 의해 액체 품질 값의 도출을 위해 컴퓨팅 디바이스로 전송될 수 있다.

도 13은 몇몇 실시예에 따라 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 액체 품질 측정치를 제공하기 위해 컴퓨팅 디바이스와 통합될 수 있는 PCB를 형성하는 프로세스 흐름도(1300)이다.

프로세스(1300)는 블록(1302)에서 시작하며, 여기서, 전극(예를 들면, 106, 108)은 액체와 접촉하는 동안 전극들(106, 108) 간에 전류를 통과시킬 때 액체의 전기적 파라미터를 얻기 위해 액체와 직접 접촉하도록 PCB(예를 들면, PCB(102)) 상에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전극(106, 108)은 PCB 상에 배치되도록 준비될 수 있다. 예를 들면, PCB 상에 전극을 배치하기 전에, 부식 방지 금속(예를 들면, 금)의 층이 전극(106, 108)의 표면 상에 증착될 수 있다.

블록(1304)에서, 액체의 열적 파라미터를 측정하기 위해 열 센서(예를 들면, 110)가 액체와 열적으로 결합되도록 PCB 상에 배치될 수 있다. 동시에, 열 센서는 액체와의 직접적인 접촉으로부터 보호될 수 있다. 예를 들면, 열 센서(110)는 열 센서를 보호하고 액체와의 열적 결합을 제공하기 위해 보호 커버로 캡슐화되고 및/또는 밀봉될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전기적 및 열적 파라미터는 액체의 품질과 연관되고 액체의 품질을 계산하는데 사용될 수 있다.

블록(1306)에서, PCB 상에 회로(예를 들면, 116)가 배치될 수 있다. 배치하는 것은 액체의 전기적 파라미터를 수집하도록 전극(106, 108)과 회로(116)를 결합하는 것을 포함할 수 있다.

도 14는 몇몇 실시예에 따른 액체 품질 측정기의 사용을 위한 프로세스 흐름도(1400)이다.

프로세스(1400)는 블록(1402)에서 시작하며, 여기에서, PCB(예를 들면, 102) 상에 패턴화된 전극들(예를 들면, 106, 108)과 액체 간의 직접적인 접촉이 제공되고, 전극을 통해 전류가 통과하는 동안, 액체의 전기적 파라미터를 획득할 수 있다. 전극들(106, 108)과 액체 간의 직접적인 접촉의 제공은 도 9, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명된 방식 중 임의의 하나를 통해 제공될 수 있다.

블록(1404)에서, PCB 상에 배치된 열 센서(예를 들면, 110)를 이용하여 액체의 열적 파라미터가 측정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 열 센서(110)는 액체로부터 보호되고 액체와 열적으로 결합될 수 있다.

블록(1406)에서, 액체의 품질을 나타내는 값은 액체의 전기적 및 열적 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하고 PCB 상에 배치된 회로를 이용하여 얻어질 수 있다.

도 15는, 다양한 실시예에 따른, 도 1의 컴퓨팅 디바이스(130)를 포함하는 장치(100)와 같은 도 1의 다양한 컴포넌트와 함께 사용하는데 적절한 예시적인 컴퓨팅 디바이스(1500)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스(1500)는 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서 코어(1502) 및 시스템 메모리(1504)를 포함할 수 있다. 청구범위를 포함한 본 출원의 목적을 위해, 용어 "프로세서" 및 "프로세서 코어"는 문맥상 명백히 달리 요구하지 않는다면 동의어로 고려될 수 있다. 프로세서(1502)는 CPU, 마이크로프로세서 등과 같은 임의의 유형의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(1502)는 멀티-코어, 예를 들면, 멀티-코어 마이크로프로세서를 갖는 집적회로로서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1500)는 (디스켓, 하드 드라이브, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM, CD-ROM, DVD 등)와 같은) 대용량 스토리지 디바이스(1506)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 시스템 메모리(154) 및/또는 대용량 스토리지 디바이스(1506)는, 휘발성 및 비휘발성 메모리, 광학, 자기, 및/또는 고체 상태 대용량 스토리지 등을 포함하는 임의의 유형의 일시적 및/또는 영구적 스토리지일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 휘발성 메모리는 정적 및/또는 동적 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 비휘발성 메모리는, 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 판독전용 메모리, 상 변경 메모리, 저항성 메모리 등을 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

컴퓨팅 디바이스(1500)는 (디스플레이(예를 들면, 144와 유사한 터치스크린 디스플레이), 키보드, 커서 제어, 원격 제어, 게이밍 컨트롤러, 이미지 캡처 디바이스 등과 같은) 입력/출력 디바이스(1508) 및 (네트워크 인터페이스 카드, 모뎀, 적외선 수신기, 무선 수신기(예를 들면, 블루투스) 등과 같은) 통신 인터페이스(1510)를 더 포함할 수 있다.

통신 인터페이스(1510)는 GSM(Global System for Mobile Communication), GPRS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), HSPA(High Speed Packet Access), E-HSPA(Evolved HSPA), 또는 LTE(Long-Term Evolution) 네트워크에 따라 디바이스(1500)를 동작시키도록 구성될 수 있는 통신 칩(도시 생략)을 포함할 수 있다. 통신 칩은 또한 EDGE(Enhanced Data for GSM Evolution), GERAN(GSM EDGE Radio Acess Network), UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network), 또는 E-UTRAN(Evolved UTRAN)에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 통신 칩은 CDMA, TDMA, DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications), EV-DO(Evolution-Data Optimized), 그의 파생물뿐만 아니라 3G, 4G, 5G 및 그 이상으로 지정되는 임의의 다른 무선 프로토콜에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. 통신 인터페이스(1510)는 다른 실시예에서는 다른 무선 프로토콜에 따라 동작할 수 있다.

전술한 컴퓨팅 디바이스(1500) 구성요소는 시스템 버스(1512)를 통해 서로 결합될 수 있으며, 이는 하나 이상의 버스를 나타낼 수 있다. 버스가 다수인 경우에, 이들은 하나 이상의 버스 브릿지(도시 생략)에 의해 브릿징될 수 있다. 이들 구성요소 각각은 당해 분야에 공지된 자신의 종래 기술을 수행할 수 있다. 특히, 시스템 메모리(1504) 및 대용량 스토리지 디바이스(1506)는 도 1의 제어 모듈(150)을 참조하여 설명된 명령어와 같이 동작의 연관된 액체 품질 측정을 구현하는 프로그래밍 명령어의 작업 사본 및 영구 사본을 저장하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 구성요소는 프로세서(들)(1502)에 의해 지원되는 어셈블러 명령어 또는 그러한 명령어에 컴파일링될 수 있는 고레벨 언어에 의해 구현될 수 있다.

프로그래밍 명령어의 영구 사본이, 예를 들면, (분산형 서버(도시 생략)으로부터의) 통신 인터페이스(1510)를 통해 또는 CD(compact disc)와 같은 배포용 매체(도시 생략)를 통해 공장에서 또는 필드에서 영구 스토리지 디바이스(1506)에 위치될 수 있다. 즉, 에이전트 프로그램을 구현하는 하나 이상의 배포용 매체를 이용하여 에이전트에게 배포할 수 있고 다양한 컴퓨팅 디바이스를 프로그래밍할 수 있다.

구성요소(1508, 1510, 1512)의 수, 성능, 및/또는 용량은, 컴퓨팅 디바이스(1500)가 셋톱 박스 또는 데스크톱 컴퓨터와 같은 정적인 컴퓨팅 디바이스, 또는 태블릿 컴퓨팅 디바이스 랩톱 컴퓨터, 게임 콘솔, 또는 스마트폰과 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스로서 사용되는지에 따라 변경될 수 있다. 그들의 구성은 공지되어 있고 따라서 추가로 설명되지는 않을 것이다.

프로세서(1502) 중 적어도 하나는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명된 실시예의 양상을 실시하도록 구성된 계산 로직(1522)과 함께 패키징될 수 있다. 일 실시예에 대해, 프로세서(1502) 중 적어도 하나는 SiP(System in Package) 또는 SoC(System on Chip)을 형성하도록 액체 품질 평가의 양상을 실시하도록 구성된 계산 로직(1522)과 함께 패키징될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 있어서, SoC는 컴퓨팅 태블릿 또는 스마트폰과 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스에서 이용될 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 계산 로직(1522)은 도 1을 참조하여 설명된 제어 모듈(150)과 유사한 제어 모듈과 연관되거나, 그러한 제어 모듈을 포함하거나 액세스하도록 구성될 수 있다.

컴퓨팅 디바이스(1500)는 전극(106, 108), 열 센서(110), 및 전술한 바와 같이 액체의 전기적 및 열적 파라미터를 수집하는 회로(116)를 구비한 PCB(102)와 같은 PCB를 포함하거나 그와 연관될 수 있다. 몇몇 실시예에서, PCB(102)는 컴퓨팅 디바이스(1500)의 기능을 위해 필요한 구성요소(1502, 1504, 1506, 1508, 및 1510) 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, PCB(102)는 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 컴퓨팅 디바이스(1500)와 통신가능하게 결합될 수 있다.

다양한 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1500)는 랩톱, 넷북, 울트라북, 스마트폰, 태블릿, PDA, 울트라 모바일 PC, 모바일 폰, 또는 디지털 카메라를 포함할 수 있다. 추가의 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1500)는 데이터를 프로세싱하는 임의의 다른 전자 디바이스일 수 있다.

여기에 설명된 실시예는 다음의 예에 의해 추가로 설명될 수 있다. 예 1은 액체의 품질을 측정하는 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 제1 전극 및 제2 전극 - 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 배치되고, 상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 - 와, 상기 PCB 상에 배치되고, 상기 액체의 전기적 파라미터를 수집하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극에 결합된 회로를 포함한다.

예 2는 예 1의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한, 상기 장치는, 상기 액체에 열적으로 접촉해서 상기 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 배치된 열 센서를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열적 파라미터는 또한 상기 액체의 품질과 연관되며, 상기 회로는 또한 상기 열적 파라미터를 수집하도록 상기 열 센서와 결합된다는 것을 특정한다.

예 3은 예 2의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 PCB의 한 면 상에 내장되고, 상기 열 센서는 상기 PCB의 다른 면 상에 장착되는 것을 특정한다.

예 4는 예 3의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 열 센서는, 상기 액체로부터 상기 열 센서를 보호하고 상기 열 센서 대신 상기 액체로의 열적 노출을 제공하는 커버로 캡슐화되어 있는 것을 특정한다.

예 5는 예 2의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 열적 파라미터는 온도를 포함하는 것을 특정한다.

예 6은 예 2의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 회로에 결합되어서, 상기 액체의 상기 전기적 파라미터 및 상기 열적 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 액체의 품질을 결정하도록, 상기 전기적 파라미터를 프로세싱하는 프로세싱 유닛을 더 포함하는 것을 특정한다.

예 7은 예 1의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 전기 도전성을 포함하고, 상기 액체의 품질은 상기 액체 내의 총 염류 농도(TDS)를 나타내는 값을 포함하는 것을 특정한다.

예 8은 예 7의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 액체는 물을 포함하는 것을 특정한다.

예 9는 예 1의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 PCB 기판 내에 내장되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 화학적 또는 전기화학적 도금되는 것을 특정한다.

예 10은 예 1 내지 예 9 중 어느 한 예의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 회로는, 사인파 신호를 생성하는 사인파 생성기와, 상기 사인파 생성기 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 결합되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는 증폭기 - 상기 입력 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 저항에 대응함 - 와, 상기 변조된 사인파 신호를 수신하여 디지털 형태로 변환하는 아날로그 대 디지털 컨버터를 포함하는 것을 특정한다.

예 11은 액체의 품질을 측정하는 장치를 포함하고, 상기 장치는, 자신과 연관된 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 인쇄 회로 기판(PCB) - 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻고, 상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 - 을 포함하고, 상기 PCB는, 그 위에 배치되고 상기 액체의 상기 전기적 파라미터를 수집하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극에 결합된 회로를 더 포함한다.

예 12는 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는 휴대용 특정 목적의 디바이스와 통합된 액체 품질 측정기를 포함하는 것을 특정한다.

예 13은 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는 컴퓨팅 또는 통신 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 장치는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩톱 컴퓨터 중 하나를 포함하는 것을 특정한다.

예 14는 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는 상기 PCB를 둘러싸기 위한 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 상기 액체와 직접 접촉할 수 있게 하는 개구를 포함하는 것을 특정한다.

예 15는 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는, 상기 PCB 상에 배치되며 상기 액체에 열적으로 결합되어서 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 측정하는 열 센서를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관되는 것을 특정한다.

예 16은 예 15의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는 상기 PCB를 둘러싸는 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 커버의 후면 상에 원형의 오목부를 포함하고, 상기 열 센서는 상기 원형의 오목부 주위에 배치되는 것을 특정한다.

예 17은 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 PCB는 상기 장치로부터 인입가능(retractable)하거나 또는 상기 장치에 대해 플러그인될 수 있는 것을 특정한다.

예 18은 예 11 내지 예 17 중 임의의 한 예의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 전극은 상기 PCB 상에 패턴화되는 것을 특정한다.

예 19는 예 11의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 상치는 컴퓨팅 디바이스에 대한 외부 액세서리를 더 포함하고, 상기 외부 액세서리는 스타일러스를 포함하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 스타일러스의 본체 주위에 배치되고 상기 PCB와 통신가능하게 결합되는 것을 특정한다.

예 20은 액체의 품질 측정 장치를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은, 제1 전극 및 제2 전극을 배치하는 단계 - 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되고, 상기 복수의 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 - 와, 상기 PCB 상에 회로를 배치하는 단계 - 상기 배치하는 단계는 상기 액체의 전기적 파라미터를 수집하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극에 상기 회로를 결합하는 단계를 포함함 - 를 포함한다.

예 21은 예 20의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 방법은 상기 액체에 열적으로 결합해서 상기 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 열 센서를 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열적 파라미터는 또한 상기 액체의 품질과 연관되는 것을 특정한다.

예 22는 예 21의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 방법은, 상기 PCB 상에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 배치하기 전에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 표면상에 부식 방지 금속층을 증착하는 단계와, 상기 열 센서를 보호하고 상기 액체와 열적 결합을 제공하는 보호 커버로 상기 열 센서를 캡슐화하는 단계를 포함할 수 있다는 것을 특정한다.

예 23은 액체의 품질 측정 장치를 동작시키는 방법을 포함할 수 있고, 상기 방법은, 제1 전극과 제2 전극을 통해 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록, 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 패턴화된 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 상기 액체와 직접 접촉시키는 단계와, 상기 PCB 상에 배치되고 상기 액체로부터 보호되고 상기 액체와 열적으로 결합되는 열 센서를 이용하여, 상기 액체의 열적 파라미터를 실질적으로 동시에 측정하는 단계와, 상기 전기적 파라미터 및 상기 열적 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 PCB 상에 배치된 회로를 이용하여, 상기 액체의 품질을 나타내는 값을 얻는 단계를 포함한다.

예 24는 예 23의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 직접 접촉시키는 단계는, 상기 PCB를 호스팅하는 장치로부터 상기 PCB를 인입하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 갖는 상기 PCB의 적어도 일부를 상기 액체에 삽입하는 단계와, 상기 PCB를 호스팅하는 장치에 상기 PCB를 플러깅(plugging)하거나, 혹은 상기 PCB를 호스팅하는 장치의 커버의 개구를 통해 상기 제1 전극의 제1 표면 및 상기 제2 전극의 제2 표면 상에 상기 액체를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특정한다.

예 25는 예 24의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 장치는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극, 상기 열 센서, 및 상기 액체의 품질을 나타내는 값을 얻기 위한 상기 회로를 구비한 상기 PCB를 갖는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩톱 컴퓨터를 포함하고, 상기 직접 접촉시키는 단계, 상기 실질적으로 동시에 측정하는 단계, 및 상기 얻는 단계는 상기 스마트폰, 상기 태블릿 컴퓨터, 또는 상기 랩톱 컴퓨터를 이용하여 수행되는 것을 특정한다.

여러가지 동작이 청구 대상을 이해하는 데 있어 가장 도움이 되는 방식으로, 다수의 개별 동작으로서 설명되어 있다. 그러나, 설명의 순서는 이들 동작이 반드시 순서에 따른다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 개시의 실시예는 임의의 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 이용하여 원하는대로 구성하는 시스템으로 구현될 수 있다.

임의의 실시예가 설명의 목적으로 여기에 도시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하는 것으로 추정되는 다양한 대체물 및/또는 등가의 실시예 또는 구현예가, 본 개시의 범주로부터 벗어남없이, 도시되고 설명된 실시예를 대체할 수도 있다. 본 출원은 여기서 논의된 실시예의 임의의 적용예 또는 변형예를 커버하는 것을 의도로 한다. 따라서, 여기서 설명된 실시예는 단지 청구 범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한된다는 것을 의도로 한다.

Claims

액체의 품질을 측정하는 인쇄 회로 기판(PCB)으로서,
제1 전극 및 제2 전극 - 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 배치되고, 상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 - 와,
상기 PCB 상에 배치되고, 상기 액체의 전기적 파라미터를 수집하도록 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 결합된 회로를 포함하고,
상기 회로는,
사인파 신호를 생성하는 사인파 생성기와,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나 및 상기 사인파 생성기에 결합되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는 증폭기 - 상기 입력 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 저항에 대응함 - 와,
적어도 상기 변조된 사인파 신호를 수신하여 처리하는 아날로그 대 디지털 컨버터를 포함하는
PCB.
제1항에 있어서,
상기 액체에 열적으로 접촉해서, 상기 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 배치된 열 센서를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 열적 파라미터는 또한 상기 액체의 품질과 연관되며,
상기 회로는 또한 상기 열적 파라미터를 수집하도록 상기 열 센서와 결합되는
PCB.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 PCB의 한 면 상에 내장되고, 상기 열 센서는 상기 PCB의 다른 면 상에 장착되는
PCB.
제3항에 있어서,
상기 열 센서는, 상기 액체로부터 상기 열 센서를 보호하고 상기 열 센서 대신 상기 액체로의 열적 노출을 제공하는 커버로 캡슐화되어 있는
PCB.
제2항에 있어서,
상기 열적 파라미터는 온도를 포함하는
PCB.
제2항에 있어서,
상기 회로에 결합되어서, 상기 액체의 상기 전기적 파라미터 및 상기 열적 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 액체의 품질을 결정하도록, 상기 전기적 파라미터를 프로세싱하는 프로세싱 유닛을 더 포함하는
PCB.
제1항에 있어서,
상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 전기 도전성을 포함하고,
상기 액체의 품질은 상기 액체 내의 총 염류 농도(total dissolved salts; TDS)를 나타내는 값을 포함하는
PCB.
제7항에 있어서,
상기 액체는 물을 포함하는
PCB.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 PCB 기판 내에 내장되고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 화학적 또는 전기화학적 도금되는
PCB.
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액체의 품질을 측정하는 장치로서,
자신과 연관된 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 인쇄 회로 기판(PCB) - 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻고, 상기 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 -
을 포함하고,
상기 PCB는, 그 위에 배치되고 상기 액체의 상기 전기적 파라미터를 수집하도록 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 결합된 회로를 더 포함하며,
상기 회로는,
사인파 신호를 생성하는 사인파 생성기와,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나 및 상기 사인파 생성기에 결합되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는 증폭기 - 상기 입력 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 저항에 대응함 - 와,
적어도 상기 변조된 사인파 신호를 수신하여 처리하는 아날로그 대 디지털 컨버터
를 포함하는
장치.
제11항에 있어서,
상기 장치는 휴대용 특정 목적의 디바이스와 통합된 액체 품질 측정기를 포함하는
장치.
제11항에 있어서,
상기 장치는 컴퓨팅 또는 통신 컴포넌트를 더 포함하고,
상기 장치는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩톱 컴퓨터 중 하나를 포함하는
장치.
제11항에 있어서,
상기 PCB를 둘러싸는 커버를 더 포함하고,
상기 커버는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 상기 액체와 직접 접촉할 수 있게 하는 개구를 포함하는
장치.
제11항에 있어서,
상기 장치는, 상기 PCB 상에 배치되며 상기 액체에 열적으로 결합되어서 상기 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 측정하는 열 센서를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 열적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관되는
장치.
제15항에 있어서,
상기 PCB를 둘러싸는 커버를 더 포함하고,
상기 커버는 상기 커버의 후면 상에 원형의 오목부를 포함하며,
상기 열 센서는 상기 원형의 오목부 주위에 배치되는
장치.
제11항에 있어서,
상기 PCB는 상기 장치로부터 인입가능(retractable)하거나 또는 상기 장치에 대해 플러그인될 수 있는
장치.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극은 상기 PCB 상에 패턴화되는
장치.
제11항에 있어서,
상기 장치는 컴퓨팅 디바이스에 대한 외부 액세서리를 더 포함하고,
상기 액세서리는 스타일러스를 포함하며,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 스타일러스의 본체 주위에 배치되고 상기 PCB와 통신가능하게 결합되는
장치.
액체의 품질 측정 장치를 제조하는 방법으로서,
제1 전극 및 제2 전극을 배치하는 단계 - 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 액체와 접촉하는 동안 상기 액체와 직접 접촉해서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간에 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되고, 상기 복수의 전기적 파라미터는 상기 액체의 품질과 연관됨 - 와,
상기 PCB 상에 회로를 배치하는 단계를 포함하되,
상기 배치하는 단계는
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나 및 사인파 신호를 생성하는 사인파 생성기에, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는, 상기 회로의 증폭기를 결합하는 단계와,
상기 증폭기의 출력을, 적어도 상기 변조된 사인파 신호를 수신하여 처리하는, 아날로그 대 디지털 컨버터에 결합하는 단계를 포함하고,
상기 입력 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 저항에 대응하는
액체의 품질 측정 장치 제조 방법.
제20항에 있어서,
상기 액체에 열적으로 결합해서 상기 액체의 하나 이상의 열적 파라미터를 얻도록 상기 PCB 상에 열 센서를 배치하는 단계를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 열적 파라미터는 또한 상기 액체의 품질과 연관되는
액체의 품질 측정 장치 제조 방법.
제21항에 있어서,
상기 PCB 상에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 배치하기 전에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 표면상에 부식 방지 금속층을 증착하는 단계와,
상기 열 센서를 보호하고 상기 액체와 열적 결합을 제공하는 보호 커버로 상기 열 센서를 캡슐화하는 단계
를 더 포함하는
액체의 품질 측정 장치 제조 방법.
액체의 품질 측정 장치를 동작시키는 방법으로서,
제1 전극과 제2 전극을 통해 전류가 흐를 때 상기 액체의 복수의 전기적 파라미터를 얻도록, 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 패턴화된 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 상기 액체와 직접 접촉시키는 단계와,
상기 PCB 상에 배치되고 상기 액체로부터 보호되고 상기 액체와 열적으로 결합되는 열 센서를 이용하여, 상기 액체의 열적 파라미터를 실질적으로 동시에 측정하는 단계와,
상기 전기적 파라미터 및 상기 열적 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 PCB 상에 배치된 회로를 이용하여, 상기 액체의 품질을 나타내는 값을 얻는 단계
를 포함하고,
상기 회로는,
사인파 신호를 생성하는 사인파 생성기와,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나 및 상기 사인파 생성기에 결합되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터의 입력 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 생성된 사인파 신호를 증폭하고 변조하는 증폭기 - 상기 입력 신호는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 간의 저항에 대응함 - 와,
적어도 상기 변조된 사인파 신호를 수신하여 처리하는 아날로그 대 디지털 컨버터를 포함하는
액체의 품질 측정 장치 동작 방법.
제23항에 있어서,
상기 직접 접촉시키는 단계는,
상기 PCB를 호스팅하는 장치로부터 상기 PCB를 인입하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 갖는 상기 PCB의 적어도 일부를 상기 액체에 삽입하는 단계와,
상기 PCB를 호스팅하는 장치에 상기 PCB를 플러깅(plugging)하거나, 혹은 상기 PCB를 호스팅하는 장치의 커버의 개구를 통해 상기 제1 전극의 제1 표면 및 상기 제2 전극의 제2 표면 상에 상기 액체를 제공하는 단계
를 포함하는
액체의 품질 측정 장치 동작 방법.
제24항에 있어서,
상기 장치는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극, 상기 열 센서, 및 상기 액체의 품질을 나타내는 값을 얻기 위한 상기 회로를 구비한 상기 PCB를 갖는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩톱 컴퓨터를 포함하고,
상기 직접 접촉시키는 단계, 상기 실질적으로 동시에 측정하는 단계, 및 상기 얻는 단계는 상기 스마트폰, 상기 태블릿 컴퓨터, 또는 상기 랩톱 컴퓨터를 이용하여 수행되는
액체의 품질 측정 장치 동작 방법.