KR20130119357A

KR20130119357A - 탁도 센서와 그 제어방법

Info

Publication number: KR20130119357A
Application number: KR1020130043793A
Authority: KR
Inventors: 최병익; 최준회; 하지훈; 한정수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-10-31
Also published as: KR102111673B1

Abstract

가시광선 영역의 빛을 방출하는 제1발광부; 제1발광부로부터 이격된 위치에 설치되며, 제1발광부와 마주보도록 설치되고, 제1발광부에서 방출 되는 가시광선 영역의 빛을 수광하는 제1수광부; 및 제1발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량 및 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 용액의 탁도 판단하는 제어부를 포함하는 탁도 센서는 제1 입자 및 제2 입자에 의한 용액의 탁도를 명확히 측정할 수 있다.

Description

탁도 센서와 그 제어방법{TURBIDITY SENSOR AND CONTROL METHOD THEREOF}

개시된 발명은 탁도 센서와 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고체세제 뿐만 아니라 액체세제를 포함한 탁도를 측정할 수 있는 탁도 센서와 그 제어방법에 관한 것이다.

세탁기, 식기 세척기 등과 같이 물을 이용하는 가전기기 중 일부 제품들은 물의 탁도를 측정하기 위한 탁도 센서를 설치하여 탁도에 따라 세탁 또는 세척 행정을 변경하고 있다. 이러한 가전기기들은 탁도 센서에서 측정된 탁도에 따라 세탁 또는 세척횟수를 변경하여 물의 낭비를 줄이면서도 최적의 세탁 또는 세척 행정이 이루어지도록 하고 있다.

탁도 센서(3)는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 빛을 발광하는 발광부(3a)와, 발광부(3a)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(3b)를 각각 하나씩 구비하여 발광부(3a)에서 발광된 빛의 세기와 수광부(3b)에서 수광된 빛의 세기를 이용하여 물의 탁도를 측정한다.

즉, 발광부(3a)에서 일정량의 세기로 빛을 발광하면 물 속에 부유하는 입자에 의하여 산란되는 빛을 제외한 나머지 빛을 수광부(3b)에서 수광하여 물의 탁도를 측정한다. 이때, 측정되는 탁도(F)는 아래의 [수학식 1]에 의한 함수값으로 구할 수 있다.

[수학식 1]

F(탁도) = a ㅧ (수광부에 수광된 빛의 양 / 발광부에서 발광된 빛의 양)

여기서, a는 비례상수이며, 물의 탁도가 높아질수록 발광부(3a)에서 발광된 빛의 양보다 수광부(3b)에 수광되는 빛의 양이 줄어 들어 [수학식 1]의 함수값은 작아진다.

도 1a와 같이 탁도가 높은 경우에는 발광부(3a)에서 발광한 빛 중 많은 양이 물 속의 입자에 의해 산란되어 일부의 빛만이 수광부(3b)에 수광되므로 [수학식 1]의 함수값이 작아지고, 도 1b와 같이 탁도가 낮은 경우에는 발광부(3a)에서 발광한 많은 양의 빛이 물을 투과하여 수광부(3b)에 수광되므로 [수학식 1]의 함수값은 커지게 된다. 이러한 탁도에 따른 탁도 센서(3)의 센서 출력을 도 2에 나타내었다.

도 2에서 보듯이, 탁도가 낮을수록(C) 센서 출력은 높고, 반대로 탁도가 높을수록(D) 센서 출력이 낮음을 알 수 있다.

이러한 종래의 탁도 센서(3)는 가루 세제를 사용할 경우에는 가루세제를 구성하는 입자의 크기가 충분히 커서, 적외선 파장의 빛을 사용하는 기존의 탁도 센서로도 세제의 양 및 오염 정도에 따라 탁도 센서의 출력이 명확히 구분되었다.

그러나, 액체 세제를 사용할 경우에는 입자의 크기가 작아 액체 세제를 많이 투입해도 센서의 출력차이가 순수한 물과 비교하여 명확하지 않은 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 개시된 발명의 일 측면은 액체 세제에 의한 용액의 탁도를 명확히 측정할 수 있는 탁도 센서를 제공하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 가시광선 영역의 빛을 방출하는 제1발광부; 제1발광부로부터 이격된 위치에 설치되며, 제1발광부와 마주보도록 설치되고, 제1발광부에서 방출 되는 가시광선 영역의 빛을 수광하는 제1수광부; 제1발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량 및 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 용액의 탁도를 판단하는 제어부를 포함하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제1발광부는 적외선 영역의 빛을 방출하는 것을 더 포함하고, 탁도 센서는 제1발광부로부터 이격된 위치에서 제1발광부와 마주보며 설치되고, 제1발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 제2수광부를 더 포함하고, 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 제1발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 탁도 센서는 적외선 영역의 빛을 방출하는 제2발광부; 및 제2발광부로부터 이격된 위치에 설치되며, 제2발광부와 마주보며 설치되고, 제2발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 제2수광부를 더 포함하고, 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 제2발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제1발광부는 적외선 영역의 빛을 방출하는 것을 더 포함하고, 제1수광부는 제1발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 것을 더 포함하고, 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 제1발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 탁도 센서는 적외선 영역의 빛을 방출하는 제2발광부를 더 포함하고, 제1수광부는 제2발광부에서 방출된 적외선 영역의 빛을 수광하는 것을 더 포함하고, 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 제2발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제1수광부는 다층형 광 다이오드로서, 수직방향으로의 PN 접합으로 이루어진 가시광선 수신부; 및 수직방향으로의 PN 접합으로 이루어진 적외선 수신부를 포함하며, 각 PN 접합을 이루는 불순물의 농도를 달리하여 수광되는 파장대를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제1수광부는 광 다이오드로서, 수평방향으로의 PN 접합으로 이루어진 가시광선 수신부; 및 수평방향으로의 PN 접합으로 이루어진 적외선 수신부를 포함하며, 각 PN 접합을 이루는 불순물의 농도를 달리하여 수광되는 파장대를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 광량의 비는 "제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량 / 제1발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량"의 비율인 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 탁도 센서는 제1발광부에서 방출되는 빛을 제1수광부로 직진하도록 하는 발광부 케이스; 및 제1발광부에서 방출되는 빛을 제1수광부로 입사되도록 하며, 분산되는 빛을 차단하는 수광부 케이스; 를 더 포함하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 탁도 센서는 용액과 직접 접촉하지 않도록 제1발광부를 둘러싸는 발광부 커버 및 제1수광부를 둘러싸는 수광부 커버가 마련된 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면, 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단하며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단하고, 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면, 용액 속에는 제2 입자가 존재한다고 판단하고, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단하고, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮은 경우에는 용액은 깨끗하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서를 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 가시광선 영역의 빛을 방출하는 제1단계; 가시광선 영역의 빛을 수광하는 제2단계; 및 제1단계에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량 및 제2단계에서 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 제3단계를 포함하는 탁도 센서의 제어방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제1 단계는 적외선 영역의 빛을 더 방출하고; 제2 단계는 적외선 영역의 빛을 더 수광하고; 제3 단계는 제1 단계에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제2 단계에서 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 제1단계에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2단계에서 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서의 제어방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제3단계는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면, 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단하며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단하고, 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서의 제어방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제3단계는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면, 용액 속에는 제2 입자가 존재한다고 판단하고, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단하고, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서의 제어방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제3단계는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮으면, 용액은 깨끗하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서의 제어방법을 제공한다.

이러한 개시된 발명에 의한 탁도 센서와 그 제어방법은 액체 세제에 의한 용액의 탁도를 명확히 측정할 수 있다.

또한, 이러한 개시된 발명에 의한 탁도 센서와 그 제어방법은 제1 입자 및 제2 입자에 의한 용액의 탁도를 명확히 측정할 수 있다.

도 1a는 종래 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 높은 경우를 나타낸 도면이다.
도 1b는 종래 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 낮은 경우를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 탁도 센서의 출력 파형이다.
도 3a는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 3c는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도 4a는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 높은 경우를 나타낸 도면이다.
도 4b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 낮은 경우를 나타낸 도면이다.
도 5는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 빛의 파장과 산란율과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6a는 제2 입자가 있는 용액에서 적외선 영역 빛을 방출했을 때 탁도와 센서출력과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6b는 제1 입자가 있는 용액에서 가시광선 영역 빛을 방출했을 때 탁도와 센서출력과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6c는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 가시광선 파장 영역에 따른 제2 입자 감지 그래프를 나타낸 도면이다.
도 7a에는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 제1발광부가 발광하는 빛의 파장 및 탁도에 따른 제1수광부의 출력을 도시한 도면이다.
도 7b에는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 감지거리 및 탁도에 따른 제1수광부의 출력을 도시한 도면이다.
도 8은 개시된 발명의 제2실시예에 의한 탁도 센서의 개념도를 나타낸 도면이다.
도 9는 개시된 발명의 제3실시예에 의한 탁도 센서의 개념도를 나타낸 도면이다.
도 10a는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 탁도 센서의 개념도를 나타낸 도면이다.
도 10b는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 제1수광부를 나타낸 도면이다.
도 10c는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 제1수광부의 등가회로를 나타낸 도면이다.
도 10d는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 빛의 파장과 상대감도와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 11은 개시된 발명의 제5실시예에 의한 탁도 센서의 개념도를 나타낸 도면이다.
도 12는 개시된 발명의 제6실시예에 의한 제1수광부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 포함하는 세탁기를 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 터브를 도시한 도면이다.
도 15a는 개시된 발명의 제1실시예에 의힌 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 제어 흐름을 도시한 제1구성도이다.
도 15b는 개시된 발명의 제1실시예에 의힌 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 제어 흐름을 도시한 제2구성도이다.
도 16은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 식기세척기에 설치한 예를 나타낸 구성도이다.
도 17은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서가 설치된 식기세척기의 제어 블록도이다.
도 18은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서가 설치된 식기세척기에서 탁도 측정방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 19는 개시된 발명의 여러 실시예에 의한 탁도 센서의 제어방법의 동작 흐름도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.

우선, 개시된 발명에서 사용되는 용어에 대하여 간단히 설명한다.

입자는 제1입자 및 제2입자로 나눌 수 있다. 가루세제를 물에 녹였을 때에는 물 속에는 가루세제에 의해서 생성된 크기가 큰 제1입자와 크기가 제1입자보다는 작은 제2입자가 존재할 수 있다. 제1입자는 적외선 영역의 빛으로 감지할 수 있으며, 입자크기는 수 마이크로미터(μm)~수백 마이크로미터(μm)의 범위일 수 있다. 제2입자는 가시광선 영역의 빛으로 감지할 수 있으며, 입자의 크기는 수 나노미터(nm)~수백 나노미터(nm)의 범위일 수 있다. 각각 제1입자와 제2입자의 크기의 범위는 변경될 수 있으며, 서로 중복되는 범위를 가질 수 있다. 그리고, 액체세제를 물에 녹였을 때에는 물 속에는 액체세제에 의해서 생성된 크기가 작은 제2입자가 존재할 수 있다. 제2입자는 가시광선 영역의 빛으로 감지할 수 있으며, 입자의 크기는 수 나노미터(nm)~수백 나노미터(nm)의 범위일 수 있다. 제2입자의 크기의 범위는 변경될 수 있다.

또한, 본 발명에서 수조, 용기, 세척조 등을 유사한 개념을 의미할 수 있다. 또한, 용액과 물은 서로 유사한 개념을 의미할 수 있다. 또한, 탁도와 탁도는 서로 유사한 개념을 의미할 수 있다. 그 밖에 표현상 오기 등은 문맥에 따라서 올바른 의미로 설명될 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3a는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 일 예를 도시한 도면이며, 도 3b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 다른 일 예를 도시한 도면이다.

도 3a에서, 탁도 센서(40)는 탁도 센서(40)가 물과 직접 접촉하지 않도록 탁도 센서(40)를 커버하고 탁도 센서(40)의 외관을 형성하는 커버(46), 커버(46) 내부에 커버(46)에 대하여 수직으로 설치되어 제1발광부(41) 및 제1수광부(47)를 고정하는 기판(44), 기판(44)상에 설치되어 가시광선 영역의 빛을 발광하는 하나의 제1발광부(41)와, 제1발광부(41)에서 발광된 가시광성 영역의 빛을 수광하는 제1수광부(47)를 포함할 수 있다.

제1발광부(41)는 발광다이오드와 같은 발광소자를 통상적으로 사용할 수 있고, 제1수광부(47)는 포토 트랜지스터, 포토 다이오드와 같은 수광소자를 통상적으로 사용할 수 있다.

제1발광부(41)는 빛이 좁은 범위에서 직진하도록 형성된 구조로 발광부 케이스(43) 내부에 배치될 수 있고, 제1수광부(47)는 제1발광부(41)에서 발광된 빛이 직진하는 범위 내에 위치하도록 제1발광부(41)와 대향되게 배치될 수 있다. 빛이 좁은 범위에서 직진하도록 하는 발광부 케이스(43)와 빛을 수광부에 입사되도록 하는 수광부 케이스(49)는 동일한 기능을 수행하는 한 다른 구조를 포함할 수 있다.

또한, 탁도 센서(40)는 제1발광부(41)에서 방출하는 광량 및 제1수광부(47)에 수광되는 광량을 전달받아 광량의 비를 구하고, 이 광량의 비를 이용하여 물의 탁도를 판단하고, 입자의 양을 판단하는 센서 제어부(45)를 더 포함할 수 있다. 입자는 제1입자 또는 제2입자를 포함할 수 있다.

따라서, 제1발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛을 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 빛이 제1수광부(47)에 수광된다. 이에 따라 제1수광부(47)에 수광 되는 광량을 센서 제어부(45)에서 입력받아 광량의 비를 계산하여 물의 탁도를 측정한다. 이때, 측정되는 탁도(F)는 아래의 [수학식 2]에 의한 함수값으로 구할 수 있다.

[수학식 2]

F(탁도) = a ㅧ (수광부에 수광된 가시광선 영역의 빛의 양 / 발광부에서 발광된 가시광선 영역의 빛의 양)

여기서, a 는 비례상수이며, 발광부에서 발광된 가시광선 영역의 빛의 양은 발광부에서 발광된 가시광선 영역의 빛이 중간에 아무런 장애물이 없는 상태에서 수광부에 입사되었을 때 수광부에서 측정된 전압의 값을 의미하고, 수광부에 수광된 가시광선 영역의 빛의 양은 발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛이 용액 등을 통과하여 일부가 산란된 후에 수광부에 입사되었을 때 수광부에서 측정된 전압의 값을 의미한다. 이는 적외선 영역의 빛에도 동일하게 적용될 수 있다.

물의 탁도가 높을수록 제1발광부(41)에서 발광된 빛의 양보다 제1수광부(47)에 수광되는 빛의 양이 줄어 들어 [수학식 2]의 함수값은 작아진다. [수학식2]에서 발광부는 제1 발광부 또는 제2 발광부를 포함할 수 있으며, 수광부는 제1수광부 또는 제2 수광부를 포함할 수 있다.

도 3b에 나타난 것과 같이, 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서(40)는 센서 제어부(45)를 포함하지 않는 구조를 포함할 수 있다. 이 경우에 센서 제어부(45)의 역할은 탁도 센서(40)를 포함하는 기기에서 수행할 수 있다.

도 3c는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 또 다른 일예를 도시한 도면으로써, 도 3a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 3c를 참조하면, 탁도 센서(40)는 탁도 센서(40)의 외관을 형성하는 커버(46), 커버(46) 내부에 커버(46)에 대하여 수평으로 설치되는 기판(44a), 기판(44a) 상에 설치되어 제1발광부(41) 및 제1수광부(47)를 고정하는 U자형 케이스(44b), 케이스(44b)에 설치되어 가시광선 영역의 빛을 발광하는 제1발광부(41), 제1발광부(41)에서 발광된 빛을 수광하는 제1수광부(47)를 포함할 수 있다.

제1발광부(41)는 입력되는 제어 신호에 따라 정해진 광량의 빛을 출력하며, 제1수광부(47)는 수광된 광량에 따라 정해진 크기의 전기적 신호를 출력한다. 구체적으로 제1수광부(47)는 오염물질이 포함되지 않는 맑은 물에서는 큰 크기의 전기적 신호를 출력하고 탁도가 높아질 수록 작은 크기의 전기적 신호를 출력한다.

또한, 제1수광부(47)는 수광된 광량에 따라 미리 정해진 크기의 전기적 신호를 출력한다. 따라서, 경시 변화(a change with the passage of time)에 의하여 제1수광부(47)의 민감도가 저하되더라도 일정 수준 이상의 민감도를 유지하기 위해서는 오염물질이 포함되지 않은 맑은 물에서 제1수광부(47)가 최대 크기의 전기적 신호를 출력하도록 캘리브레이션을 수행할 필요가 있다.

제1수광부(47)의 캘리브레이션은 오염물질이 포함되지 않은 맑은 물에서 제1발광부(41)에 입력되는 제어 신호를 조절하면서 제1수광부(47)에서 출력되는 전기적 신호를 측정함으로써 수행될 수 있다. 즉, 탁도 센서(40)는 제1수광부(47)에서 출력되는 전기적 신호가 최대 크기가 될 때 제1발광부(41)에 입력되는 제어 신호를 기준값을 정할 수 있다.

이와 같이 제1수광부(47)의 캘리브레션을 수행함으로써 탁도 센서(40)의 민감도가 향상된다.

도 4a는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 높은 경우를 나타낸 도면이고, 도 4b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 낮은 경우를 나타낸 도면이다.

도 4a에서 보듯이, 용기(30) 내 물의 탁도가 높은 경우에는 물 속의 입자에 의해 산란되는 광량이 많으므로 제1수광부(47)에 수광되는 광량은 적다.

반면, 도4b에서 보듯이, 용기(30) 내 물의 탁도가 낮은 경우에는 물 속의 입자에 의해 산란되는 광량이 적으므로 제1수광부(47)에 수광되는 광량은 많다.

따라서, 도 4a와 같이 탁도가 높은 경우에는 발광부(41)에서 발광된 가시광선 영역의 빛 중에서 많은 양이 물 속의 입자에 의해 산란되어 일부의 빛만이 제1수광부(47)에 수광되므로 센서출력값이 작아지고, 도 4b와 같이 탁도가 낮은 경우에는 제1발광부(41)에서 발광된 많은 가시광선 영역의 빛이 물을 투과하여 제1수광부(47)에 수광되므로 센서출력값이 커진다.

도 5는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 빛의 파장과 산란율과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 적외선 영역과 같은 장파장의 빛에 비해 가시광선 영역과 같이 단파장 빛의 산란율이 높은 것을 볼 수 있다. 적외선과 같은 빛은 산란율이 낮아 민감도가 낮고, 가시광선과 같은 빛은 산란율이 높아 민감도가 높기 때문이다. 이러한 원리를 이용하여 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛을 발광할 수 있도록 하고, 제1수광부(47)에서는 가시광선 영역의 빛을 수광할 수 있도록 함으로써, 제1 입자에 비해 상대적으로 입자의 크기가 작은 제2 입자를 감지할 수 있다. 이와 같이, 가시광선 영역의 빛을 이용할 경우에는 제2 입자의 양에 따른 산란율을 높여서 제1수광부(47)에 도달하는 빛의 양을 대폭 감소시킬 수 있다.

도 6a는 제2 입자가 있는 용액에서 적외선 영역 빛을 방출했을 때 탁도와 센서출력과의 관계를 나타낸 도면이다.

제1 입자는 입자의 크기가 충분히 크기 때문에, 적외선 영역의 빛을 사용하는 탁도 센서는 입자의 양에 따라서 센서출력을 명확히 구분할 수 있다.

그러나 도 6a와 같이, 제2 입자는 입자의 크기가 작기 때문에, 적외선 영역의 빛을 사용할 경우에 제2 입자를 많이 투입했을 때의 센서출력이 순수한 물에서의 센서출력과 비교하여 크게 차이가 나지 않는다.

도 6b는 제1 입자가 있는 용액에서 가시광선 영역 빛을 방출했을 때 탁도와 센서출력과의 관계를 나타낸 도면이다.

가시광선 파장 영역의 빛을 사용하면 제1 입자에 비해 상대적으로 입자의 크기가 작은 제2 입자들에 대해서도 산란율이 높아서 제1수광부(47)에 도달하는 빛의 양을 많이 감소시킬 수 있다.

하지만, 제1 입자는 입자의 크기가 제2 입자에 비해서 상대적으로 크기 때문에, 가시광선 영역의 빛을 사용할 경우에는 제1 입자가 조금만 있어도 산란율이 높아서 제1수광부(47)에 도달하는 빛의 양이 적게 된다.

따라서, 제1 입자를 감지하기 위해서는 적외선 영역의 빛을 사용하는 것이 바람직하며, 제2 입자를 감지하기 위해서는 가시광선 영역의 빛을 사용하는 것이 바람직하다.

도 6c는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 가시광선 파장 영역에 따른 제2 입자 감지 그래프를 나타낸 도면이다.

도 6c를 참조하면, 가시광선 영역의 빛을 사용한 경우에 탁도에 따른 센서의 출력을 나타낸 결과를 알 수 있다. 가시광선 영역의 빛은 입자의 크기가 작은 제2 입자에 대해서도 산란율이 높기 때문에, 탁도가 낮은 경우(A)의 제1수광부(47)의 센서출력값과 탁도가 높은 경우(B)의 센서 출력값은 큰 차이를 나타낸다. 이로부터 탁도를 보다 정확하게 판단할 수 있고, 제2 입자의 양을 보다 정확하게 판단할 수 있다.

또한, 가시광선은 파장 영역에 따라서 다른 산란율을 가질 수 있다.

따라서, 제2 입자에 의한 탁도를 판단하기 위해서는 가시광선 영역의 빛을 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 가시광선 영역의 빛을 사용한 경우에 제2 입자 뿐만 아니라 제1 입자에 의한 탁도를 판단할 수도 있다.

결국, 빛의 산란 원리와 물질의 입자 크기와의 관계를 정리하면 아래의 [표 1]과 같다.

입자 종류	특징	탁도 검출 적합 파장
제1 입자	입자가 크다	적외선
제2 입자	입자가 작다	가시광선

[표 1]을 참조하면, 입자의 크기가 클수록 파장이 긴 빛이 입자의 양을 검출하기 적합하고, 입자의 크기가 작을수록 파장이 짧은 빛이 입자의 양을 검출하기 적합하다.

따라서, 제2 입자를 감지하기 위해서는 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛을 방출할 수 있는 것이 바람직하고, 제1수광부(47)는 제1발광부(41)로부터 방출된 가시광선 영역의 빛을 수광할 수 있는 것이 바람직하다. 개시된 발명의 제1실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 가시광선 영역의 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

뿐만 아니라 적절한 파장의 빛과 적절한 감지거리를 선택하면, 제1 입자 및 제2 입자에 의한 탁도를 모두 검출할 수 있다.

제1 입자와 제2 입자가 동일한 양이라고 가정할 경우, 제1 입자는 비교적 큰 탁도를 유발하고, 제2 입자는 비교적 작은 탁도를 유발한다. 즉, 제1 입자는 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터의 범위의 크기를 가지므로 수백 NTU(Nepthelometric Turbidity Unit)에서 수천 NTU의 탁도를 유발할 수 있으며, 제2 입자는 수 나노미터에서 수백 나노미터의 범위의 크기를 가지므로 수십 NTU에서 수백 NTU의 탁도를 유발할 수 있다.

이와 같이 제1 입자와 제2 입자가 유발하는 탁도의 범위가 차이가 있으므로, 탁도의 범위에 따라 탁도의 변화에 따른 제1수광부에서 출력되는 전기적 신호의 변화를 다르게 하면 탁도 센서(40)는 제1 입자와 제2 입자에 따른 탁도를 모두 검출할 수 있다.

구체적으로, 탁도가 낮은 범위에서는 탁도 센서(40)의 민감도를 비교적 크게하고 탁도가 높은 범위에서는 탁도 센서(40)의 민감도를 작게 하면, 탁도가 낮은 범위에서는 제2 입자가 유발하는 탁도를 정밀하게 검출할 수 있고 탁도가 높은 범위에서는 제1 입자가 유발하는 탁도를 넓은 범위에서 검출할 수 있다. 예를 들어, 탁도가 대략 수백 NTU 이내인 범위에서는 탁도의 변화에 따른 탁도 센서(40)의 출력의 변화가 비교적 크게 하고, 탁도가 수백 NTU 내지 수천 NTU인 범위에서는 탁도 변화에 따른 탁도 센서(40)의 출력 변화가 비교적 작게 하면 탁도 센서(40)가 적절한 민감도로 제2 입자가 유발하는 탁도 및 제1 입자가 유발하는 탁도를 모두 측정할 수 있다.

이와 같은 탁도에 대한 탁도 센서(40)의 민감도는 제1발광부(41)에서 발광하는 빛의 파장과 제1발광부(41)와 제1수광부(47) 사이의 거리(d)에 따라 달라질 수 있다.

도 7a에는 개시된 발명의 제1실시에에 의한 제1발광부가 발광하는 빛의 파장 및 탁도에 따른 제1수광부의 출력을 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 7a는 제1발광부(41)와 제1수광부(47) 사이의 거리(d)가 21mm이고, 제1발광부(41)가 940nm의 파장을 갖는 적외선, 640nm의 파장을 갖는 적색 가시광선 및 460nm의 파장을 갖는 청색 가시광선을 발광할 때의 탁도에 따른 제1수광부의 출력을 도시한다. 도 7a에서의 제1발광부(41)와 제1수광부(47) 사이의 거리는 제1발광부(41)에서 발광되는 빛에 따른 민감도의 변화의 경향을 알아보고자 임의로 선택된 것으로 이러한 거리에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 7a에서의 940nm, 640nm, 460nm의 파장은 각각 적외선, 적색 가시광선, 청색 가시광선 영역에 속하는 빛의 파장 중에서 임의로 선택한 것으로 이러한 파장에 한정되는 것은 아니다.

도 7a를 참조하면 제1발광부(41)가 적외선 영역의 빛을 발광하는 경우, 탁도가 높아짐에 따라 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 크기가 완만하게 작아짐을 알 수 있다. 따라서, 제1발광부(41)가 적외선 영역의 빛을 발광하는 경우에는 탁도 센서(40)가 넓은 범위에서 탁도를 검출할 수 있으나 탁도가 대략 300NTU 이하에서의 민감도가 낮다. 즉, 제1발광부(41)가 적외선 영역의 빛을 발광하는 경우에는 수천 NTU까지 탁도를 검출할 수 있어 제1 입자가 유발하는 탁도를 충분히 검출할 수 있으나, 대락 300NTU 이하의 범위에서 탁도 변화에 따른 제1수광부(47)의 출력 신호의 변화가 작아서 제2 입자가 유발하는 탁도에 대한 민감도가 낮다.

제1발광부(41)가 적색 가시광선 영역의 빛을 발광하는 경우, 탁도의 범위에 따라 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량에 차이가 있음을 알 수 있다. 즉, 대략 300NTU 이하에서는 탁도의 변화에 따른 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량이 비교적 크므로 대략 300NTU 이하에서는 탁도 센서(40)의 민감도가 크고, 대략 300NTU 이상에서는 탁도의 변화에 따라 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량이 작으므로 비교적 넓은 범위까지 탁도를 검출할 수 있다. 따라서, 제1발광부(41)가 적색 가시광선 영역의 빛을 발광하는 경우, 제2 입자에 대해서는 적외선보다 큰 민감도를 가지며, 제1 입자에 대해서는 1000NTU 이상의 범위까지 탁도를 검출할 수 있다.

제1발광부(41)가 청색 가시광선 영역의 빛을 발광하는 경우, 탁도의 변화에 따라 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량의 차이가 큰 것을 알 수 있다. 즉, 대략 300NTU 이하에서는 탁도의 변화에 따른 제1수광부(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량이 매우 크므로 대략 300NTU 이하에서는 탁도 센서(40)의 민감도가 매우 크고, 대략 300NTU 이상에서는 탁도의 변화에 따라 제1수광부가(47)가 출력하는 전기적 신호의 변화량이 작으며 대략 1000NTU에서 제1수광부(47)의 출력이 "0"이 된다.

이와 같이 제1발광부(41)가 출력하는 빛의 파장에 따라 탁도 센서(40)의 민감도와 검출 범위에 차이가 있다. 즉, 탁도 센서(40)가 이용되는 제품에 따라 적절한 파장의 빛을 선택할 수 있다.

예를 들어, 세탁기의 경우 최근 가루 세제 뿐만 아니라 액체 세제를 많이 이용하고 있다. 가루 세제를 이용하는 경우 제1 입자가 주요한 오염원이 되며 대략 1000NTU 정도까지의 오염이 발생하고, 액체 세제를 이용하는 경우 제2 입자가 주요한 오염원이 되며 대략 300NTU 정도까지의 오염이 발생한다. 즉, 세탁기는 제2 입자가 유발하는 탁도에 대하여 민감하고, 제1 입자가 유발하는 탁도는 대략 1000NTU 정도까지 검출할 수 있으면 충분하다. 따라서, 세탁기의 경우에는 제1발광부(41)가 청색 가시광선 영역의 빛을 발광하는 것이 적당하다.

이상에서는 제1발광부(41)가 출력하는 빛의 파장에 따른 탁도의 민감도 및 탁도의 검출 범위에 대하여 설명하였다. 이하에서는 청색 가시광선 영역의 빛을 예로 제1발광부(41)와 제1수광부(47) 사이의 거리 즉 감지거리에 따른 탁도의 민감도 및 탁도의 검출 범위에 대하여 설명한다.

도 7b에는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서의 감지거리 및 탁도에 따른 제1수광부의 출력을 도시한 도면이다. 구체적으로 도 7b는 제1발광부(47)가 청색 가시광선 영역의 빛을 발광할 때 탁도 센서(40)의 감지거리가 8mm, 10mm, 12mm일 때의 탁도에 따른 제1수광부(47)의 출력 신호의 크기를 도시한다.

도 7b를 참조하면, 탁도 센서(40)의 감지거리가 길수록 탁도의 증가에 따라 제1수광부(47)의 출력 신호가 빠르게 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 탁도 센서(40)의 감지거리가 8mm인 경우보다는 10mm인 경우 탁도의 증가에 따라 제1수광부(47)의 출력 신호가 더 빠르게 감소하고, 탁도 센서(40)의 감지거리가 10mm인 경우보다는 12mm인 경우 탁도의 증가에 따라 제1수광부(47)의 출력 신호가 더 빠르게 감소한다.

따라서, 감지거리가 길수록 탁도 센서(40)의 민감도는 향상된다. 그러나, 감지거리가 길면 제1수광부(47)의 출력 신호가 작은 탁도에서 "0"되어 탁도를 검출할 수 있는 범위가 좁아진다. 이와 같은 점을 고려하면 제1발광부(47)가 청색 가시광선 영역의 빛을 발광하는 경우에는 탁도 센서(40)의 감지거리를 10mm로 하는 것이 바람직하다. 즉, 제1발광부(41)와 제1수광부(47)의 거리가 10mm인 것이 바람직하다.

그러나, 이와 같은 탁도 센서(40)의 감지거리는 제1발광부(41)가 발광하는 빛의 파장 및 탁도 센서(40)가 적용되는 제품에 따라 달라질 수 있다.

도 8은 개시된 발명의 제2실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서, 도 4a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 8의 탁도 센서(40)는 도 4a의 탁도 센서(40)에서 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 방출할 수 있다. 또한, 제2수광부(48)를 더 추가하여 두 개의 수광부(47, 48)를 갖도록 구성한 것이다. 제1수광부(47)는 가시광선 영역의 빛을 수광할 수 있고, 제2수광부(48)는 적외선 영역의 빛을 수광할 수 있다..

도 8에서, 제2수광부(48)는 제1발광부(41)와 제1수광부(47)의 하부의 기판(44) 상에 제1수광부(47)와 나란히 배치되는 것이 바람직하다.

따라서, 제1발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 가시광선 영역의 빛이 제1수광부(47)에 수광되고, 적외선 영역의 빛이 제2수광부(48)에 수광될 수 있다.

개시된 발명의 제2실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 가시광선 영역의 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

개시된 발명의 제2실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2수광부(48)에서 수광한 적외선 영역의 광량을 이용하여 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

이에 따라 개시된 발명의 제2실시예에서는 제1발광부(41)에서 방출하는 광량과 제1 및 제2수광부(47, 48)에서 수광되는 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도 및 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 모두 판단할 수 있다.

도 9는 개시된 발명의 제3실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서, 도 4a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 9의 탁도 센서(40)는 도 4a의 탁도 센서(40)에서 제2발광부(42) 및 제2수광부(48)를 더 추가하여 두 개의 발광부(41, 42) 및 두 개의 수광부(47, 48)를 갖도록 구성한 것이다. 이때, 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛을 방출할 수 있고, 제2발광부(42)는 적외선 영역의 빛을 방출할 수 있다. 제1수광부(47)는 가시광선 영역의 빛을 수광할 수 있고, 제2수광부(48)는 적외선 영역의 빛을 수광할 수 있다.

도 9에서, 제2발광부(42)는 제1발광부(41)와 제1수광부(47)의 하부의 기판(44) 상에 제1발광부(41)와 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제2수광부(48)는 제1발광부(41)와 제1수광부(47)의 하부의 기판(44) 상에 제1수광부(47)와 나란히 배치되는 것이 바람직하다.

따라서, 제1발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛을 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 가시광선 영역의 빛이 제1수광부(47)에 수광되고, 제2발광부(42)에서 일정량의 세기로 적외선 영역의 빛을 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 적외선 영역의 빛이 제2수광부(48)에 수광될 수 있다.

개시된 발명의 제3실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 가시광선 영역의 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

개시된 발명의 제3실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제2발광부(42)에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2수광부(48)에서 수광한 적외선 영역의 광량을 이용하여 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

이에 따라 개시된 발명의 제3실시예에서는 제1 및 제2발광부(41, 42)에서 방출하는 광량과 제1 및 제2수광부(47, 48)에서 수광되는 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도 및 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 모두 판단할 수 있다.

도 10a는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서, 도 4a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 방출할 수 있고, 제1수광부(47)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 수광할 수 있다.

따라서, 제1발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛이 제1수광부(47)에 수광될 수 있다.

개시된 발명의 제4실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 가시광선 영역의 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

개시된 발명의 제4실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 적외선 영역의 광량을 이용하여 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

이에 따라 개시된 발명의 제4실시예에서는 제1발광부(41)에서 방출하는 광량과 제1수광부(47)에서 수광되는 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도 및 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 모두 판단할 수 있다.

도 10b는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 제1수광부를 나타낸 도면이고, 도9c는 제1수광부의 등가회로를 나타낸 도면이다.

도 10b 및 9c를 참조하면, 제1수광부(47)는 p형 영역의 제1영역(47c), n형 영역의 제2영역(47b), 및 p형 영역의 제3영역(47a)을 포함하는 다층형 광 다이오드이고, 가시광선 수신부(47d)는 제3영역(47a)과 제2영역(47b)의 PN 접합으로 이루어질 수 있고, 적외선 수신부(47e)는 제1영역(47c)과 제2영역(47b)의 PN 접합으로 이루어질 수 있다.

이때, 가시광선 수신부(47d) 및 적외선 수신부(47e)는 각 PN 접합을 이루는 불순물의 농도를 달리하여 수광되는 파장대를 다르게 할 수 있다.

도 10d는 개시된 발명의 제4실시예에 의한 빛의 파장과 상대감도와의 관계를 나타낸 도면이다.

가시광선 수신부(47d)는 가시광선 영역의 파장에서 상대감도가 높으며, 가시광선 영역의 빛을 더 잘 수광할 수 있다. 적외선 수신부(47e)는 적외선 영역의 파장에서 상대감도가 높으며, 적외선 영역의 빛을 더 잘 수광할 수 있다.

이와 같이, 제1수광부(47)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 수광할 수 있다. 제1수광부(47)는 2개 이상의PN 접합으로 구성될 수 있으며, 각 PN접합을 이루는 불순물의 농도를 달리하여 수광하는 빛의 파장대를 다르게 구성할 수 있다. 제1수광부(47)는 도9b 내지 도9d에서 개시한 방법 이외에도 다른 방법을 포함할 수 있다.

또한, 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 방출할 수 있다. 제1발광부(41)는 2개 이상의PN 접합으로 구성될 수 있으며, 각 PN접합을 이루는 불순물의 농도를 달리하여 방출하는 빛의 파장대를 다르게 구성할 수 있다.

개시된 발명의 제4실시예에 의한 센서 제어부(45)는 가시광선 수신부(47d) 및 적외선 수신부(47e)에서 수광한 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도 및 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 모두 판단할 수 있다.

도 11은 개시된 발명의 제5실시예에 의한 탁도 센서의 개념도로서, 도 4a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 11의 탁도 센서(40)는 도4a의 탁도 센서(40)에서 제2발광부(42)를 추가한 것이다. 제1발광부(41)는 가시광선 영역의 빛을 방출할 수 있고, 제2발광부(42)는 적외선 영역의 빛을 방출할 수 있다. 제1수광부(47)는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 수광할 수 있다.

따라서, 제1 및 제2발광부(41, 42)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛을 동시에 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛이 제1수광부(47)에 수광될 수 있다.

개시된 발명의 제5실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 가시광선 영역의 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

개시된 발명의 제5실시예에 의한 센서 제어부(45)는 제2발광부(42)에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제1수광부(47)에서 수광한 적외선 영역의 광량을 이용하여 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.

이에 따라 개시된 발명의 제4실시예에서는 제1 및 제2발광부(41, 42)에서 방출하는 광량과 제1수광부(47)에서 수광되는 광량을 이용하여 가시광선으로 측정한 용액의 탁도 및 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 모두 판단할 수 있다.

도 12는 개시된 발명의 제6실시예에 의한 제1수광부의 구조를 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 제1수광부(47)의 가시광선 수신부(47d)와 적외선 수신부(47e)는 수평구조를 이룰 수 있다.

개시된 발명의 여러 실시예에서는 센서 제어부(45)는 용액 내의 세제의 종류가 액체 세제인지 아니면 가루 세제인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 센서 제어부(45)는 용액 내에 액체 오염물이 존재하는지 아니면 고체 오염물이 존재하는지 여부도 판단할 수 있다. 또한, 센서 제어부(45)는 탁도를 측정하는 기준을 정할 수 있다.

가시광선	높음	높음	낮음
적외선	높음	낮음	낮음
존재 입자	제1 입자 및 제2 입자	제2 입자	-
세제 종류	가루 세제	액체 세제	-
오염물 종류	고체 오염물	고체 오염물	-

[표 2]를 참고하면, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높으면 제1 입자 또는 제2 입자에 의한 탁도가 높다고 볼 수 있으며, 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면 제1 입자에 의한 탁도가 높다고 볼 수 있다. 따라서 이 경우에는, 센서 제어부(45)는 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단할 수 있으며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단할 수 있다. 또는, 센서 제어부(45)는 용액 내에 고체 오염물이 존재한다고 판단할 수 있다. 그리고, 센서 제어부(45)는 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단한다.

가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높으면 제1 입자 또는 제2 입자에 의한 탁도가 높다고 볼 수 있으며, 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면 제1 입자에 의한 탁도가 낮다고 볼 수 있다. 따라서 이 경우에는, 센서 제어부(45)는 용액 속에는 제2 입자가 많이 존재한다고 판단할 수 있으며, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단할 수 있다. 또는, 센서 제어부(45)는 용액 내에 액체 오염물이 존재한다고 판단할 수 있다. 그리고, 센서 제어부(45)는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단한다.

가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮은 경우에는, 센서 제어부(45)는 용액은 깨끗하다고 판단할 수 있다. 또는, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮은 경우에는, 센서 제어부(45)는 용액은 깨끗하다고 판단할 수 있다.

여기에서, 제1 기준값 및 제2 기준값은 실험에 의해서 정해질 수 있으며, 변경될 수 있다.

도 13은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 포함하는 세탁기를 도시한 도면이고, 도 14a 및 도 14b는 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 터브를 도시한 도면이다.

도 13, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 세탁기(50)는 외관을 형성하는 본체(51), 세탁수를 수용하는 터브(52), 터브(52) 내부에 회전 가능하게 마련되어 세탁물을 세탁하는 드럼(53), 드럼(53)을 회전시키는 모터(54), 터브(52)에 세탁수를 공급하는 급수부(55), 터브(52)의 세탁수를 배수하는 배수부(56), 드럼(53) 내부의 세탁된 세탁물을 건조하는 건조부(57), 드럼(53)에 세제를 공급하는 세제공급부(58) 및 세탁수의 탁도를 검출하는 탁도 센서(40)를 포함한다.

터브(52)는 본체(51) 내측에 마련되며, 전면부재(52a)와 후면부재(52b)가 결합되어 형성된다. 또한, 터브(52)의 전면에는 사용자가 세탁물을 인입 또는 인출하기 위한 개구(52c)가 마련되며, 터브(52)의 하측에는 터브(52)에 수용된 세탁수를 배출하기 위한 배수구(52d)가 마련된다. 또한, 배수구(52d)와 인접한 위치에는 탁도 센서(40)가 결합되기 위한 결합공(52e)이 마련된다.

탁도 센서(40)는 터브(52)에 마련된 결합공(52e)을 통하여 터브(52)가 결합된다. 이때 탁도 센서(40)는 제1발광부(41)와 제1수광부(47)가 앞뒤로 위치하도록 결합된다. 즉, 드럼(53)이 회전할 때 드럼(53)과 함께 회전하는 세탁수가 제1발광부(41)와 제1수광부(47)의 사이를 통과하도록 함으로써 탁도 센서(40)가 세탁수의 회전을 방해하지 않도록 하며, 탁도 센서(40)가 탁도를 검출하는 세탁수가 특정 위치의 세탁수에 한정되지 않고 드럼(53)에 수용된 세탁수 전부에 대하여 탁도를 검출할 수 있다.

또한, 탁도 센서(40)가 터브(52)의 하측에 마련됨으로써 세탁수의 공급 시에 오염물질이 포함되지 않는 맑은 세탁수를 이용하여 상술한 탁도 센서(40)의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

도 15a는 개시된 발명의 제1실시예에 의힌 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 제어 흐름을 도시한 제1구성도이고, 도 15b는 개시된 발명의 제1실시예에 의힌 탁도 센서를 포함하는 세탁기의 제어 흐름을 도시한 제2구성도이다.

도 15a 및 도 15b에서, 세탁기(50)의 내부에는 세탁/행굼을 위한 물을 수용하는 수조(52)가 설치되고, 수조(52)의 하측 내부에는 수조(52)에 수용된 물의 탁도를 측정하는 탁도 센서(40)가 설치되며, 세탁기(50)의 내부 소정위치에는 탁도 센서(40)에서 측정된 탁도를 전달받아 세탁기(50)의 세탁/행굼 행정을 변경하는 가전 제어부(54)가 설치된다.

도 15a의 탁도 센서(40)는 자체에 센서 제어부(45)가 있어서 제1발광부(41)에서 방출된 광량과 제1수광부(47)에 수광된 광량의 비를 이용하여 탁도 값을 측정하고, 이 측정된 탁도 값을 가전 제어부(54)에 전달한다.

따라서, 도 15a의 가전 제어부(54)는 탁도 센서(40)의 센서 제어부(45)에서 측정된 탁도 값을 바로 입력받아 기준 탁도 이상이면 세탁/헹굼을 추가로 진행하고, 기준 탁도 미만이면 세탁/헹굼을 종료하도록 제어한다.

반면에, 도 15b의 탁도 센서(40)는 자체에 센서 제어부(45)가 없이 제1발광부(41)에서 방출한 광량 및 제1수광부(47)에 수광된 광량의 출력값을 가전 제어부(54)에 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

따라서, 도 15b의 가전 제어부(54)는 탁도 센서(40)의 제1발광부(41)에서 방출한 광량 및 제1수광부(47)에 수광된 광량을 직접 입력받아 광량의 비를 계산한 후 물의 탁도를 판단하여 기준 탁도 이상이면 세탁/헹굼을 추가로 진행하고, 기준 탁도 미만이면 세탁/헹굼을 종료하도록 제어한다.

도 16은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서를 식기세척기에 설치한 예를 나타낸 구성도로서, 식기세척기(60)의 전체 구조에 대한 설명은 생략하고 개시된 발명의 특징인 탁도 센서(40)가 설치되는 부분의 구조를 중심으로 설명하기로 한다.

도 16에서, 식기세척기(60)의 내부에는 세척/헹굼을 위한 세척조(62)가 마련되며, 세척조(62)의 하부에는 세척조(62) 내부로 공급되는 물을 집수하고 펌핑하는 섬프(64)가 마련되고, 이 섬프(64)의 내부에는 물의 탁도를 측정하는 탁도 센서(40)가 설치될 수 있다.

도 17은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서가 설치된 식기세척기의 제어 블록도로서, 탁도 센서(40), 가전 제어부(66), 및 구동부(68)를 포함하여 구성된다.

탁도 센서(40)의 탁도 측정에 따른 가전 제어부(66)의 기본적인 동작은 도 15a 및 도 15b에 도시한 세탁기(50)의 가전 제어부(54)와 유사하며, 세탁기(50)의 가전 제어부(54)와 다른 점은 식기세척기의 행정에 맞게 알고리즘이 구현되어 있어 탁도가 기준 탁도 이상이면 세척/헹굼을 추가로 진행하고, 탁도가 기준 탁도 미만이면 세척/헹굼을 종료함으로서 물의 낭비를 없애면서도 최적의 세척/헹굼 행정이 이루어질 수 있도록 제어하는 것이다.

즉, 가전 제어부(66)는 탁도 센서(40)의 센서 제어부(45)에서 측정된 탁도 값을 바로 입력받아 세탁/헹굼 행정만을 변경할 수 있으며, 탁도 센서(40)의 제1발광부(41)에서 방출한 광량 및 제1수광부(47)에 수광된 광량을 직접 입력받아 광량의 비를 계산한 후 탁도를 판단할 수 있도록 구성할 수도 있다.

구동부(68)는 가전 제어부(66)의 구동제어신호에 따라 식기세척기(60)의 부하를 구동시킨다.

도 17에서 설명된 탁도 센서가 설치된 식기세척기의 제어 블록도는 탁도 센서가 설치된 세탁기 및 기타 가전기기에도 유사하게 적용될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 탁도 센서와 이를 갖는 가전기기의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 18은 개시된 발명의 제1실시예에 의한 탁도 센서가 설치된 식기세척기에서 탁도 측정방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

세척하고자 하는 식기를 세척조(20) 내부에 수납한 상태에서 가전 제어부(66)는 세척/헹굼 행정인가를 판단하여(100), 세척/헹굼 행정인 경우 구동부(68)를 통해 세척/헹굼에 필요한 물이 세척조(20) 내부로 급수되도록 한다(102).

세척조(20) 내부로 공급되는 물은 세척조(20) 하부에 마련된 섬프(64) 내부로 유입된 후, 세척조(20)에 수납된 식기로 분사되어 세척/헹굼을 진행한다(104).

세척/헹굼이 진행되면, 물뿐만 아니라 식기에 묻은 오염물도 물에 의해 세척/헹굼 되어 섬프(64)로 유입되므로, 섬프(64) 내부에 설치된 탁도 센서(40)는 물의 탁도를 측정하기 위해 제1발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛을 발광(방출)하면(106), 섬프(64) 안의 물을 투과하면서 직진하는 빛과 물 속에 섞여 있는 입자에 의해 산란되는 빛이 제1수광부(47)에 수광된다.(108).

따라서, 센서 제어부(45)는 제1발광부(41)에서 방출하는 광량 및 제1수광부(47)에 수광되는 광량의 비를 계산하여(110) 물의 탁도(TW)를 측정한 후 가전 제어부(66)에 전달한다(112).

이에 따라, 가전 제어부(66)는 탁도 센서(40)의 센서 제어부(45)에서 측정된 물의 탁도(Tw)를 미리 정해진 기준 탁도(Ts)와 비교하여(114), 측정된 탁도(Tw)가 기준 탁도(Ts) 이상이면 배수 후(116) 세척/헹굼을 추가로 진행하기 위해(118) 단계 102로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

단계, 114의 비교결과, 측정된 탁도(Tw)가 기준 탁도(Ts) 미만이면 세척/헹굼이 완료된 것으로 판단하여 배수 후(120) 다음 행정을 진행한다(122).

도 15a 내지 도 16은 개시된 발명의 탁도 센서(40)를 세탁기(50) 또는 식기세척기(60)에 설치한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 정수기 등과 같이 물을 이용하는 어떠한 가전기기에서도 적용이 가능하다. 또한, 도 18에서는 개시된 발명의 제1 실시예에 의한 탁도 센서에 대하여 설명하였으나 이에 한정되지 않고, 개시된 발명의 다른 실시예에서도 유사하게 적용될 수 있다.

도 19는 개시된 발명의 여러 실시예에 의한 탁도 센서의 제어방법의 동작 흐름도이다. 탁도 센서(40)의 제어방법은 도3a 내지 도 18에 개시된 내용을 모두 포함할 수 있다.

개시된 발명의 제1 실시예에 의한 탁도 센서(40)는 가시광선 영역의 빛 또는 적외선 영역의 빛을 방출할 수 있다.(202) 이때, 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛은 동시에 또는 순차적으로 방출할 수 있다.

탁도 센서(40)는 가시광선 영역의 빛 또는 적외선 영역의 빛을 수광할 수 있다. (204) 이때, 가시광선 영역의 빛과 적외선 영역의 빛은 동시에 또는 순차적으로 수광할 수 있다.

탁도 센서(40)는 방출한 가시광선 영역의 광량과 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 방출한 적외선 영역의 광량과 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단할 수 있다.(205)

그리고 나서, 탁도 센서(40)는 용액 내의 세제의 종류가 액체 세제인지 아니면 가루 세제인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 탁도 센서(40)는 용액 내에 액체 오염물이 존재하는지 아니면 고체 오염물이 존재하는지 여부도 판단할 수 있다. 또한, 탁도 센서(40)는 탁도를 측정하는 기준을 정할 수 있다.

탁도 센서(40)는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높으면 제1 입자 또는 제2 입자에 의한 탁도가 높다고 판단할 수 있으며, 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면 제1 입자에 의한 탁도가 높다고 판단할 수 있다.따라서 이 경우에는, 탁도 센서(40)는 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단할 수 있으며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단할 수 있다. 또는, 탁도 센서(40)는 용액 내에 고체 오염물이 존재한다고 판단할 수 있다. 그리고, 탁도 센서(40)는 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단한다.(206, 208, 210, 121, 214)

탁도 센서(40)는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높으면 제1 입자 또는 제2 입자에 의한 탁도가 높다고 판단할 수 있으며, 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면 제1 입자에 의한 탁도가 낮다고 판단할 수 있다. 따라서 이 경우에는, 탁도 센서(40)는 용액 속에는 제2 입자가 많이 존재한다고 판단할 수 있으며, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단할 수 있다. 또는, 탁도 센서(40)는 용액 내에 액체 오염물이 존재한다고 판단할 수 있다. 그리고, 탁도 센서(40)는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단한다.( (206, 208, 216, 118, 220)

가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮은 경우에는, 탁도 센서(40)는 용액은 깨끗하다고 판단할 수 있다. 또는, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮으면, 탁도 센서(40)는 용액이 깨끗하다고 판단할 수 있다.(206, 208, 222)

이상에서는 개시된 발명의 제1 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 개시된 발명의 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명의 기술적 사상으로부터 개별적으로 이해되어져서는 아니될 것이다.

40 : 탁도 센서 41 : 제1발광부
42 : 제2발광부 43 : 발광부 케이스
44 : 기판 45 : 센서 제어부
46a : 발광부 커버 46b : 수광부 커버
47 : 제1수광부 48 : 제2수광부

Claims

가시광선 영역의 빛을 방출하는 제1발광부;
상기 제1발광부에서 방출 되는 가시광선 영역의 빛을 수광하는 제1수광부;
상기 제1발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량 및 상기 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 빛의 광량의 비에 따라서 용액의 탁도를 판단하는 제어부를 포함하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 제1발광부는 적외선 영역의 빛을 방출하는 것을 더 포함하고,
상기 탁도 센서는 상기 제1발광부로부터 이격된 위치에서 상기 제1발광부와 마주보며 설치되고, 상기 제1발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 제2수광부를 더 포함하고,
상기 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 상기 제1발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 상기 제2수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 탁도 센서는 적외선 영역의 빛을 방출하는 제2발광부 및 상기 제2발광부로부터 이격된 위치에 설치되며, 상기 제2발광부와 마주보며 설치되고, 상기 제2발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 제2수광부를 더 포함하고,
상기 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 상기 제2발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 제2수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 제1발광부는 적외선 영역의 빛을 방출하는 것을 더 포함하고,
상기 제1수광부는 상기 제1발광부에서 발광된 적외선 영역의 빛을 수광하는 것을 더 포함하고,
상기 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 상기 제1발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 상기 제1수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 탁도 센서는 적외선 영역의 빛을 방출하는 제2발광부를 더 포함하고,
상기 제1수광부는 상기 제2발광부에서 방출된 적외선 영역의 빛을 수광하는 것을 더 포함하고,
상기 제어부는 제1발광부에서 방출한 가시광선 영역의 광량과 제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 상기 제2발광부에서 방출한 적외선 영역의 광량과 상기 제1수광부에 수광된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 광량의 비는 상기 "제1수광부에 수광된 가시광선 영역의 광량 / 제1발광부에서 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량"의 비율인 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 탁도 센서는 상기 제1발광부에서 방출되는 빛을 제1수광부로 직진하도록 하는 발광부 케이스 및 상기 제1발광부에서 방출되는 빛을 상기 제1수광부로 입사되도록 하며 분산되는 빛을 차단하는 수광부 케이스를 더 포함하는 탁도 센서.
제1항에 있어서,
상기 탁도 센서는 용액과 직접 접촉하지 않도록 상기 제1발광부를 둘러싸는 발광부 커버 및 용액과 직접 접촉하지 않도록 상기 제1수광부를 둘러싸는 수광부 커버를 더 포함하는 탁도 센서.
제2항에 있어서,
상기 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면, 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단하며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단하고, 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제2항에 있어서,
상기 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선으로 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면, 용액 속에는 제2 입자가 존재한다고 판단하고, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단하고, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
제2항에 있어서,
상기 센서 제어부는 가시광선으로 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮은 경우에는 용액은 깨끗하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서.
가시광선 영역의 빛을 방출하고;
가시광선 영역의 빛을 수신하고;
상기 방출된 가시광선 영역의 빛의 광량 및 상기 수신된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 포함하는 탁도 센서의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 빛을 방출하는 것은 적외선 영역의 빛을 더 방출하고;
상기 빛을 수신하는 것은 적외선 영역의 빛을 더 수광하고;
상기 방출한 가시광선 영역의 광량과 상기 수신된된 가시광선 영역의 광량의 비에 따라서 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하고, 상기 방출한 적외선 영역의 광량과 상기 수신된 적외선 영역의 광량의 비에 따라서 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 판단하는 것을 특징으로 하는 탁도 센서의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 용액의 탁도를 판단하는 것은 상기 가시광선을 이용하여 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 상기 적외선을 이용하여 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 높으면, 용액 속에는 제1 입자 및 제2 입자가 모두 존재한다고 판단하며, 용액 내의 세제는 가루 세제라고 판단하고 적외선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것인 탁도 센서의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 용액의 탁도를 판단하는 것은 상기 가시광선을 이용하여 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 높고 적외선을 이용하여 측정한 용액의 탁도가 제2 기준값보다 낮으면, 용액 속에는 제2 입자가 존재한다고 판단하고, 용액 내의 세제는 액체 세제라고 판단하고, 가시광선으로 측정한 용액의 탁도를 기준으로 용액의 탁도를 판단하는 것인 탁도 센서의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 용액의 탁도를 판단하는 것은 상기 가시광선을 이용하여 측정한 용액의 탁도가 제1 기준값보다 낮으면, 용액은 깨끗하다고 판단하는 것인 탁도 센서의 제어방법.