KR20220135104A - 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템 - Google Patents

정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실제 측정 위치에 최대한 근접할 수 있도록 플레이트 형상으로 형성되는 정전하 측정 센서모듈을 이용하여 정전기제거장치, 제전대상물 등에 존재하는 정전하를 실시간으로 모니터링할 수 있는 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템은 대전판에 대전되는 전압을 전기적 신호로 전송하는 정전하 측정 센서모듈, 상기 정전하 측정 센서모듈로부터 상기 전기적 신호를 입력받아 전압 신호로 변환하여 증폭하는 AMP모듈과, 상기 AMP모듈로부터 출력되는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC모듈과, 상기 디지털 신호에 기초하여 기설정된 일정 주기 동안에 대한 전압의 평균값을 산출하여 정전하의 양을 전압치로 검출하고, 상기 검출되는 정전하의 양에 기초하여 기설정된 기준치와 비교하여 음이온과 양이온의 밸런스 변화를 감지하는 MCU모듈과, 이온의 밸런스 변화 상태를 표시하는 LED모듈을 포함한다.

Description

정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템 {Sensor module for electrostatic charge measurement and system for electrostatic charge monitoring using the same}
본 발명은 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 측정 위치에 최대한 근접할 수 있도록 플레이트 형상으로 형성되는 정전하 측정 센서모듈을 이용하여 정전기제거장치 및 제전대상물 등에 대하여 실시간으로 정전하를 감시 모니터링할 수 있는 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 정전하 감지 기술은 정전하의 변화를 이용하여 외부 입력 및 외부 상태의 변화, 대전체의 존재 등을 감지하는 기술을 의미하는데, 이러한 정전하 감지 기술은 정전하의 변화를 이용하여 사용자의 터치를 감지하는 터치 감지 장치, 공기보다 큰 유전율을 가진 액체, 분상 입자 등이 상승하면서 레벨 감지 장치에 포함되는 전극으로 가까워짐에 따라 상승하는 정전용량을 이용하여 측정물의 레벨을 감지하는 레벨 감지 장치(산업용 자동화 기기 또는 개인용 기기에 액체, 액상 입자 또는 분상 입자 등의 레벨(높이)을 측정해야 하는 경우 사용되는 장치로 예컨대, 자동차의 오일탱크 등에 적용되어 오일의 충전량을 측정하는 데 사용되기도 하며 자동화 공장에서 충전탱크에 충전되어 제품에 주입되는 주입물의 양을 측정하는 경우에도 사용됨), 정전하의 변화를 이용하여 온도의 변화를 감지하는 온도 감지 장치 등에 사용되고 있으나, 최근 들어서는 반도체 또는 디스플레이 공정 작업 중 발생하는 정전하의 수준을 실시간으로 감지할 수 있는 비접촉식 정전하 감지기에 대한 수요가 증대되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1554509호 '대전체의 정전하 감지기 및 그 측정 장치'는 본 출원인이 2014년 7월 1일 출원하여 2015년 9월 15일 등록된 특허로서, 대전체와 소정 거리 이격되어 있는 도전판을 소정 주기로 개폐하는 도전성 셔터판을 이용하여 도전판에 소정의 전류를 발생시키고 이를 전압으로 변환하여 대전체에 존재하는 정전하의 양을 감지하고 측정함에 따라, 대전체에 존재하는 정전하의 크기를 실시간으로 감지할 수 있기 때문에 일정 수준 이상(예컨대 임계치 이상)의 정전기를 갖는 웨이퍼 또는 디스플레이 등과 같은 대전체에 대하여 즉각적인 후속 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.
그러나, 이러한 선행 기술의 경우 정전하 감지기의 크기 및 협소한 설치 장소의 조건으로 인하여 실제 측정하고자 하는 위치에 설치가 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1554509호 (2015.09.15.)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실제 측정 위치에 최대한 근접 가능한 위치에 설치할 수 있도록 정전하 측정 센서모듈을 플레이트(plate) 형상으로 형성하여, 필름, 반도체 및 디스플레이 제조 라인 등에 설치되어 필름, 웨이퍼, 디스플레이 등에 존재하는 정전하를 실시간으로 감지할 수 있는 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정전하 측정 센서모듈은 금속 재질로 이루어진 플레이트, 상기 플레이트 상부에 결합되며 상부면 일부가 전도성 금속으로 도금되는 대전판, 상기 대전판 일측에 결합되는 연결부 및 상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 포함한다.
또한, 상기 플레이트는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대전판은 일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어, 상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
다른 관점에 따른 정전하 모니터링 시스템은 정전하 측정 센서모듈을 이용하는 정전하 모니터링 시스템에 있어서, 대전판에 대전되는 전압을 전기적 신호로 전송하는 정전하 측정 센서모듈, 상기 정전하 측정 센서모듈로부터 상기 전기적 신호를 입력받아 전압 신호로 변환하여 증폭하는 AMP모듈과, 상기 AMP모듈로부터 출력되는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC모듈과, 상기 디지털 신호에 기초하여 기설정된 일정 주기 동안에 대한 전압의 평균값 및 피크 전압(peak voltage)을 산출하여 정전하의 양을 전압치로 검출하고, 상기 검출되는 정전하의 양에 기초하여 기설정된 기준치와 비교하여 음이온과 양이온의 밸런스 변화를 감지하는 MCU모듈과, 이온의 밸런스 변화 상태를 표시하는 LED모듈을 포함하는 컨트롤러, 및 상기 컨트롤러에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함한다.
또한, 상기 정전하 측정 센서모듈은 금속 재질로 이루어진 플레이트와, 상기 플레이트 상부에 결합되며 상부면 일부가 전도성 금속으로 도금되는 대전판과, 상기 대전판 일측에 결합되는 연결부 및 상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대전판은 일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어, 상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정전하 측정 센서모듈은 상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 전압 신호를 입력받아 낮은 주파수 영역의 신호는 통과시키고, 고주파 성분은 차단하는 LPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 전압 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역만 골라내어 필요한 신호를 선택적으로 출력하는 BPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 적어도 하나 이상의 정전하 측정 센서모듈이 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러와 연결되어 상기 컨트롤러를 제어하는 관리자단말기를 더 포함하되, 상기 관리자단말기는 적어도 하나 이상의 컨트롤러와 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 MCU모듈은 검출되는 전압치가 기설정된 기준범위보다 높을 경우 양전하 양이 증가한 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위일 경우 정상 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위보다 낮을 경우 음전하 양이 증가한 상태로 판단하고, 상기 LED모듈은, 상기 판단 결과에 따라 양전하이 증가하면 적색, 정상 상태일 경우 녹색, 음전하이 증가하면 황색으로 표시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 대전판에 차징(charging)된 전하를 주기적으로 방전시키는 방전회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 정전하 측정 센서모듈 및 이를 이용한 정전하 모니터링 시스템은 정전하 측정 센서모듈을 플레이트(plate) 형상으로 형성하여 실제 측정 위치에 최대한 근접 가능한 위치에 설치할 수 있도록 함으로써, 협소한 공간에서도 간편하게 설치 및 사용 가능한 효과가 있다.
또한, 필름, 반도체 및 디스플레이 제조 라인 등에 설치되어 필름, 웨이퍼, 디스플레이 등 다양한 대전체 또는 특정 공간에 존재하는 정전하의 양을 실시간으로 모니터링할 수 있기 때문에 기설정된 수준 이상의 정전기를 갖는 웨이퍼 또는 디스플레이 등과 같은 대전체에 대하여 즉각적인 후속 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.
또한, 정전기제거장치와 함께 설치될 경우 정전기제거장치의 동작여부 및 오동작을 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정전하 측정 센서모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 구성하는 컨트롤러를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템은, 크게, 정전하 측정 센서모듈(100), 컨트롤러(200) 및 전원공급장치(300)를 포함한다.
먼저, 정전하 측정 센서모듈(100)은 정전하 양을 실시간으로 측정하기 위한 측정 위치에 설치되어, 대전판(120)에 대전되는 전압을 전기적 신호로 전송하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명에 따른 정전하 측정 센서모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2를 참조하여 상기 정전하 측정 센서모듈(100)에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하자면, 상기 정전하 측정 센서모듈(100)은 플레이트(110), 대전판(120), 연결부(130) 및 고정부재(140)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 플레이트(110)는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 플레이트(110)는 상기 대전판이 수용되는 수용홈(111)이 형성될 수 있다.
상기 대전판(120)은 상기 플레이트(110) 상부에 결합되며, 상부면 일부에는 금, 구리, 은을 포함하는 전도성이 높은 금속으로 도금되는 도금부(121)가 형성된다.
바람직하게는, 상기 대전판(120)은 상기 수용홈(111)에 안착되어 제1 결합부재(122)를 통해 나사결합된다. 이때, 상기 대전판(120)과 상기 플레이트(110)의 중심부 측에 상기 제1 결합부재(122)가 나사결합될 수 있도록 결합홀이 형성된다. 상기 플레이트(110)에 형성되는 결합홀 내주면에만 암나사산이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 결합부재(122)는 일반적인 나사를 의미할 수 있으며 플라스틱 재질을 포함하는 비전도성 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 대전판(120) 일측에는 연결부(130)가 연결되는 결합부(123)가 돌출형성될 수 있다.
상기 연결부(130)는 상기 대전판(120) 일측에 결합되는 커넥터로써, 상기 연결부(130) 일측은 상기 결합부(123)에 탈부착 가능하도록 이루어질 수 있으며, 타측은 케이블의 커넥터(연결부)가 탈부착 가능하도록 이루어진다.
여기서, 상기 연결부(130)는 동축케이블에 형성되는 커넥터(연결부)를 상기 연결부(130)에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터를 의미할 수 있다. 바람직하게는, 상기 연결부(130)는 일반적인 동축케이블용 커넥터인 50Ω 또는 75Ω BNC커넥터를 의미한다.
상기 고정부재(140)는 상기 연결부(130) 상부에 상기 연결부(130)를 커버하도록 상기 플레이트(110)와 결합되어 상기 연결부(130)를 고정 및 보호하는 역할을 한다.
상기 고정부재(140)는 PEEK 등의 수지 재질로 이루어질 수 있으며, 제2 결합부재(141)를 통해 상기 플레이트(110)와 나사결합된다. 이때, 상기 고정부재(140)와 상기 플레이트(110)는 상기 연결부(130) 또는 상기 결합부(123)를 기준으로 양측에 상기 제2 결합부재(141)가 나사결합될 수 있도록 결합홀이 형성된다. 바람직하게는, 상기 고정부재(140) 양측 하부에 암나사산이 형성되는 결합홀이 형성된다.
따라서, 이와 같은 구성을 가지는 정전하 측정 센서모듈(100)은 상기 대전판(120)에 대전되는 전압을 전기적 신호로 상기 연결부재(130)에 연결되는 동축케이블을 통해 외부로 전송할 수 있는 정전하를 측정하기 위한 센서로서, 플레이트(plate) 형상으로 형성되어 사용 측정 위치에 최대한 근접 가능하게 설치하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
다음, 컨트롤러(200)는 상기 정전하 측정 센서모듈(100)로부터 전기적 신호를 입력받아 상기 전기적 신호를 이용하여 정전하의 양을 검출하고 검출되는 정전하의 양에 기초하여 기설정된 기준치와 비교하여 음이온과 양이온의 밸런스 및 피크 전압(peak voltage) 변화를 감지하여 이온의 밸런스 및 피크 전압 변화 상태를 알려주는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 상기 컨트롤러(200)는 AMP모듈(210), ADC모듈(220), MCU모듈(230) 및 LED모듈(240)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 AMP모듈(210)은 상기 정전하 측정 센서모듈(100)로부터 상기 전기적 신호를 입력받아 전압 신호로 변환하여 증폭하는 역할을 한다.
상기 AMP모듈(210)은 실제 전압을 끌어오고, 입력 전압을 온전히 사용하기 위해 사용될 수 있다.
상기 ADC모듈(220)은 상기 AMP모듈(210)로부터 출력되는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 역할로 한다. 여기서, 상기 ADC모듈(220)은 일반적인 아날로그 디지털 변환기(analog-digital converter, ADC)를 의미한다.
상기 MCU모듈(230)은 상기 디지털 신호에 기초하여 기설정된 일정 주기 동안에 대한 전압의 평균값 및 피크 전압(peak voltage)를 산출하여 정전하의 양을 전압치로 검출하고, 상기 검출되는 정전하의 양에 기초하여 기설정된 기준치와 비교하여 음이온과 양이온의 밸런스 및 피크 전압 변화를 감지하는 역할을 한다.
상기 전압의 평균값은 실제 전압 신호를 보게 되면, 측정 거리와 같은 다양한 환경요소의 반영에 따라 신호들이 반복적으로 떨리고 있음을 알 수 있으며, 이 신호가 떨리고 있을 때 일정 주기 동안의 최대값(Max)과 최소값(Min)을 검출하고, 이를 통해 평균값을 산출함으로써 얻을 수 있다. 이때, 떨리는 신호의 폭이 상기 피크 전압을 의미할 수 있다. 즉, 상기 피크 전압은 최대값과 최소값의 폭을 의미한다. (일반적으로 정전기제거장치(이오나이저)의 성능은 상기 피크 전압으로 표기된다.)
상기 밸런스 변화 감지는 검출되는 전압치(평균값)가 기설정된 기준범위보다 높은 경우 양전하 양이 증가한 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위 이내일 경우 정상 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위보다 낮으면 음이온 양이 증가한 상태로 판단한다.
상기 LED모듈(240)은 상기 MCU모듈(230)에서 감지한 이온 밸런스 변화 상태 판단 결과에 따라 양전하 양이 증가하면 적색, 정상 상태일 경우 녹색, 음전하 양이 증가하면 황색으로 표시되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 LED모듈(240)은 상기 MCU모듈(230)에서 산출한 상기 전압의 평균값(Vout)을 표기되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러(200)는 방전회로부(250)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 방전회로부(250)는 상기 대전판(120)에 차징(charging)된 전하를 주기적으로 방전시키는 역할로써, 상기 방전회로부(250)가 구비되지 않으면 상기 대전판(120)에 전하가 계속 차징되므로 측정값이 정확하지 못하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 구성하는 컨트롤러를 설명하기 위한 예시도이다.
한편, 도 3을 참조하면 상기 컨트롤러(200)는 상기 전압 신호를 입력받아 낮은 주파수 영역의 신호는 통과시키고, 고주파 성분은 차단하는 LPF모듈(250)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러(200)는 상기 전압 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역만 골라내어 필요한 신호를 선택적으로 출력하는 BPF모듈(260)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 LPF모듈(250)과 상기 BPF모듈(260)은 상기 ADC모듈(220)을 통해 전압 신호를 디지털 신호로 변환 전에 구성되는 것이 바람직하다.
다음, 전원공급장치(300)는 상기 컨트롤러(200)에 전원을 공급하는 역할을 한다.
도 4는 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템은 상기 컨트롤러(200)와 연결되어 상기 컨트롤러(200)를 제어하는 관리자단말기(400)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 관리자단말기(400)는 일반적으로 알려진 데스크탑 컴퓨터를 의미하는 것이며, 실시예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 단말기는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 관리자단말기(400)는 바람직하게는, RS-485 인터페이스모듈을 구비하여, RS-485 통신을 통해 상기 컨트롤러(200)와 데이터를 송수신하도록 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관리자단말기(400)에는 적어도 적어도 하나 이상의 컨트롤러(200)와 연결되어 구성될 수 있다.
한편, 도시되어 있지는 않지만, 상기 컨트롤러(200)는 하나의 컨트롤러(200)에 적어도 하나 이상의 정전하 측정 센서모듈(100)이 연결될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 정전하 측정 센서모듈(100)과 상기 컨트롤러(200)는 5:1 구성으로 이루어질 수 있으며, 상기 정전하 측정 센서모듈(100)이 소형으로 1:1 구성으로 이루어지는 등 다양하게 센서의 크기 및 구성비율이 변경되어 이루어질 수 있음은 물론이다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
100: 정전하 측정 센서모듈 110: 플레이트
120: 대전판 121: 도금부
122: 제1 결합부재 130: 연결부
140: 고정부재 141: 제2 결합부재
200: 컨트롤러 210: AMP모듈
220: ADC모듈 230: MCU모듈
240: LED모듈 300: 컨트롤러
400: 관리자단말기

Claims (17)

  1. 금속 재질로 이루어진 플레이트;
    상기 플레이트 상부에 결합되며 상부면 일부가 전도성 금속으로 도금되는 대전판; 및
    상기 대전판 일측에 결합되는 연결부;를 포함하는 정전하 측정 센서모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대전판은,
    일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어,
    상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  6. 정전하 측정 센서모듈을 이용하는 정전하 모니터링 시스템에 있어서,
    대전판에 대전되는 전압을 전기적 신호로 전송하는 정전하 측정 센서모듈;
    상기 정전하 측정 센서모듈로부터 상기 전기적 신호를 입력받아 전압 신호로 변환하여 증폭하는 AMP모듈과, 상기 AMP모듈로부터 출력되는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC모듈과, 상기 디지털 신호에 기초하여 기설정된 일정 주기 동안에 대한 전압의 평균값 및 피크 전압(peak voltage)을 산출하여 정전하의 양을 전압치로 검출하고, 상기 검출되는 정전하의 양에 기초하여 기설정된 기준치와 비교하여 음이온과 양이온의 밸런스 변화를 감지하는 MCU모듈과, 이온의 밸런스 변화 상태를 표시하는 LED모듈을 포함하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러에 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하는 정전하 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정전하 측정 센서모듈은,
    금속 재질로 이루어진 플레이트와, 상기 플레이트 상부에 결합되며 상부면 일부가 전도성 금속으로 도금되는 대전판과, 상기 대전판 일측에 결합되는 연결부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 연결부는,
    동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 대전판은,
    일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어,
    상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 정전하 측정 센서모듈은,
    상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전압 신호를 입력받아 낮은 주파수 영역의 신호는 통과시키고, 고주파 성분은 차단하는 LPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전압 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역만 골라내어 필요한 신호를 선택적으로 출력하는 BPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    적어도 하나 이상의 정전하 측정 센서모듈이 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 연결되어 상기 컨트롤러를 제어하는 관리자단말기를 더 포함하되,
    상기 관리자단말기는 적어도 하나 이상의 컨트롤러와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 MCU모듈은, 검출되는 전압치가 기설정된 기준범위보다 높을 경우 양전하 양이 증가한 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위일 경우 정상 상태로 판단하고, 상기 전압치가 기설정된 기준범위보다 낮을 경우 음전하 양이 증가한 상태로 판단하고,
    상기 LED모듈은, 상기 판단 결과에 따라 양전하이 증가하면 적색, 정상 상태일 경우 녹색, 음전하이 증가하면 황색으로 표시되는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
  17. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    대전판에 차징(charging)된 전하를 주기적으로 방전시키는 방전회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.
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