KR102504492B1 - Sensor module for electrostatic charge measurement and system for electrostatic charge monitoring using the same - Google Patents
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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.The present invention relates to an electrostatic charge measuring sensor module capable of real-time monitoring of electrostatic charge existing in an electrostatic eliminator, a static electricity eliminator object, etc. using a electrostatic charge measuring sensor module formed in a plate shape so as to be as close as possible to an actual measurement position, and the same. The static charge monitoring system according to the present invention relates to a static charge monitoring system using an electrostatic charge measurement sensor module that transmits a voltage charged on an electrification plate as an electrical signal, and a voltage that receives the electrical signal from the static charge measurement sensor module. An AMP module that converts into a signal and amplifies it, an ADC module that converts the voltage signal output from the AMP module into a digital signal, and an average value of voltage for a predetermined period based on the digital signal is calculated to determine the amount of static charge. An MCU module that detects a voltage value and compares it with a predetermined reference value based on the detected amount of static charge to detect a change in the balance of negative ions and positive ions, and an LED module that displays the state of the balance change of ions.
Description
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.The present invention relates to an electrostatic charge measurement sensor module and an electrostatic charge monitoring system using the same, and more particularly, to an electrostatic eliminator and static charge removal device using an electrostatic charge measurement sensor module formed in a plate shape so as to be as close as possible to an actual measurement position. It relates to an electrostatic charge measuring sensor module capable of monitoring and monitoring electrostatic charge in real time with respect to an object, etc., and an electrostatic charge monitoring system using the same.
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.In general, electrostatic charge sensing technology refers to a technology for detecting external input, change in external state, existence of a charged object, etc. using a change in static charge. This electrostatic charge detection technology uses a change in static charge to detect a user's A touch sensing device that detects the level of a workpiece (industrial It is a device used when the level (height) of liquid, liquid particles, or powder particles must be measured in automation equipment or personal equipment. It is also used when measuring the amount of injected material charged in a charging tank and injected into a product), and a temperature sensing device that detects a change in temperature using a change in electrostatic charge. Demand for a non-contact type electrostatic charge sensor capable of detecting the level of the lower level in real time is increasing.
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.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1554509 'Static Charge Sensor of Charging Body and Measuring Device' is a patent filed by the present applicant on July 1, 2014 and registered on September 15, 2015. By using a conductive shutter plate that opens and closes a conductive plate at a predetermined cycle, a predetermined current is generated in the conductive plate and converted into a voltage to detect and measure the amount of static charge present in the charged body, Since the size can be sensed in real time, there is an effect of taking immediate follow-up measures for a charged object such as a wafer or a display having static electricity of a certain level or higher (eg, a threshold value or higher).
그러나, 이러한 선행 기술의 경우 정전하 감지기의 크기 및 협소한 설치 장소의 조건으로 인하여 실제 측정하고자 하는 위치에 설치가 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of the prior art, it is difficult to install the electrostatic charge sensor at a location to be measured due to the size of the electrostatic charge sensor and the conditions of the narrow installation location.
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.An object of the present invention is to solve the problems described above, by forming an electrostatic charge measurement sensor module in a plate shape so that it can be installed at a position as close as possible to an actual measurement position, and manufacturing lines for film, semiconductor and display. An electrostatic charge measurement sensor module installed on a film, wafer, display, etc. capable of detecting electrostatic charge present in a film, wafer, display, etc. in real time and an electrostatic charge monitoring system using the same are provided.
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.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
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.In order to achieve the above object, an electrostatic charge measurement sensor module according to the present invention includes a plate made of a metal material, a charging plate coupled to an upper portion of the plate and a portion of the upper surface of which is plated with a conductive metal, a connection portion coupled to one side of the charging plate, and A fixing member is coupled to the plate above the connection part to fix the connection part.
또한, 상기 플레이트는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the plate is characterized in that it can be made of a metal material including aluminum, SUS, etc. to maintain the ground potential of the installation equipment.
또한, 상기 연결부는 동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 한다.In addition, the connection part is characterized in that the BNC connector, which is a connector for coaxial cable, is inserted into the connection part and rotated to lock the connector formed on the coaxial cable.
또한, 상기 대전판은 일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어, 상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging plate is characterized in that a coupling portion to which the coupling portion is connected protrudes from one side, so that the coupling portion is detachable from the coupling portion.
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.An electrostatic charge monitoring system according to another aspect is an electrostatic charge monitoring system using an electrostatic charge measuring sensor module, wherein the electrostatic charge measuring sensor module transmits a voltage charged on an electrification plate as an electrical signal, and the electrostatic charge measuring sensor module transmits the electrical signal. An AMP module that receives a signal and converts it into a voltage signal and amplifies it, an ADC module that converts the voltage signal output from the AMP module into a digital signal, and an average value and peak of voltage for a predetermined period based on the digital signal An MCU module that calculates a peak voltage and detects the amount of static charge as a voltage value, and detects a change in the balance of negative ions and positive ions by comparing it with a predetermined reference value based on the detected amount of static charge, and a state of change in the balance of ions It includes a controller including an LED module displaying, and a power supply for supplying power to the controller.
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.In addition, the electrostatic charge measurement sensor module includes a plate made of a metal material, a charging plate coupled to an upper portion of the plate and a portion of an upper surface of which is plated with a conductive metal, a connection portion coupled to one side of the charging plate, and the plate on an upper portion of the connection portion. It is coupled with and characterized in that it comprises a fixing member for fixing the connecting portion.
또한, 상기 플레이트는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the plate is characterized in that it can be made of a metal material including aluminum, SUS, etc. to maintain the ground potential of the installation equipment.
또한, 상기 연결부는 동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 한다.In addition, the connection part is characterized in that the BNC connector, which is a connector for coaxial cable, is inserted into the connection part and rotated to lock the connector formed on the coaxial cable.
또한, 상기 대전판은 일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어, 상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging plate is characterized in that a coupling portion to which the coupling portion is connected protrudes from one side, so that the coupling portion is detachable from the coupling portion.
또한, 상기 정전하 측정 센서모듈은 상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrostatic charge measurement sensor module may further include a fixing member coupled to the plate on the connection part to fix the connection part.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 전압 신호를 입력받아 낮은 주파수 영역의 신호는 통과시키고, 고주파 성분은 차단하는 LPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may further include an LPF module for receiving the voltage signal, passing signals in a low frequency domain, and blocking high frequency components.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 전압 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역만 골라내어 필요한 신호를 선택적으로 출력하는 BPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller may further include a BPF module that receives the voltage signal, selects only a desired frequency band, and selectively outputs a necessary signal.
또한, 상기 컨트롤러는 적어도 하나 이상의 정전하 측정 센서모듈이 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller is characterized in that at least one electrostatic charge measuring sensor module can be connected.
또한, 상기 컨트롤러와 연결되어 상기 컨트롤러를 제어하는 관리자단말기를 더 포함하되, 상기 관리자단말기는 적어도 하나 이상의 컨트롤러와 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.The controller may further include a manager terminal connected to the controller to control the controller, wherein the manager terminal may be connected to at least one or more controllers.
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.In addition, the MCU module determines that the amount of positive charge has increased when the detected voltage value is higher than the preset reference range, determines it as a normal state when the voltage value is within the preset reference range, and determines that the voltage value is lower than the preset reference range. In this case, it is determined that the amount of negative charge has increased, and the LED module displays red when the positive charge increases according to the determination result, green when the normal state, and yellow when the negative charge increases.
또한, 상기 컨트롤러는 대전판에 차징(charging)된 전하를 주기적으로 방전시키는 방전회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller is characterized in that it further comprises a discharge circuit unit for periodically discharging the charge charged to the charging plate.
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.The electrostatic charge measurement sensor module and the electrostatic charge monitoring system using the same according to the present invention form the electrostatic charge measurement sensor module in a plate shape so that it can be installed in a position as close as possible to the actual measurement position, so that it can be easily used even in a narrow space. There are effects that can be installed and used.
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.In addition, since it is installed in film, semiconductor, and display manufacturing lines, it is possible to monitor in real time the amount of static charge present in various electrified bodies such as films, wafers, and displays or in a specific space, such as wafers or displays having static electricity above a predetermined level. It has the effect of taking immediate follow-up measures against the electrifying object.
또한, 정전기제거장치와 함께 설치될 경우 정전기제거장치의 동작여부 및 오동작을 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when installed together with an electrostatic eliminator, there is an effect of detecting whether or not the static eliminator is operating and malfunctioning.
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.1 is a configuration diagram showing a static charge monitoring system according to the present invention.
2 is an exploded perspective view showing an electrostatic charge measurement sensor module according to the present invention.
3 is an exemplary view for explaining a controller constituting the electrostatic charge monitoring system according to the present invention.
4 is a conceptual diagram for explaining a static charge monitoring system according to the present invention.
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. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
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.With reference to the accompanying drawings below, specific details for the practice of the present invention will be described in detail. Like reference numbers refer to like elements, regardless of drawing, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.
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. Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
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.Terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements.
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.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a static charge monitoring system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템은, 크게, 정전하 측정 센서모듈(100), 컨트롤러(200) 및 전원공급장치(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the electrostatic charge monitoring system according to the present invention largely includes an electrostatic charge
먼저, 정전하 측정 센서모듈(100)은 정전하 양을 실시간으로 측정하기 위한 측정 위치에 설치되어, 대전판(120)에 대전되는 전압을 전기적 신호로 전송하는 역할을 한다.First, the electrostatic charge
도 2는 본 발명에 따른 정전하 측정 센서모듈을 나타낸 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing an electrostatic charge measurement sensor module according to the present invention.
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.Referring to FIG. 2, the electrostatic charge
상기 플레이트(110)는 설치 장비의 접지 전위를 유지하는 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 플레이트(110)는 상기 대전판이 수용되는 수용홈(111)이 형성될 수 있다.In addition, the
상기 대전판(120)은 상기 플레이트(110) 상부에 결합되며, 상부면 일부에는 금, 구리, 은을 포함하는 전도성이 높은 금속으로 도금되는 도금부(121)가 형성된다.The
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.Preferably, the charging
또한, 상기 대전판(120) 일측에는 연결부(130)가 연결되는 결합부(123)가 돌출형성될 수 있다.In addition, a
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.The
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.Here, the
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.The fixing
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. The fixing
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.Therefore, the electrostatic charge measuring
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. Next, the
보다 상세하게는, 상기 컨트롤러(200)는 AMP모듈(210), ADC모듈(220), MCU모듈(230) 및 LED모듈(240)을 포함하여 이루어질 수 있다.More specifically, the
상기 AMP모듈(210)은 상기 정전하 측정 센서모듈(100)로부터 상기 전기적 신호를 입력받아 전압 신호로 변환하여 증폭하는 역할을 한다.The
상기 AMP모듈(210)은 실제 전압을 끌어오고, 입력 전압을 온전히 사용하기 위해 사용될 수 있다.The
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.The
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.The
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.)When looking at the actual voltage signal, it can be seen that the average value of the voltage is repeatedly vibrating according to the reflection of various environmental factors such as the measurement distance, and when the signal is vibrating, the maximum value (Max) It can be obtained by detecting the minimum value (Min) and calculating the average value through it. At this time, the width of the shaking signal may mean the peak voltage. That is, the peak voltage means a width between a maximum value and a minimum value. (In general, the performance of an electrostatic eliminator (ionizer) is indicated by the peak voltage.)
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.In the detection of the balance change, when the detected voltage value (average value) is higher than a predetermined reference range, it is determined that the amount of positive charge has increased, and when the voltage value is within a predetermined reference range, it is determined as a normal state, and the voltage value is determined to be in a normal state. If it is lower than the standard range, it is determined that the amount of negative ions has increased.
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.The
또한, 상기 LED모듈(240)은 상기 MCU모듈(230)에서 산출한 상기 전압의 평균값(Vout)을 표기되도록 구성될 수 있다.In addition, the
한편, 상기 컨트롤러(200)는 방전회로부(250)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
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.The
도 3은 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 구성하는 컨트롤러를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary view for explaining a controller constituting the electrostatic charge monitoring system according to the present invention.
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.Meanwhile, referring to FIG. 3 , the
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.In addition, the
상기 LPF모듈(250)과 상기 BPF모듈(260)은 상기 ADC모듈(220)을 통해 전압 신호를 디지털 신호로 변환 전에 구성되는 것이 바람직하다.Preferably, the
다음, 전원공급장치(300)는 상기 컨트롤러(200)에 전원을 공급하는 역할을 한다.Next, the
도 4는 본 발명에 따른 정전하 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram for explaining a static charge monitoring system according to the present invention.
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.Referring to FIG. 4 , the electrostatic charge monitoring system according to the present invention may further include a
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. Here, the
또한, 상기 관리자단말기(400)는 바람직하게는, RS-485 인터페이스모듈을 구비하여, RS-485 통신을 통해 상기 컨트롤러(200)와 데이터를 송수신하도록 구성된다.In addition, the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관리자단말기(400)에는 적어도 적어도 하나 이상의 컨트롤러(200)와 연결되어 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the
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.Meanwhile, although not shown, the
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. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
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: 관리자단말기100: electrostatic charge measuring sensor module 110: plate
120: charging plate 121: plating part
122: first coupling member 130: connecting portion
140: fixing member 141: second coupling member
200: controller 210: AMP module
220: ADC module 230: MCU module
240: LED module 300: controller
400: manager terminal
Claims (17)
상기 플레이트 상부에 결합되며, 상부면 일부에는 전도성 금속으로 도금되는 도금부가 형성되는 대전판; 및
상기 대전판 일측에 결합되는 연결부;를 포함하여,
플레이트 형상으로 형성되어 사용 측정 위치에 근접하게 설치 가능한 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.A plate made of a metal material including aluminum, SUS, etc. to maintain the ground potential of the installation equipment;
a charging plate coupled to an upper portion of the plate and having a plating portion plated with a conductive metal formed on a portion of the upper surface; and
Including; a connection portion coupled to one side of the charging plate,
An electrostatic charge measuring sensor module, characterized in that it is formed in a plate shape and can be installed close to the measuring position in use.
상기 연결부는,
동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.According to claim 1,
The connection part,
Electrostatic charge measurement sensor module, characterized in that the BNC connector, which is a connector for coaxial cable that locks by inserting a connector formed in the coaxial cable into the connection portion rotated.
상기 대전판은,
일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어,
상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.According to claim 1,
The charge plate,
The coupling part to which the connection part is connected is protruded on one side,
Electrostatic charge measurement sensor module, characterized in that the connection portion is made detachable to the coupling portion.
상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 측정 센서모듈.According to claim 1,
The electrostatic charge measurement sensor module of claim 1, further comprising a fixing member coupled to the plate on an upper portion of the connecting portion to fix the connecting portion.
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 포함하되,
상기 정전하 측정 센서모듈은, 설치 장비의 접지 전위를 유지하기 위해 알루미늄, SUS 등을 포함하는 금속 재질로 이루어지는 플레이트와, 상기 플레이트 상부에 결합되며 상부면 일부에는 전도성 금속으로 도금되는 도금부가 형성되는 대전판과, 상기 대전판 일측에 결합되는 연결부를 포함하여, 플레이트 형상으로 형성되어 사용 측정 위치에 근접하게 설치가 가능하며,
상기 컨트롤러는, 대전판에 전하가 계속 차징(charging)되어 측정값이 정확하지 못하게 되는 것을 방지하기 위해, 대전판에 차징된 전하를 주기적으로 방전시키는 방전회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.In the electrostatic charge monitoring system using the electrostatic charge measurement sensor module,
an electrostatic charge measuring sensor module that transmits a voltage charged to the charging plate as an electrical signal;
An AMP module that receives the electrical signal from the electrostatic charge measuring sensor module, converts it into a voltage signal, and amplifies it; an ADC module that converts the voltage signal output from the AMP module into a digital signal; Detecting the amount of static charge as a voltage value by calculating the average value and peak voltage of the voltage for a certain period of time, and comparing it with a predetermined reference value based on the detected amount of static charge to detect a change in the balance of negative ions and positive ions A controller including an MCU module and an LED module displaying the balance change state of ions; and
A power supply device for supplying power to the controller; including,
The electrostatic charge measurement sensor module is coupled to a plate made of a metal material including aluminum, SUS, etc. to maintain the ground potential of the installation equipment, and a plating part formed on a portion of the upper surface plated with a conductive metal It is formed in a plate shape, including a charging plate and a connection part coupled to one side of the charging plate, so that it can be installed close to the measuring position in use,
The electrostatic charge controller further comprises a discharge circuit unit that periodically discharges the charge charged on the charging plate to prevent inaccuracies in measured values due to continuous charging of the charging plate. monitoring system.
상기 연결부는,
동축케이블에 형성되는 커넥터를 상기 연결부에 삽입하여 회전하여 로크하는 동축케이블용 커넥터인 BNC커넥터인 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The connection part,
An electrostatic charge monitoring system, characterized in that the BNC connector is a connector for coaxial cable in which a connector formed on the coaxial cable is inserted into the connecting portion and rotated to lock.
상기 대전판은,
일측에 상기 연결부가 연결되는 결합부가 돌출형성되어,
상기 연결부가 상기 결합부에 탈부착 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The charge plate,
The coupling part to which the connection part is connected is protruded on one side,
The electrostatic charge monitoring system, characterized in that the connecting portion is made detachable to the coupling portion.
상기 정전하 측정 센서모듈은,
상기 연결부 상부에 상기 플레이트와 결합되어 상기 연결부를 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The electrostatic charge measuring sensor module,
The electrostatic charge monitoring system of claim 1, further comprising a fixing member coupled to the plate above the connecting portion to fix the connecting portion.
상기 컨트롤러는,
상기 전압 신호를 입력받아 낮은 주파수 영역의 신호는 통과시키고, 고주파 성분은 차단하는 LPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The controller,
The electrostatic charge monitoring system of claim 1, further comprising an LPF module receiving the voltage signal, passing signals in a low frequency region and blocking high frequency components.
상기 컨트롤러는,
상기 전압 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역만 골라내어 필요한 신호를 선택적으로 출력하는 BPF모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The controller,
The electrostatic charge monitoring system further comprises a BPF module that receives the voltage signal, selects only a desired frequency band, and selectively outputs a required signal.
상기 컨트롤러는,
적어도 하나 이상의 정전하 측정 센서모듈이 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
The controller,
An electrostatic charge monitoring system, characterized in that at least one electrostatic charge measurement sensor module can be connected.
상기 컨트롤러와 연결되어 상기 컨트롤러를 제어하는 관리자단말기를 더 포함하되,
상기 관리자단말기는 적어도 하나 이상의 컨트롤러와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전하 모니터링 시스템.According to claim 6,
Further comprising a manager terminal connected to the controller and controlling the controller,
The static charge monitoring system, characterized in that the manager terminal can be connected to at least one or more controllers.
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.According to claim 6,
The MCU module determines that the amount of positive charge has increased when the detected voltage value is higher than the preset reference range, determines it as a normal state when the voltage value is within the preset reference range, and determines that the voltage value is lower than the preset reference range. It is determined that the amount of negative charge has increased,
The static charge monitoring system, characterized in that the LED module displays red when the positive charge increases, green when the normal state, and yellow when the negative charge increases according to the determination result.
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