KR20240096254A - Turbidity sensor and control method thereof - Google Patents
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Abstract
개시된 발명의 일 측면에 따른 탁도 센서는복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 발광부; 상기 발광부에서 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여 상기 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력하는 수광부; 및 상기 수광부에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.A turbidity sensor according to one aspect of the disclosed invention includes a light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength ranges; a light receiving unit that receives light in the plurality of wavelength ranges emitted from the light emitting unit and outputs a voltage corresponding to the amount of light in each wavelength range received; and a control unit that determines, as the turbidity of the solution, turbidity corresponding to a voltage within a predetermined voltage range among the voltages in each wavelength region output from the light receiving unit.
Description
개시된 발명은 탁도 센서와 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 정밀하게 탁도를 측정할 수 있는 탁도 센서와 그 제어방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a turbidity sensor and a control method thereof, and relates to a turbidity sensor capable of measuring turbidity more precisely and a control method thereof.
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.Some home appliances that use water, such as washing machines and dishwashers, are equipped with turbidity sensors to measure water turbidity and change the washing process or wash cycle according to the turbidity. These home appliances change the number of washes or washes according to the turbidity measured by the turbidity sensor, thereby reducing water waste and ensuring an optimal washing or washing cycle.
탁도 센서는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 빛을 발광하는 발광부와, 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부를 각각 하나씩 구비하여 발광부에서 발광된 빛의 세기와 수광부에서 수광된 빛의 세기를 이용하여 물의 탁도를 측정한다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the turbidity sensor is provided with a light emitting part that emits light and a light receiving part that receives the light emitted from the light emitting part, and the intensity of the light emitted from the light emitting part and the light received by the light receiving part are measured. The turbidity of water is measured using the intensity of light.
즉, 발광부에서 일정량의 세기로 빛을 발광하면 물 속에 부유하는 입자에 의하여 산란되는 빛을 제외한 나머지 빛을 수광부에서 수광하여 물의 탁도를 측정한다.That is, when the light emitting unit emits light at a certain intensity, the remaining light excluding the light scattered by particles floating in the water is received by the light receiving unit to measure the turbidity of the water.
도 1a와 같이 탁도가 높은 경우에는 발광부에서 발광한 빛 중 많은 양이 물 속의 입자에 의해 산란되어 일부의 빛만이 수광부에 수광되고, 도 1b와 같이 탁도가 낮은 경우에는 발광부에서 발광한 많은 양의 빛이 물을 투과하여 수광부에 수광된다.When the turbidity is high as shown in Figure 1a, a large amount of the light emitted from the light emitting unit is scattered by particles in the water and only a portion of the light is received by the light receiving unit, and when the turbidity is low as shown in Figure 1b, a lot of the light emitted from the light emitting unit is Positive light passes through the water and is received by the light receiving unit.
이러한 탁도에 따른 탁도 센서의 센서 출력을 도 2에 나타내었다.The sensor output of the turbidity sensor according to this turbidity is shown in Figure 2.
도 2에서 보듯이, 탁도가 낮을수록(C) 센서 출력은 높고, 반대로 탁도가 높을수록(D) 센서 출력이 낮음을 알 수 있다.As shown in Figure 2, the lower the turbidity (C), the higher the sensor output, and conversely, the higher the turbidity (D), the lower the sensor output.
이러한 종래의 탁도 센서는 특정 파장의 빛을 방출하여 수광부에서 수광된 빛의 광량에 대응되는 전압에 따라 탁도를 측정하였다. 그런데 단일 파장으로 빛을 방출할 경우 전압에 따른 탁도 값의 변화량이 커서 탁도의 정확한 측정이 어려웠다.These conventional turbidity sensors emit light of a specific wavelength and measure turbidity according to the voltage corresponding to the amount of light received by the light receiver. However, when light is emitted with a single wavelength, the amount of change in turbidity value depending on voltage is large, making accurate measurement of turbidity difficult.
개시된 발명의 일 측면은 복수 개의 파장 영역의 빛을 방출하여 탁도를 측정함으로써 용액의 탁도를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하는 탁도 센서 및 그 제어 방법을 제공한다.One aspect of the disclosed invention provides a turbidity sensor and a control method thereof that enable more accurate measurement of turbidity of a solution by measuring turbidity by emitting light in a plurality of wavelength ranges.
개시된 발명의 일 측면에 따른 탁도 센서는 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 발광부; 상기 발광부에서 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여 상기 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력하는 수광부; 및 상기 수광부에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.A turbidity sensor according to one aspect of the disclosed invention includes a light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength ranges; a light receiving unit that receives light in the plurality of wavelength ranges emitted from the light emitting unit and outputs a voltage corresponding to the amount of light in each wavelength range received; and a control unit that determines, as the turbidity of the solution, turbidity corresponding to a voltage within a predetermined voltage range among the voltages in each wavelength region output from the light receiving unit.
상기 제어부는, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.The control unit may control the light emitting unit to simultaneously emit light in the plurality of wavelength ranges.
상기 수광부는, 상기 발광부에서 방출되는 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여, 각각의 파장 영역 별로 빛의 광량에 대응되는 전압을 각각 출력할 수 있다.The light receiving unit may receive light in the plurality of wavelength ranges emitted from the light emitting unit and output a voltage corresponding to the amount of light for each wavelength range.
상기 제어부는, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 순차적으로 방출하도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.The control unit may control the light emitting unit to sequentially emit light in the plurality of wavelength ranges.
상기 발광부는, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하도록 마련된 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하고, 상기 수광부는, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함할 수 있다.The light emitting unit may include a plurality of light emitting diodes (LEDs) provided to emit light in the plurality of wavelength ranges, and the light receiving unit may include a photo diode (Photo Diode) provided to receive light in the plurality of wavelength ranges. You can.
상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 포토 다이오드를 중심으로 일정한 간격을 두고 원형으로 배치될 수 있다.The plurality of light emitting diodes may be arranged in a circle at regular intervals around the photo diode.
상기 제어부는, 상기 복수의 파장 영역 별로 서로 다른 광량의 빛이 방출되도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.The control unit may control the light emitting unit to emit different amounts of light for each of the plurality of wavelength regions.
상기 복수의 파장 영역의 빛은, 적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 적외선(IR) 파장 영역의 빛 및 자외선(UV) 파장 영역의 빛을 포함할 수 있다.The light in the plurality of wavelength regions includes light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, light in the infrared (IR) wavelength region, and ultraviolet (UV) wavelength region. Can include light in the area.
개시된 발명의 일 측면에 따른 탁도 센서의 제어 방법은 복수의 파장 영역의 빛을 방출하고; 상기 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하고; 상기 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력하고; 상기 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압을 판단하고; 상기 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.A method of controlling a turbidity sensor according to one aspect of the disclosed invention includes emitting light in a plurality of wavelength ranges; receiving the emitted light in the plurality of wavelength ranges; outputting a voltage corresponding to the amount of light in each wavelength range received; determining a voltage within a predetermined voltage range among the output voltages in each wavelength range; It may include determining the turbidity corresponding to the voltage within the predetermined voltage range as the turbidity of the solution.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하는 것을 포함할 수 있다.Emitting light in the plurality of wavelength ranges may include simultaneously emitting light in the plurality of wavelength ranges.
상기 광량에 대응되는 전압을 출력하는 것은, 상기 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여, 각각의 파장 영역 별로 빛의 광량에 대응되는 전압을 각각 출력하는 것을 포함할 수 있다.Outputting a voltage corresponding to the amount of light may include receiving the emitted light in the plurality of wavelength ranges and outputting a voltage corresponding to the amount of light for each wavelength range.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은, 상기 복수의 파장 영역의 빛을 순차적으로 방출하는 것을 포함할 수 있다.Emitting light in the plurality of wavelength ranges may include sequentially emitting light in the plurality of wavelength ranges.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하도록 마련된 복수의 발광 다이오드(LED); 및 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode);를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 포토 다이오드를 중심으로 일정한 간격을 두고 원형으로 배치될 수 있다.A plurality of light emitting diodes (LEDs) provided to emit light in the plurality of wavelength ranges; and a photo diode configured to receive light in the plurality of wavelength ranges, wherein the plurality of light emitting diodes may be arranged in a circle at regular intervals around the photo diode.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은, 상기 복수의 파장 영역 별로 서로 다른 광량의 빛을 방출하는 것을 포함할 수 있다.Emitting light in the plurality of wavelength ranges may include emitting different amounts of light for each of the plurality of wavelength ranges.
상기 복수의 파장 영역의 빛은, 적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 적외선(IR) 파장 영역의 빛 및 자외선(UV) 파장 영역의 빛을 포함할 수 있다.The light in the plurality of wavelength regions includes light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, light in the infrared (IR) wavelength region, and ultraviolet (UV) wavelength region. Can include light in the area.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 복수 개의 파장 영역의 빛을 방출하여 탁도를 측정함으로써 용액의 탁도를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, the turbidity of a solution can be measured more accurately by emitting light in a plurality of wavelength ranges to measure turbidity.
또한, 용액의 탁도를 정확하게 판단함으로써 식기 세척기 등의 세척 행정의 최적화를 통해 동작 시간, 물 사용량이 감소되고 에너지 사용량이 절감될 수 있다.In addition, by accurately determining the turbidity of the solution, the operation time, water usage, and energy usage can be reduced through optimization of the cleaning cycle of a dishwasher, etc.
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 파형을 나타내는 도면이다.
도 3a는 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3b 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 3c는 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 탁도 센서의 제어 블록도를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 다중 파장 영역의 빛을 방출한 경우 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 6 및 7은 일 실시예에 따른 미리 결정된 전압 범위 내의 전압을 결정하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8 및 9는 일 실시예에 따른 탁도 센서의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 1a is a conceptual diagram of a conventional turbidity sensor, showing a case where turbidity is high.
Figure 1b is a conceptual diagram of a conventional turbidity sensor showing a case where turbidity is low.
Figure 2 is a diagram showing the output waveform of a conventional turbidity sensor.
FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention.
Figure 3b is a diagram showing another example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention.
FIG. 3C is a diagram illustrating another example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention.
Figure 4 is a diagram showing a control block diagram of a turbidity sensor according to an embodiment.
Figure 5 is a diagram showing an output waveform when light in a multi-wavelength range is emitted according to an embodiment.
6 and 7 are diagrams showing determining a voltage within a predetermined voltage range according to one embodiment.
8 and 9 are flowcharts showing a method of controlling a turbidity sensor according to an embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred examples of the disclosed invention, and at the time of filing this application, there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings in this specification.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.In addition, the same reference numbers or symbols shown in each drawing of this specification indicate parts or components that perform substantially the same function.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.Additionally, the terms used herein are used to describe embodiments and are not intended to limit and/or limit the disclosed invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. The existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not excluded in advance.
또한, 본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 또는 결합되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결 또는 결합되어 있는 경우를 포함한다. Additionally, in this specification, when a component is said to be “connected” or “coupled” with another component, this includes not only cases where it is directly connected or combined, but also cases where it is indirectly connected or combined.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as “first”, “second”, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1a는 종래 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 높은 경우를 나타낸 도면이고, 도 1b는 종래 탁도 센서의 개념도로서 탁도가 낮은 경우를 나타낸 도면이며, 도 2는 종래 탁도 센서의 출력 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 1A is a conceptual diagram of a conventional turbidity sensor showing a case where turbidity is high, FIG. 1B is a conceptual diagram of a conventional turbidity sensor showing a case of low turbidity, and FIG. 2 is a diagram showing the output waveform of a conventional turbidity sensor.
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.As shown in FIGS. 1A and 1B, the
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.That is, when the
[수학식 1][Equation 1]
F(탁도) = a ㅧ (수광부에 수광된 빛의 양 / 발광부에서 발광된 빛의 양)F (turbidity) = a ㅧ (Amount of light received by the light receiver / Amount of light emitted by the light emitter)
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.Here, a is a proportionality constant, and as the turbidity of water increases, the amount of light received by the
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.When the turbidity is high as shown in Figure 1a, a large amount of the light emitted from the
도 2에서 보듯이, 탁도가 낮을수록(C) 센서 출력은 높고, 반대로 탁도가 높을수록(D) 센서 출력이 낮음을 알 수 있다.As shown in Figure 2, the lower the turbidity (C), the higher the sensor output, and conversely, the higher the turbidity (D), the lower the sensor output.
도 3a는 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 일 예를 도시한 도면이며, 도 3b는 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 다른 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating another example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention.
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 발광부(41) 및 수광부(47)를 고정하는 기판(44), 기판(44)상에 설치되어 가시광선 영역의 빛을 발광하는 하나의 발광부(41)와, 발광부(41)에서 발광된 가시광선 영역의 빛을 수광하는 수광부(47)를 포함할 수 있다.In FIG. 3A, the
발광부(41)는 발광다이오드와 같은 발광소자를 통상적으로 사용할 수 있고, 수광부(47)는 포토 트랜지스터, 포토 다이오드와 같은 수광 소자를 통상적으로 사용할 수 있다.The
발광부(41)는 빛이 좁은 범위에서 직진하도록 형성된 구조로 발광부 케이스(43) 내부에 배치될 수 있고, 수광부(47)는 발광부(41)에서 발광된 빛이 직진하는 범위 내에 위치하도록 발광부(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.The
또한, 탁도 센서(40)는 발광부(41)에서 방출하는 광량 및 수광부(47)에 수광되는 광량을 전달받아 광량의 비를 구하고, 이 광량의 비를 이용하여 물의 탁도를 판단하고, 입자의 양을 판단하는 제어부(45)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
따라서, 발광부(41)에서 일정량의 세기로 가시광선 영역의 빛을 발광하면 용기(30) 안의 물을 투과하면서 직진하는 빛이 수광부(47)에 수광된다. 이에 따라 수광부(47)에 수광 되는 광량을 제어부(45)에서 입력받아 광량의 비를 계산하여 물의 탁도를 측정한다. 이때, 측정되는 탁도(F)는 아래의 [수학식 2]에 의한 함수값으로 구할 수 있다.Therefore, when the
[수학식 2][Equation 2]
F(탁도) = a ㅧ (수광부에 수광된 가시광선 영역의 빛의 양 / 발광부에서 발광된 가시광선 영역의 빛의 양)F (turbidity) = a
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.Here, a is a proportionality constant, and the amount of light in the visible ray region emitted from the light emitting part is the voltage measured at the light receiving part when the light in the visible ray range emitted from the light emitting part is incident on the light receiving part with no obstacles in between. It means the value, and the amount of light in the visible light region received by the light receiver is the value of the voltage measured at the light receiver when the light in the visible light region emitted from the light emitter passes through a solution, etc., is partially scattered, and then enters the light receiver. it means. This can equally be applied to light in the infrared region.
물의 탁도가 높을수록 발광부(41)에서 발광된 빛의 양보다 수광부(47)에 수광되는 빛의 양이 줄어 들어 [수학식 2]의 함수값은 작아진다.As the turbidity of water increases, the amount of light received by the
도 3b에 나타난 것과 같이, 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서(40)는 제어부(45)를 포함하지 않는 구조를 포함할 수 있다. 이 경우에 제어부(45)의 역할은 탁도 센서(40)를 포함하는 기기에서 수행할 수 있다. As shown in FIG. 3B, the
도 3c는 개시된 발명의 실시예에 의한 탁도 센서의 또 다른 일예를 도시한 도면으로써, 도 3a에 도시한 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.FIG. 3C is a diagram illustrating another example of a turbidity sensor according to an embodiment of the disclosed invention. Parts that are identical to the configuration shown in FIG. 3A are given the same reference numerals and the same names, thereby omitting redundant description.
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 발광부(41) 및 수광부(47)를 고정하는 U자형 케이스(44b), 케이스(44b)에 설치되어 가시광선 영역의 빛을 발광하는 발광부(41), 발광부(41)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(47)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3C, the
발광부(41)는 입력되는 제어 신호에 따라 정해진 광량의 빛을 출력하며, 수광부(47)는 수광된 광량에 따라 정해진 크기의 전기적 신호를 출력한다. 구체적으로 수광부(47)는 오염물질이 포함되지 않는 맑은 물에서는 큰 크기의 전기적 신호를 출력하고 탁도가 높아질 수록 작은 크기의 전기적 신호를 출력한다. The
또한, 수광부(47)는 수광된 광량에 따라 미리 정해진 크기의 전기적 신호를 출력한다. 따라서, 경시 변화(a change with the passage of time)에 의하여 수광부(47)의 민감도가 저하되더라도 일정 수준 이상의 민감도를 유지하기 위해서는 오염물질이 포함되지 않은 맑은 물에서 수광부(47)가 최대 크기의 전기적 신호를 출력하도록 캘리브레이션을 수행할 필요가 있다. Additionally, the
수광부(47)의 캘리브레이션은 오염물질이 포함되지 않은 맑은 물에서 발광부(41)에 입력되는 제어 신호를 조절하면서 수광부(47)에서 출력되는 전기적 신호를 측정함으로써 수행될 수 있다. 즉, 탁도 센서(40)는 수광부(47)에서 출력되는 전기적 신호가 최대 크기가 될 때 발광부(41)에 입력되는 제어 신호를 기준값을 정할 수 있다.Calibration of the
이와 같이 수광부(47)의 캘리브레션을 수행함으로써 탁도 센서(40)의 민감도가 향상된다.By performing calibration of the
이하에서는 일 실시예에 따른 복수의 파장 영역의 빛을 방출하여 용액의 탁도를 측정하는 과정에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a process for measuring the turbidity of a solution by emitting light in a plurality of wavelength ranges according to an embodiment will be described in detail.
도 4는 일 실시예에 따른 탁도 센서의 제어 블록도를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a control block diagram of a turbidity sensor according to an embodiment.
탁도 센서(40)는 발광부(41), 수광부(47) 및 제어부(45)를 포함할 수 있다. 제어부(45)는 프로세서(45-1) 및 메모리(45-2)를 포함할 수 있다.The
발광부(41)는 복수의 파장 영역의 빛을 방출할 수 있다. 발광부(41)는 발광다이오드와 같은 발광소자를 통상적으로 사용할 수 있는데, 복수의 파장 영역의 빛을 방출하기 위해 각각의 파장 영역의 빛을 방출하는 복수 개의 발광소자를 포함할 수 있다. 발광소자는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.The
여기서 복수의 파장 영역의 빛은, 적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 적외선(IR) 파장 영역의 빛 및 자외선 파장 영역의 빛을 포함할 수 있다.Here, light in a plurality of wavelength regions includes light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, light in the infrared (IR) wavelength region, and light in the ultraviolet wavelength region. may include.
이는 예시일 뿐이며, 탁도를 측정하기 위하여 더 다양한 파장 영역의 빛을 방출할 수 있다.This is just an example, and light in more diverse wavelength ranges can be emitted to measure turbidity.
발광부(41)는 각각의 파장 영역의 빛을 방출하기 위해 각각 파장의 LED를 포함할 수 있다.The
또한, 발광부(41)에서 방출되는 복수의 파장 영역의 빛은, 복수의 파장 영역 별로 동일한 광량의 빛이 방출될 수도 있고, 서로 다른 광량의 빛이 방출될 수도 있다.Additionally, the light in a plurality of wavelength ranges emitted from the
수광부(47)는 발광부(41)에서 방출된 복수의 파장 영역의 빛을 수광할 수 있다. 수광부(47)는 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함할 수 있다.The
여기서 복수의 발광 다이오드는 포토 다이오드를 중심으로 일정한 간격을 두고 원형으로 배치될 수 있다.Here, the plurality of light emitting diodes may be arranged in a circle at regular intervals around the photo diode.
이에 따라 복수의 파장 영역의 빛이 수광부(47)에 균일하게 수광됨으로써 각각의 파장 영역의 빛의 수광되는 광량의 차이에 따른 오차를 감소시킬 수 있다.Accordingly, light in a plurality of wavelength ranges is uniformly received by the
복수의 발광 다이오드가 원형으로 배치되는 것은 일 예일 뿐이며 수광부(47)에서 복수의 파장 영역의 빛이 균일하게 수광할 수 있도록 하기 위해 다양한 형태로 배치될 수 있다.The arrangement of the plurality of light emitting diodes in a circle is only an example, and they may be arranged in various shapes so that the
수광부(47)는 수광된 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력할 수 있다. 복수의 파장 영역의 빛을 수광한 경우, 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력할 수 있다.The
제어부(45)는 전압에 기초하여 탁도를 결정하고, 발광부(41) 및 수광부(47)를 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 기억하는 메모리(45-2)와 메모리(45-2)에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 적어도 하나의 프로세서(45-1)를 포함할 수 있다. 메모리(45-2)와 프로세서(45-1)는 일체로 마련되거나, 별도로 마련될 수 있다.The
메모리(45-2)는 미리 결정된 전압 범위 정보, 탁도 감지 결과 및 방출되는 빛의 파장 등 다양한 정보를 저장할 수 있고, 전압에 기초하여 탁도를 결정하고, 발광부(41) 및 수광부(47)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다.The memory 45-2 can store various information such as predetermined voltage range information, turbidity detection results, and the wavelength of emitted light, determines turbidity based on the voltage, and uses the
메모리(45-2)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(45-2)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The memory 45-2 may include volatile memory such as Static Random Access Memory (S-RAM) or Dynamic Random Access Memory (D-Lab) for temporarily storing data. In addition, the memory 45-2 is a non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), and Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) for long-term storage of data. May contain memory.
프로세서(45-1)는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.The processor 45-1 may include various logic circuits and operation circuits, process data according to a program provided from memory, and generate control signals according to the processing results.
제어부(45)는 수광부(47)에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는지 여부를 판단할 수 있다.The
판단 결과 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정할 수 있다.As a result of the determination, the turbidity corresponding to the voltage within the predetermined voltage range can be determined as the turbidity of the solution.
도 5는 일 실시예에 따른 다중 파장 영역의 빛을 방출한 경우 출력 파형을 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing an output waveform when light in a multi-wavelength range is emitted according to an embodiment.
도 5는 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 적색(Red) 파장 영역의 빛 및 적외선(IR) 파장 영역의 빛을 방출한 경우를 나타낸다.Figure 5 shows a case where light in the blue wavelength region, light in the green wavelength region, light in the red wavelength region, and light in the infrared (IR) wavelength region are emitted.
도 2와 같이 단일 파장의 빛을 방출하는 경우와 달리, 복수의 파장 영역의 빛을 방출하게 되면 각각의 파장 영역이 서로 다른 영역의 탁도 범위를 검출하기에 최적화 되어있어 전압에 따른 탁도의 변화량이 너무 적거나 크기 않아 더 정확하게 탁도를 측정할 수 있다.Unlike the case of emitting light of a single wavelength as shown in Figure 2, when light of multiple wavelength regions is emitted, each wavelength region is optimized to detect the turbidity range of a different region, so the amount of change in turbidity according to voltage As it is not too small or too large, turbidity can be measured more accurately.
예를 들어, 청색(Blue) 파장 영역의 빛은 탁도가 약 0 내지 1200[NTU] 범위 내일 때 전압에 따른 탁도의 변화량을 측정하기 적합하고, 녹색(Green) 파장 영역의 빛은 탁도가 약 1200 내지 2000[NTU] 범위 내일 때 전압에 따른 탁도의 변화량을 측정하기 적합하다.For example, light in the blue wavelength range is suitable for measuring the amount of change in turbidity depending on voltage when the turbidity is in the range of about 0 to 1200 [NTU], and light in the green wavelength range is suitable for measuring the amount of change in turbidity depending on voltage. It is suitable for measuring the change in turbidity according to voltage when it is within the range of 2000[NTU].
또한, 적색(Red) 파장 영역의 빛은 탁도가 약 2000 내지 3200[NTU] 범위 내일 때 전압에 따른 탁도의 변화량을 측정하기 적합하고, 적외선(IR) 파장 영역의 빛은 탁도가 약 1200 내지 2000[NTU] 범위 내일 때 전압에 따른 탁도의 변화량을 측정하기 적합하다.In addition, light in the red wavelength range is suitable for measuring the amount of change in turbidity depending on voltage when the turbidity is in the range of about 2000 to 3200 [NTU], and light in the infrared (IR) wavelength range is suitable for measuring the amount of change in turbidity depending on the turbidity of about 1200 to 2000 [NTU]. It is suitable for measuring the change in turbidity according to voltage when it is within the [NTU] range.
이에 따라 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 적색(Red) 파장 영역의 빛 및 적외선(IR) 파장 영역의 빛을 방출함으로써 더욱 세분화된 탁도를 정밀하게 측정할 수 있다.Accordingly, it is possible to precisely measure more granular turbidity by emitting light in the blue wavelength region, light in the green wavelength region, light in the red wavelength region, and light in the infrared (IR) wavelength region. there is.
제어부(45)는 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하도록 발광부(41)를 제어할 수 있다.The
수광부(47)가 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여 각각의 파장 영역별 전압을 각각 출력할 수 있다면, 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하도록 하여 한번에 각각의 파장 영역별 전압을 각각 출력할 수 있다.If the
수광부(47)는 발광부(41)에서 방출되는 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여, 각각의 파장 영역 별로 빛의 광량에 대응되는 전압을 각각 출력할 수 있다.The
수광부(47)가 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여 각각의 파장 영역별 전압을 각각 출력할 수 없고, 단일 파장 영역의 빛에 대한 하나의 전압만을 출력할 수 있는 경우, 제어부(45)는 복수의 파장 영역의 빛을 순차적으로 방출하도록 발광부(41)를 제어할 수 있다.If the
즉, 각각의 파장 영역의 빛을 따로 방출하여 각 파장 영역 별 전압을 따로 출력하도록 할 수 있다.In other words, light in each wavelength range can be emitted separately and voltage for each wavelength range can be output separately.
도 6 및 7은 일 실시예에 따른 미리 결정된 전압 범위 내의 전압을 결정하는 것을 나타내는 도면이다.6 and 7 are diagrams showing determining a voltage within a predetermined voltage range according to one embodiment.
전술한 바와 같이, 제어부(45)는 수광부(47)에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는지 여부를 판단하고, 판단 결과 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정할 수 있다.As described above, the
이 때 미리 결정된 전압 범위는 탁도 측정 시 발생할 수 있는 오차를 감소시키기 위해 적절한 범위로 정해질 수 있다. 예를 들어 미리 결정된 전압 범위는 0.5[V] 내지 4 [V] 범위일 수 있다.At this time, the predetermined voltage range can be set to an appropriate range to reduce errors that may occur when measuring turbidity. For example, the predetermined voltage range may be in the range of 0.5 [V] to 4 [V].
출력된 전압이 0.5 [V]보다 작으면, 전압의 변화량에 따른 탁도의 변화량이 너무 커서 오차가 발생할 수 있고, 출력된 전압이 4 [V]보다 크면, 전압의 변화량에 따른 탁도의 변화량이 너무 작아서서 오차가 발생할 수 있기 때문에, 출력된 전압이 0.5[V] 내지 4 [V] 범위 내일 때만, 해당 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정함으로써 오차를 줄일 수 있다.If the output voltage is less than 0.5 [V], the amount of change in turbidity according to the change in voltage is too large and an error may occur, and if the output voltage is greater than 4 [V], the amount of change in turbidity according to the change in voltage is too large. Since the error may occur because it is small, the error can be reduced by determining the turbidity corresponding to the voltage as the turbidity of the solution only when the output voltage is in the range of 0.5 [V] to 4 [V].
또한, 복수의 파장 영역별로 동일한 탁도에서 서로 다른 전압을 출력하는 등 겹치는 영역이 발생할 수 있는데, 이 때 가장 정확도가 높은 전압 값을 탁도 측정에 이용함으로써 정확도를 높일 수 있다.In addition, overlapping areas may occur, such as outputting different voltages at the same turbidity in multiple wavelength regions. In this case, accuracy can be increased by using the voltage value with the highest accuracy for turbidity measurement.
도 6을 참조하면, 탁도 값이 약 500 [NTU]일 때에는, 청색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압은 약 1.2 [V]가 출력될 수 있고, 녹색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압은 약 4.5 [V]가 출력될 수 있다.Referring to Figure 6, when the turbidity value is about 500 [NTU], the voltage corresponding to the amount of light in the blue wavelength region can be output at about 1.2 [V], and the voltage corresponding to the amount of light in the green wavelength region can be output. The voltage can be output at about 4.5 [V].
이 때 미리 결정된 전압 범위 내인 청색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압인 약 1.2 [V]에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정할 수 있다.At this time, the turbidity corresponding to about 1.2 [V], which is the voltage corresponding to the amount of light in the blue wavelength region within the predetermined voltage range, can be determined as the turbidity of the solution.
도 7을 참조하면, 탁도 값이 약 2500 [NTU]일 때에는, 적색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압은 약 1.3 [V]가 출력될 수 있고, 녹색 및 청색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압은 각각 약 0.2[V] 및 0.3 [V]가 출력될 수 있다. 또한, 적외선 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압은 약 4.5 [V]가 출력될 수 있다.Referring to FIG. 7, when the turbidity value is about 2500 [NTU], the voltage corresponding to the amount of light in the red wavelength region can be output at about 1.3 [V], and the voltage corresponding to the amount of light in the green and blue wavelength regions can be output. The corresponding voltages may be output at about 0.2 [V] and 0.3 [V], respectively. Additionally, the voltage corresponding to the amount of light in the infrared wavelength range can be output at about 4.5 [V].
이 때 미리 결정된 전압 범위 내인 적색 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압인 약 1.3 [V]에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정할 수 있다.At this time, the turbidity corresponding to about 1.3 [V], which is the voltage corresponding to the amount of light in the red wavelength region within the predetermined voltage range, can be determined as the turbidity of the solution.
이렇게 복수의 파장 영역의 빛을 방출하고, 각각의 파장 영역의 빛에 대응되는 전압 값 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정함으로써, 단일 파장의 빛을 방출할 때보다 용액의 탁도를 더 정확하게 측정할 수 있다.In this way, light in multiple wavelength ranges is emitted, and the turbidity corresponding to the voltage within a predetermined voltage range among the voltage values corresponding to the light in each wavelength range is determined as the turbidity of the solution, compared to when light of a single wavelength is emitted. The turbidity of the solution can be measured more accurately.
도 8 및 9는 일 실시예에 따른 탁도 센서의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.8 and 9 are flowcharts showing a method of controlling a turbidity sensor according to an embodiment.
일 실시예에 따른 탁도 센서(40)는 복수의 파장 영역의 빛을 방출하고(1001), 방출된 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여(1003) 수광된 복수의 파장 영역의 빛의 광량에 대응하는 전압의 세기에 기초하여 용액의 탁도를 판단할 수 있다(1005).The
우선, 복수의 파장 영역의 빛을 방출할 수 있다(1101). 이 때 복수의 파장 영역의 빛을 방출하기 위해 각각의 파장 영역의 빛을 방출하는 복수 개의 발광소자를 포함할 수 있다. 발광소자는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.First, light in multiple wavelength ranges can be emitted (1101). At this time, in order to emit light in a plurality of wavelength ranges, it may include a plurality of light emitting devices that emit light in each wavelength range. The light emitting device may include a light emitting diode (LED).
여기서 복수의 파장 영역의 빛은, 적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛 및 적외선(IR) 파장 영역의 빛을 포함할 수 있다.Here, the light in the plurality of wavelength regions may include light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, and light in the infrared (IR) wavelength region.
수광부(47)는 발광부(41)에서 방출된 복수의 파장 영역의 빛을 수광할 수 있다(1103). 수광부(47)는 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함할 수 있다.The
수광부(47)는 수광된 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력할 수 있다. 복수의 파장 영역의 빛을 수광한 경우, 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력할 수 있다(1105).The
제어부(45)는 수광부(47)에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는지 여부를 판단할 수 있다.The
이 때 미리 결정된 전압 범위는 탁도 측정 시 발생할 수 있는 오차를 감소시키기 위해 적절한 범위로 정해질 수 있다. 예를 들어 미리 결정된 전압 범위는 0.5[V] 내지 4[V] 범위일 수 있다.At this time, the predetermined voltage range can be set to an appropriate range to reduce errors that may occur when measuring turbidity. For example, the predetermined voltage range may be in the range of 0.5 [V] to 4 [V].
판단 결과 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압(1107의 예)에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정할 수 있다(1109).As a result of the determination, the turbidity corresponding to the voltage (example of 1107) falling within the predetermined voltage range can be determined as the turbidity of the solution (1109).
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 복수 개의 파장 영역의 빛을 방출하여 탁도를 측정함으로써 용액의 탁도를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, the turbidity of a solution can be measured more accurately by emitting light in a plurality of wavelength ranges to measure turbidity.
또한, 용액의 탁도를 정확하게 판단함으로써 식기 세척기 등의 세척 행정의 최적화를 통해 동작 시간, 물 사용량이 감소되고 에너지 사용량이 절감될 수 있다.In addition, by accurately determining the turbidity of the solution, the operation time, water usage, and energy usage can be reduced through optimization of the cleaning cycle of a dishwasher, etc.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, and optical data storage devices.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
40: 탁도 센서
41: 발광부
45: 제어부
47: 수광부40: Turbidity sensor
41: light emitting unit
45: control unit
47: light receiving unit
Claims (15)
상기 발광부에서 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여 상기 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력하는 수광부; 및
상기 수광부에서 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정하는 제어부;를 포함하는 탁도 센서.A light emitting unit that emits light in a plurality of wavelength ranges;
a light receiving unit that receives light in the plurality of wavelength ranges emitted from the light emitting unit and outputs a voltage corresponding to the amount of light in each wavelength range received; and
A turbidity sensor comprising: a control unit that determines, as the turbidity of the solution, a turbidity corresponding to a voltage within a predetermined voltage range among the voltages in each wavelength range output from the light receiving unit.
상기 제어부는,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하도록 상기 발광부를 제어하는 탁도 센서.According to clause 1,
The control unit,
A turbidity sensor that controls the light emitting unit to simultaneously emit light in the plurality of wavelength ranges.
상기 수광부는,
상기 발광부에서 방출되는 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여, 각각의 파장 영역 별로 빛의 광량에 대응되는 전압을 각각 출력하는 탁도 센서.According to clause 2,
The light receiving unit,
A turbidity sensor that receives light in the plurality of wavelength ranges emitted from the light emitting unit and outputs a voltage corresponding to the amount of light for each wavelength range.
상기 제어부는,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 순차적으로 방출하도록 상기 발광부를 제어하는 탁도 센서.According to clause 1,
The control unit,
A turbidity sensor that controls the light emitting unit to sequentially emit light in the plurality of wavelength ranges.
상기 발광부는,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하도록 마련된 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하고,
상기 수광부는,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함하는 탁도 센서.According to clause 1,
The light emitting part,
It includes a plurality of light emitting diodes (LEDs) configured to emit light in the plurality of wavelength ranges,
The light receiving unit,
A turbidity sensor including a photo diode configured to receive light in the plurality of wavelength ranges.
상기 복수의 발광 다이오드는,
상기 포토 다이오드를 중심으로 일정한 간격을 두고 원형으로 배치되는 탁도 센서.According to clause 5,
The plurality of light emitting diodes are,
A turbidity sensor is arranged in a circle at regular intervals around the photo diode.
상기 제어부는,
상기 복수의 파장 영역 별로 서로 다른 광량의 빛이 방출되도록 상기 발광부를 제어하는 탁도 센서. According to clause 1,
The control unit,
A turbidity sensor that controls the light emitting unit to emit different amounts of light for each of the plurality of wavelength regions.
상기 복수의 파장 영역의 빛은,
적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 적외선(IR) 파장 영역의 빛 및 자외선(UV) 파장 영역의 빛을 포함하는 탁도 센서.According to clause 1,
Light in the plurality of wavelength ranges is,
A turbidity sensor including light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, light in the infrared (IR) wavelength region, and light in the ultraviolet (UV) wavelength region.
상기 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하고;
상기 수광된 각각의 파장 영역의 빛의 광량에 대응되는 전압을 출력하고;
상기 출력된 각각의 파장 영역의 전압 중 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압을 판단하고;
상기 미리 결정된 전압 범위 내에 속하는 전압에 대응되는 탁도를 용액의 탁도로 결정하는 것;을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.emitting light in a plurality of wavelength ranges;
receiving the emitted light in the plurality of wavelength ranges;
outputting a voltage corresponding to the amount of light in each wavelength range received;
determining a voltage within a predetermined voltage range among the output voltages in each wavelength region;
A method of controlling a turbidity sensor comprising: determining turbidity corresponding to a voltage within the predetermined voltage range as turbidity of the solution.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 동시에 방출하는 것을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 9,
Emitting light in the plurality of wavelength ranges,
A method of controlling a turbidity sensor comprising simultaneously emitting light in the plurality of wavelength ranges.
상기 광량에 대응되는 전압을 출력하는 것은,
상기 방출된 상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하여, 각각의 파장 영역 별로 빛의 광량에 대응되는 전압을 각각 출력하는 것을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 10,
Outputting a voltage corresponding to the amount of light,
A method of controlling a turbidity sensor comprising receiving the emitted light in the plurality of wavelength ranges and outputting a voltage corresponding to the amount of light for each wavelength range.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은,
상기 복수의 파장 영역의 빛을 순차적으로 방출하는 것을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 9,
Emitting light in the plurality of wavelength ranges,
A method of controlling a turbidity sensor comprising sequentially emitting light in the plurality of wavelength ranges.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하도록 마련된 복수의 발광 다이오드(LED); 및
상기 복수의 파장 영역의 빛을 수광하도록 마련된 포토 다이오드(Photo Diode);를 포함하고,
상기 복수의 발광 다이오드는,
상기 포토 다이오드를 중심으로 일정한 간격을 두고 원형으로 배치되는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 9,
A plurality of light emitting diodes (LEDs) provided to emit light in the plurality of wavelength ranges; and
It includes a photo diode provided to receive light in the plurality of wavelength ranges,
The plurality of light emitting diodes are,
A method of controlling a turbidity sensor arranged in a circle at regular intervals centered on the photo diode.
상기 복수의 파장 영역의 빛을 방출하는 것은,
상기 복수의 파장 영역 별로 서로 다른 광량의 빛을 방출하는 것을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 9,
Emitting light in the plurality of wavelength ranges,
A method of controlling a turbidity sensor comprising emitting different amounts of light for each of the plurality of wavelength regions.
상기 복수의 파장 영역의 빛은,
적색(Red) 파장 영역의 빛, 녹색(Green) 파장 영역의 빛, 청색(Blue) 파장 영역의 빛, 적외선(IR) 파장 영역의 빛 및 자외선(UV) 파장 영역의 빛을 포함하는 탁도 센서의 제어 방법.According to clause 9,
Light in the plurality of wavelength ranges is,
Turbidity sensor including light in the red wavelength region, light in the green wavelength region, light in the blue wavelength region, light in the infrared (IR) wavelength region, and light in the ultraviolet (UV) wavelength region. Control method.
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