KR20060006704A - 수분 검출기 - Google Patents

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KR20060006704A
KR20060006704A KR1020040076226A KR20040076226A KR20060006704A KR 20060006704 A KR20060006704 A KR 20060006704A KR 1020040076226 A KR1020040076226 A KR 1020040076226A KR 20040076226 A KR20040076226 A KR 20040076226A KR 20060006704 A KR20060006704 A KR 20060006704A
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마츠오요시로
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마츠오 덴키상교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에는, 열 용량 방법에 따른 폐쇄 케이스형 수분 검출기가 비교적 간단한 구성으로 구현되어 있다. 수분 검출기는 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서; 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서; 제 2 온도 센서를 가열하기 위한 소형 히터; 및 제 1 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 소형 히터에 의해 가열되는 제 2 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하기 위한 프로세싱 유닛을 구비한다.
수분 검출기, 온도 센서, 수분 퍼센티지

Description

수분 검출기{MOISTURE DETECTOR}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 수분 검출기의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 도 1 에 도시된 온도 센서 (11) 의 개관을 나타낸 도면.
도 3 은 도 1 에 도시된 온도 센서 (12) 의 개관을 나타낸 도면.
도 4 는 도 1 에 도시된 수분 센서 (10) 의 개관을 나타낸 도면.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 수분 검출기에서 경과 시간에 대한 온도 상승의 일 예를 나타낸 그래프.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 수분 검출기의 구성을 나타낸 블록도.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 수분 검출기의 구조를 나타낸 단면도.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 수분 검출기에 의해 측정된 온도 변화를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 수분 센서 11, 12: 온도 센서
13: 소형 히터 20: 신호 프로세싱 유닛
30: 컴퓨팅 프로세싱 유닛 40: 저장 유닛
50: 디스플레이 유닛 61, 62: 릴레이
70: 전원 유닛
본 발명은, 예를 들어, 쓰레기 또는 토양과 같이, 수분을 함유할 수도 있는 검출 대상물 (detection target) 내의 수분 퍼센티지를 검출하는 수분 검출기에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 강우 중에 불필요한 살수 (watering) 를 방지하거나 빗물에 대하여 세탁물, 농산물 등을 보호하여 건조 상태를 유지하기 위하여, 강우의 시작을 검출하는데 이용되는 수분 검출기에 관한 것이다.
쓰레기 처리 방법으로서, 쓰레기 발효용 호기성 박테리아를 이용하는 분해 처리 방법이 있다. 그러한 처리 방법에서, 호기성 박테리아의 용이한 활동을 위하여, 그 호기성 박테리아의 특성에 따라, 쓰레기 내의 온도, 산소량, 수분 등을 제어하는 아이디어가 요구된다.
일본특허 출원공보 JP-A-2000-288514 에는 박테리아를 이용하여 쓰레기를 처리하기 위한 쓰레기 처리기가 개시되어 있다. 이 쓰레기 처리기에서, 쓰레기는 쓰레기 유입 개구부 (garbage charge opening) 로부터 유입되고, 교반 블레이드 (agitation blades) 는 모터에 의해 회전되어, 그 쓰레기가 교반 블레이드에 의해 휘저어진다. 여기서, 호기성 박테리아의 용이한 활동을 위하여, 쓰레기는 히터 에 의해 가열된다. 가열 온도는, 적절한 가열 온도를 위하여 온도 센서에 의해 탐지된다. 그러나, 그 쓰레기 처리기는 쓰레기 내의 수분 퍼센티지를 검출하기 위한 수분 검출기를 포함하고 있지 않기 때문에, 박테리아가 용이하게 활동할 정도까지 수분이 존재하는 환경에서의 쓰레기 처리기는 고려되지 않는다.
호기성 박테리아가 활동하고 가장 잘 증식되는 환경은, 예를 들어, 수분이 60% 인 환경이다. 만약 수분 퍼센티지가 그 보다 더 작거나 크면, 쓰레기를 합성 처리하는데 많은 시간이 걸리는 문제가 발생할 뿐만 아니라, 비정상적인 악취가 발산되는 등의 문제가 발생한다. 또한, 쓰레기가 너무 많이 건조될 경우, 박테리아 베드 (bacteria bed) 의 미세한 가루가 날리고, 이에 따라, 배관 라인 또는 탈취 라인에 막힘 (clogging) 이 발생하는 문제가 야기된다.
한편, 주방으로부터 배출되는 쓰레기는 상당한 수분을 함유하기 때문에, 신규한 쓰레기가 쓰레기 처리기로 유입될 경우, 그 쓰레기 처리기 내의 수분 퍼센티지는 거의 100% 에 이른다. 그 후, 쓰레기 처리기 내의 수분 퍼센티지는 점차 감소하며, 수분 퍼센티지가 비교적 짧은 기간에 최적으로 유지되는 상태 이후에는 건조 상태가 된다. 그러한 사이클은 종래의 쓰레기 처리기에서 반복되기 때문에, 호기성 박테리아가 용이하게 활동하는 조건이 안정적으로 생성된다고 할 수는 없다.
일반적으로, 수분 퍼센티지 또는 습도를 검출하는 방법으로서, 전기 저항 방법, 열 용량 방법, 전기 용량 방법, 광학 방법 등이 있으며, 각각은 장점과 단점을 가진다. 이들 중 대표적인 방법으로서는, 공기 중 습도를 검출하기에 적절한 전기 저항 방법을 말할 수 있다. 검출기가 가상 관측에서와 같이 비교적 맑은 대기에 이용될 경우, 전기 저항 방법에 따른 개방 케이스형 검출기 (폐쇄형 케이스로 밀봉되지 않음) 가 충분할 수도 있다.
그러나, 쓰레기와 같은 오물 내의 수분 퍼센티지를 검출하기 위해서는, 개방 케이스형 검출기는 부적절하며, 폐쇄형 케이스 내에 밀봉되어 있는 폐쇄 케이스형 검출기가 적절하다.
또한, 강우 검출기에서와 같이 빗물의 충돌을 검출하려는 경우에도, 개방 케이스형 검출기는 부적절하다. 그 이유는 다음과 같다. 일정기간 동안의 맑은 날씨로 인하여 검출기에 쌓인 오물 및 먼지 위에 빗물이 떨어질 경우, 그 오물 및 먼지가 센서에 달라 붙기 때문에, 순간 순간의 저항값의 변화에 따른 감지 결과를 나타내는 센서로서의 기능은 상실되므로, 세정이 필요하다. 따라서, 강우 검출기의 경우, 폐쇄 케이스형 검출기가 적절하다.
일반적으로, 공기 중에서 수분 퍼센티지를 검출할 경우와 같이, 검출 대상물 내에서 수분 퍼센티지가 낮으면, 개방 케이스형 검출기가 사용될 수 있지만, 검출 대상물 내에서 수분 퍼센티지가 높으면, 폐쇄 케이스형 검출기가 적절하다. 따라서, 열 용량 방법을 따르고 비교적 간단한 구조를 갖는 폐쇄 케이스형 수분 검출기를 구현하는 방법이 문제가 된다.
상술한 문제의 관점에서 본 발명이 획득된다. 본 발명의 목적은, 예를 들어, 호기성 박테리아가 쓰레기 처리기 내에서 용이하게 활동하는 조건을 안정적 으로 유지하기 위하여, 열 용량 방법을 따르고 비교적 간단한 구조를 갖는 폐쇄 케이스형 수분 검출기를 구현하는 것이다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 양태에 따른 수분 검출기는 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서; 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서; 제 2 온도 센서를 가열하기 위한 가열 수단; 및 제 1 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 가열 수단에 의해 가열되는 제 2 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하기 위한 프로세싱 수단을 구비한다.
또한, 본 발명의 제 2 양태에 따른 수분 검출기는 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 온도 센서를 가열하기 위한 가열 수단; 및 가열 수단에 의해 가열되지 않은 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 가열 수단에 의해 가열되는 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 강우가 시작되는지 여부를 결정하기 위한 프로세싱 수단을 구비한다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 열 용량 방법에 따른 폐쇄 케이스형 수분 검출기는 2 종류의 가열 조건에서의 2 종류의 온도 센서에 의해 감지되는 온도 정보에 기초하여, 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득함으로써 비교적 간단한 구조로 실현된다.
또한, 본 발명의 제 2 양태에 의하면, 열 용량에 따른 폐쇄 케이스형 수분 검출기는 2 종류의 가열 조건에서의 단일의 온도 센서에 의해 감지되는 온도 정보에 기초하여, 강우가 시작되는지 여부를 결정함으로써 비교적 간단한 구조로 실현 된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 수분 검출기의 구성을 나타낸 블록도이다. 이 실시형태에 따른 수분 검출기는, 예를 들어, 쓰레기 처리기에 이용하는데 적합하다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 이 수분 검출기는 2 종류의 검출 신호를 출력하기 위한 수분 센서 (10), 수분 센서 (10) 로부터 출력되는 2 종류의 검출 신호에 대하여 증폭 및 A/D 변환과 같은 신호 프로세싱을 수행하기 위한 신호 프로세싱 유닛 (20), 신호 프로세싱 유닛 (20) 으로부터 출력되는 디지털 신호에 기초하여, 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하기 위한 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30), 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하는데 요구되는 정보를 저장하기 위한 저장 유닛 (40), 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로부터 출력되는 디스플레이 신호에 따라, 다양한 종류의 값들을 디스플레이하는 디스플레이 유닛 (50), 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여, 각각의 회로를 개방하고 폐쇄하기 위한 2 개의 릴레이 (61 및 62), 및 각각의 유닛에게 전원 전압을 공급하기 위한 전원 유닛 (70) 을 가진다. 여기서, 신호 프로세싱 유닛 (20), 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30), 및 저장 유닛 (40) 은 단일의 소형 모듈로서 통합될 수도 있다.
수분 센서 (10) 는 열 용량형 센서이며, 검출 대상물의 온도를 감지하고 열 감지 신호를 출력하기 위한 제 1 온도 센서 (11) 및 제 2 온도 센서 (12), 및 온도 센서 (12) 를 가열하기 위한 가열 수단으로서의 소형 히터 (13) 을 구비한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 제 1 온도 센서 (11) 는, 알루미늄 및 스테인레스 스틸과 같이 양호한 부식 저항, 변형 저항, 및 충격 저항을 갖는 재료로 이루어진 폐쇄형 케이스 (11a) 내에 다이오드 또는 서미스터 (thermistor) 와 같은 반도체 센서를 밀봉함으로써 형성된다. 반도체 센서의 고온 (H) 단자 및 접지 (G) 단자에는, 2 개의 리드선 (lead wire) 이 접속된다. 또한, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제 2 온도 센서 (12) 는, 폐쇄형 케이스 (11a) 와 동일한 폐쇄형 케이스 (12a) 내에 다이오드 또는 서미스터와 같은 반도체 센서를 밀봉함으로써 형성되고, 폐쇄형 케이스 (12a) 내에는, 소형 히터 (13) 도 밀봉된다. 반도체 센서의 고온 (H) 단자 및 접지 (G) 단자에는, 2 개의 리드선 (lead wire) 이 접속되며, 또한, 소형 히터 (13) 의 고온 (H) 단자 및 접지 (G) 단자에도, 2 개의 리드선 (lead wire) 이 접속된다.
수분 퍼센티지 검출이 수행될 경우, 제 1 및 제 2 온도 센서 (11 및 12) 는 검출 대상물과 직접 접촉되도록 배치되며, 전류는 소정의 값에서 열이 발생되도록 소형 히터 (13) 에 공급된다. 소형 히터 (13) 가 열을 발생하는 상태에서, 제 1 온도 센서 (11) 는 검출 대상물의 온도를 감지하고, 소형 히터 (13) 에 의해 가열되는 제 2 온도 센서 (12) 는 검출 대상물의 온도를 감지한다. 따라서, 제 1 및 제 2 온도 센서 (11 및 12) 는 2 종류의 온도 감지 신호를 출력한다.
또한, 이 실시형태에 따른 수분 검출기가 플라스틱 하우스 (plastic house) 등에서의 토양 내의 수분 퍼센티지를 검출하는데 사용되는 경우에는, 센서 표면 대향 상부측에 대하여 5cm 내지 10cm 깊이로 토양을 파서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 소형 센서가 내장되도록 온도 센서 (11) 와 온도 센서 (12) 를 통합함으로써 형성되는 수분 센서 (10) 를 사용하는 것이 바람직하다.
도 1 을 다시 참조하면, 제 1 및 제 2 온도 센서 (11 및 12) 로부터 출력되는 2 종류의 온도 감지 신호는 신호 프로세싱 유닛 (20) 으로 입력된다. 신호 프로세싱 유닛 (20) 은 이들 감지 신호를 증폭하고, 증폭된 감지 신호를 A/D 변환하고, 비선형 보정과 같은 신호 프로세싱을 더 수행하여, 제 1 온도 센서 (11) 에 의해 감지된 제 1 온도를 나타내는 제 1 디지털 신호 및 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 감지된 제 2 온도를 나타내는 제 2 디지털 신호를 생성한다. 제 1 및 제 2 디지털 신호는 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로 공급된다.
컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은, 예를 들어, CPU 로 구성된다. 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 에는, CPU 가 동작을 수행하기 위한 소프트웨어 (제어 프로그램) 를 저장하는 저장 유닛 (40) 이 접속된다. 저장 유닛 (40) 으로서는, 예를 들어, EEPROM 과 같은 반도체 메모리가 사용된다. 또한, 검출 대상물의 종류에 따라, 그 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보는, 제 1 온도 센서에 의해 감지되는 제 1 온도와 소형 히터 (13) 에 의해 가열되는 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 감지되는 제 2 온도 사이의 관계에 대응하여 저장 유닛 (40) 에 저장된다.
컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은 제 1 온도 센서 (11) 에 의해 감지되는 제 1 온도를 나타내는 제 1 디지털 신호 및 소형 히터 (13) 에 의해 가열되는 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 감지되는 제 2 온도를 나타내는 제 2 디지털 신호에 기초하여 계산을 수행하고, 그 계산에 의해 획득된 값에 기초하여 저장 유닛 (40) 에 저장된 값을 참조함으로써, 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득한다.
예를 들어, 저장 유닛 (40) 에서, 검출 대상물인 쓰레기의 종류에 따라, 수분 퍼센티지 테이블은 (i) 제 1 온도 센서 (11) 에 의해 감지되는 제 1 온도와 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 감지되는 제 2 온도 사이의 차이값과 (ii) 쓰레기 내의 수분 퍼센티지 사이의 관계를 나타낸다. 수분 퍼센티지 테이블 내의 값은 실험 등에 기초하여 미리 획득된다. 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은 제 1 디지털 신호로 나타내지는 제 1 온도와 제 2 디지털 신호로 나타내지는 제 2 온도 사이의 차이값을 획득하고, 그 차이값에 기초하여, 저장 유닛 (40) 에 저장된 값을 참조함으로써 쓰레기 내의 수분 퍼센티지를 획득한다.
소형 히터 (13) 에 의한 열 발생으로 인해, 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 감지되는 제 2 온도는 제 1 온도 센서 (11) 에 의해 감지되는 제 1 온도 보다 더 높게 된다. 또한, 소형 히터 (13) 로부터의 열 발생이 일정하다고 가정하면, 검출 대상물 재료에 포함된 수분 퍼센티지에 대응하여 온도 상승 커브가 서로 다르다. 즉, 쓰레기 내의 수분 퍼센티지가 더 높아짐에 따라, 쓰레기의 열 용량이 더 커지며, 제 2 온도 센서 (12) 가 소형 히터 (13) 에 의해 가열될 때에도, 다량의 열이 쓰레기에 의해 배출되어, 온도 센서 (11 및 12) 에 의해 감지되는 온도들 사이의 차이는 점점 작아진다. 한편, 쓰레기 내의 수분 퍼센티지가 낮아짐에 따라, 쓰레기의 열 용량은 더 작아지며, 제 2 온도 센서 (12) 가 소형 히터 (13) 에 의해 가열될 때, 쓰레기에 의해 배출되는 열의 양은 작으며, 온도 센서 (11 및 12) 에 의해 감지되는 온도들 사이의 차이는 점점 커진다.
도 5 는 경과 시간에 대한 온도 상승의 일 예를 도시한 것이다. 도 5 에서, 제 1 온도 센서 (11) 의 베이스 재료 온도의 초기 값은 40℃ 및 60℃ 이며, 40%, 60%, 및 80% 의 수분 퍼센티지 환경에서 제 2 온도 센서 (12) 에 의해 측정되는 온도의 변화가 도시되어 있다. 그러한 관계를 이용할 경우, 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지는 온도 센서 (11 및 12) 에 의해 감지되는 온도에 기초하여 검출될 수 있다. 수분 검출기에 의해 검출되는 수분 퍼센티지에 기초하여 쓰레기 내의 수분 퍼센티지를 50% 내지 60% 로 유지함으로써, 호기성 박테리아가 용이하게 활동하는 조건이 안정적으로 생성된다. 또한, 온도 센서 (11 및 12) 에서는, 반도체 센서가 각각 폐쇄형 케이스 내에 밀봉되어 있기 때문에, 전기 저항형 수분 센서와는 달리, 그 센서들은 쓰레기 내에서 조차도 만족스럽게 동작할 수 있다.
도 1 을 다시 참조하면, 디스플레이 유닛 (50) 은 측정된 제 1 온도, 제 2 온도, 이들의 차이, 또는 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로부터 출력되는 디스플레이 신호에 따라 검출된 수분 퍼센티지를 디스플레이한다. 또한, 수분 퍼센티지의 하한값 및 상한값은 저장 유닛 (40) 에 미리 저장되며, 검출된 수분 퍼센티지가 하한값 보다 더 낮을 경우에, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은 제 1 제어 신호를 활성화하고, 검출된 수분 퍼센티지가 상한값 보다 더 높을 경우에는, 제 2 제어 신호를 활성화한다. 수분 퍼센티지가 하한값 보다 더 낮을 경우, 릴레이 (61) 는 제 1 제어 신호에 따라 회로를 닫고, 수분 퍼센티지가 상한값 보다 더 높을 경우, 릴레이 (62) 는 제 2 제어 신호에 따라 회로를 닫는다. 이에 따라, 수분 제어기는 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지를 거의 일정한 값으로 유지하기 위하여, 수분 퍼센티지가 낮게 될 경우에는 릴레이 (61) 에 접속된 가습 장치를 동작시키고, 수분 퍼센티지가 높게 될 경우에는 릴레이 (62) 에 접속된 건조 장치를 구동시키도록 구성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 이 실시형태에 따른 수분 검출기는, 예를 들어, 강우 검출기로서 이용되기에 적합하다.
넓은 농장에 대용량으로 살수되는 동안에 강우가 시작될 경우, 그 살수는 강우 동안에도 계속되어 낭비된다. 또한, 도심 지역의 주택 지역에서 스프링클러 등을 이용하여 침목 (planter) 또는 잔디에 살수하는 동안에 강우가 시작되면, 그 살수도 유사하게 낭비된다. 또한, 일반 가정에서, 또는 농작물이나 어획물을 건조하기 위한 작업장에서 세탁물을 태양으로 건조할 경우, 폐쇄 케이스형 강우 검출기가 편리하다.
도 6 은 제 2 실시형태에 따른 수분 검출기의 구성을 나타낸 블록도이다. 이 수분 검출기에서는, 도 1 에 도시된 제 1 실시형태에 따른 수분 검출기로부터 제 1 온도 센서 (11) 가 생략되어 있으며, 이에 따라, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 의 동작이 제 1 실시형태와 다르다. 제 1 실시형태에서, 제 1 온도 센서 (11) 는 기준 온도를 감지함으로써 측정 정확도를 향상시키지만, 수분 검출기를 강우 검출기로서 이용하는 경우에서는, 맑은 날씨에서의 건조 상태로부터 하나 이상의 빗물 방울이 온도 센서에 충돌하는 상태로의 온도 변화만이 검출될 필요가 있기 때문 에, 어떠한 경우에도 기준 온도를 검출할 필요는 없다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 수분 검출기의 구조를 나타낸 단면도이다. 하우징 (100) 에서, 소형 히터를 갖는 온도 센서 (12) 가 내장된 베이스보드 (baseboard; 101) 는 기울어져 탑재되어 있다. 하우징 (100) 의 이 부분은 관상(管狀)이며, 온도 센서 (12) 를 위아래로 개방한다. 한편, 온도 센서 (12) 를 둘러싸는 벽에 의해, 온도 측정의 바람에 의한 영향은 방지된다. 또한, 기울어져 탑재되어 있는 베이스보드 (101) 로 인하여, 베이스보드 (101) 에 쌓이는 오물 및 먼지는 빗물 등에 의해 세정된다.
온도 센서 (12) 로부터의 리드선은 그 다음 챔버에 배치된 인쇄 배선 기판 (102) 과 접속된다. 인쇄 배선 기판 (102) 이 젖는 것을 방지하기 위하여, 인쇄 배선 기판 (102) 이 배치되어 있는 챔버의 상부에는 지붕 (103) 이 제공된다. 인쇄 배선 기판 (102) 상에는, 도 6 에 도시되어 있는 신호 프로세싱 유닛 (20), 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30), 저장 유닛 (40), 디스플레이 유닛 (50), 2 개의 릴레이 (61 및 62), 및 전원 유닛 (70), 및 다른 필수 회로들이 탑재된다.
다음으로, 이 실시형태에 따른 수분 검출기의 동작을 설명한다. 먼저, 전류가 소형 히터 (13) 에 공급되지 않은 상태에서, 온도 센서 (12) 로부터 출력되는 열 감지 신호는 신호 프로세싱 유닛 (20) 에서 A/D 변환되고, 제 1 온도를 나타내는 디지털 신호가 획득된다. 이 디지털 신호는 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로 공급된다. 그 후, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은 전원 유닛 (70) 을 제어하여 소형 히터 (13) 로 전류를 공급함으로써, 소형 히터 (13) 가 소정 값에서 열 을 발생하게 한다. 그 후, 온도 센서 (12) 로부터 출력되는 열 감지 신호는 신호 프로세싱 유닛 (20) 에서 A/D 변환되고, 제 2 온도를 나타내는 디지털 신호가 획득된다. 이 디지털 신호는 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 으로 공급된다.
도 8 은 이 실시형태에 따른 수분 검출기에 의해 측정된 온도 변화를 도시한 것이다. 건조 상태에서, 가열되기 전, 측정된 제 2 온도는 제 1 온도 보다 더 높다. 그러나, 빗물의 첫 방울이 온도 센서 (12) 와 충돌할 때, 제 2 온도는 일시적으로 떨어진다. 그 후, 제 2 온도는 빗물 방울이 온도 센서 (12) 와 충돌할 때마다 떨어지며, 계속적인 강우 상태에서, 제 2 온도는 낮게 유지된다. 따라서, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은, 제 2 온도의 변화를 검출함으로써 강우가 시작되는지 여부를 결정할 수 있다. 온도 변화의 검출에 있어서, 예를 들어, 제 1 온도와 제 2 온도 사이의 값으로 설정된 임계값이 사용된다. 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은 측정된 제 2 온도를 임계값과 비교하고, 예를 들어, 소정 주기 후에 제 2 온도가 임계값 보다 더 낮게 되는 횟수에 기초하여 강우가 시작되는지 여부를 결정한다. 또한, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은, 전류가 소형 히터 (13) 에 공급된 이후 소정 주기가 경과할 경우에 전류 공급을 중단하고 측정 조건을 리셋시킴으로써, 측정을 다시 시작할 수도 있다.
컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은, 건조 상태에서 릴레이 (61) 의 회로가 닫히고 릴레이 (62) 의 회로가 개방되도록 릴레이 (61 및 62) 를 제어하며, 강우가 검출될 경우에는, 릴레이 (61) 의 회로가 개방되고 릴레이 (62) 의 회로가 닫히도록 제어한다. 릴레이 (61) 는, 예를 들어, 스프링클러에 전원 전압을 공급하는데 이용된다. 릴레이 (61) 의 회로가 강우의 시작 시에 개방될 경우, 릴레이 (61) 를 통하여 전원 전압을 공급받은 스프링클러는 중지된다. 한편, 릴레이 (62) 는, 예를 들어, 강우 경보용으로 이용된다. 릴레이 (62) 의 회로가 강우의 시작 시에 닫힐 경우, 릴레이 (62) 를 통하여 전원 전압을 공급받은 경보 장치가 동작하기 시작한다.
또한, 이 실시형태에 따른 수분 검출기는 강설 검출기 또는 결빙 검출기로서 이용될 수도 있다. 온도가 0℃ 이하가 될 경우, 빗물은 종종 눈이나 얼음으로 변한다. 따라서, 초기 상태에서 측정된 제 1 온도가 거의 0℃ 이하인 경우, 컴퓨팅 프로세싱 유닛 (30) 은, 예를 들어, 소정의 주기 이후에 제 2 온도가 임계값 보다 더 낮게 되는 횟수에 기초하여, 눈이 내질지 또는 결빙이 시작될 지의 여부를 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 호기성 박테리아가 쓰레기 처리기 내에서 용이하게 활동하는 조건을 안정적으로 유지하기 위해, 열 용량 방법을 따르고 비교적 간단한 구조를 갖는 폐쇄 케이스형 수분 검출기를 구현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서;
    상기 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서;
    상기 제 2 온도 센서를 가열하기 위한 가열 수단; 및
    상기 제 1 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 제 2 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하기 위한 프로세싱 수단을 구비하는, 수분 검출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 온도 센서에 의해 감지되는 온도와 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 제 2 온도 센서에 의해 감지되는 온도 사이의 관계에 대응하여, 상기 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 저장하기 위한 저장 수단을 더 구비하되,
    상기 프로세싱 수단은, 상기 제 1 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 제 2 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 계산을 수행하고, 그 계산에 의해 획득된 값에 기초하여 상기 저장 수단에 저장된 값을 참조함으로써, 상기 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 정보를 획득하는, 수분 검출기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세싱 수단은,
    상기 제 1 및 제 2 온도 센서로부터 각각 출력되는 신호들을 증폭하고, 증폭된 신호를 AD 변환시키기 위한 신호 프로세싱 수단; 및
    상기 제 1 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 신호 프로세싱 수단에 의해 획득되는 값과 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 제 2 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 신호 프로세싱 수단에 의해 획득되는 값 사이의 차이값을 획득하고, 그 차이값에 기초하여 상기 저장 수단에 저장된 값을 참조함으로써, 상기 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지를 획득하기 위한 컴퓨팅 프로세싱 수단을 구비하는, 수분 검출기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장 수단은, 상기 검출 대상물 내의 수분 퍼센티지에 관한 상한값 및 하한값을 저장하며, 그리고,
    상기 프로세싱 수단은, 획득된 수분 퍼센티지가 상기 하한값 보다 더 작을 경우에 제 1 제어 신호를 활성화하고, 획득된 수분 퍼센티지가 상기 상한값 보다 더 클 경우에 제 2 제어 신호를 활성화하는, 수분 검출기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 온도 센서 각각은 다이오드와 서미스터 (thermistor) 중 하나를 포함하는, 수분 검출기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 제 2 온도 센서의 케이스 내에 패키징되는 히터를 포함하는, 수분 검출기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 수단은, 획득된 수분 퍼센티지를 디스플레이 유닛 상에 디스플레이하기 위하여 사용되는 디스플레이 신호를 출력하는, 수분 검출기.
  8. 검출 대상물의 온도를 감지하기 위한 온도 센서;
    상기 온도 센서를 가열하기 위한 가열 수단; 및
    상기 가열 수단에 의해 가열되지 않은 상기 온도 센서로부터 출력되는 신호 및 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 강우가 시작되는지 여부를 결정하기 위한 프로세싱 수단을 구비하는, 수분 검출기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세싱 수단은,
    상기 온도 센서로부터 출력되는 신호들을 증폭하고, 증폭된 신호를 AD 변환시키기 위한 신호 프로세싱 수단; 및
    상기 가열 수단에 의해 가열되지 않은 상기 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 신호 프로세싱 수단에 의해 획득되는 값, 상기 가열 수단에 의해 가열되는 상기 온도 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 상기 신호 프로세싱 수단에 의해 획득되는 값, 및 소정의 임계값에 기초하여, 강우가 시작되는지 여부를 결정하기 위한 컴퓨팅 프로세싱 수단을 구비하는, 수분 검출기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 센서는, 다이오드와 서미스터 중 하나를 포함하는, 수분 검출기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 가열 수단은, 상기 온도 센서의 케이스 내에 패키징되는 히터를 포함하는, 수분 검출기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019169226A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Sprinkl. Io Llc Remote wireless moisture sensors for irrigation

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7811572B2 (en) * 2005-08-24 2010-10-12 Immunogen, Inc. Process for preparing purified drug conjugates
US8015726B2 (en) * 2005-06-23 2011-09-13 Whirlpool Corporation Automatic clothes dryer
DE102009023359A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Sms Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Trocknung eines Warmbandes oder eines Bleches in einem Walzwerk
GB0819053D0 (en) * 2008-10-17 2008-11-26 Ucl Business Plc Device for moisture content measurement
WO2011123653A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Earthtec Solutions Llc Environmental monitoring
WO2012142050A1 (en) 2011-04-10 2012-10-18 Earthtec Solutions Llc Methods and systems for monitoring crop management and transport
US9743578B2 (en) * 2011-04-27 2017-08-29 Kinze Manufacturing, Inc. Agricultural devices, systems, and methods for determining soil and seed characteristics and analyzing the same
US10512226B2 (en) 2011-07-15 2019-12-24 Earthtec Solutions Llc Crop-specific automated irrigation and nutrient management
US20130093580A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Nathan A. Chaney Flow monitor for matter in a flow path
ITMI20131554A1 (it) * 2013-09-20 2015-03-21 Innotec S R L Sonda di livello per ghiaccio, macchina di produzione del ghiaccio che incorpora una tale sonda di livello del ghiaccio e metodo di rilevamento del livello di ghiaccio in una macchina di produzione del ghiaccio
CN104636979A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 航天信息股份有限公司 一种基于往复机的粮食入仓自动分流方法和装置
EP3092503A4 (en) * 2014-01-08 2017-03-15 HzO, Inc. Methods, apparatuses and systems for sensing exposure of electronic devices to moisture
CN106610317A (zh) * 2015-10-26 2017-05-03 热映光电股份有限公司 温度侦测装置及温度侦测方法
US10823439B2 (en) * 2016-12-14 2020-11-03 Dell Products L.P. Systems and methods for reliability control of information handling system
JP2019164054A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 株式会社デンソーウェーブ 水分検知装置
US11002582B2 (en) * 2018-09-28 2021-05-11 Rosemount Inc. Process transmitter with thermal fluid detection for decreasing damage to the process transmitter components
JP2020201074A (ja) * 2019-06-07 2020-12-17 株式会社村田製作所 温度検出回路及びモジュール

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2718141A (en) * 1952-01-25 1955-09-20 Lorenzo A Richards Electro-thermal element for measuring moisture in porous media
US3575641A (en) * 1969-02-05 1971-04-20 Nasa Precipitation detector
US3961753A (en) * 1975-10-06 1976-06-08 International Electric Co. Irrigation system controller
SE457993B (sv) * 1985-01-25 1989-02-13 Ulf Nordin Metod och anordning foer att bestaemma fukthalten i fuktigt partikel- eller styckformat material
US4893506A (en) * 1988-07-14 1990-01-16 Industrial Technology Research Institute Method for estimating rainfall and a sensing device therefor
US4893508A (en) * 1988-12-13 1990-01-16 Viz Manufacturing Company Humidity sensing apparatus and method therefor
US5287734A (en) * 1992-02-13 1994-02-22 Cuming Kenneth J Thermal sensor
US5257532A (en) * 1992-06-29 1993-11-02 Rutgers, The State University Of New Jersey Method and apparatus for measuring moisture content as a function of thermal response
JP3616409B2 (ja) 1994-09-30 2005-02-02 株式会社東芝 厨芥処理装置
JP3557943B2 (ja) 1999-03-31 2004-08-25 松下電工株式会社 生ごみ処理機
JP2002286666A (ja) 2001-03-28 2002-10-03 Mitsubishi Electric Corp 含水率センサ
JP2002346526A (ja) 2001-05-28 2002-12-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd 生ごみ処理機及びその内容物の含水率検出方法並びにプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019169226A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Sprinkl. Io Llc Remote wireless moisture sensors for irrigation
US10416106B1 (en) 2018-03-02 2019-09-17 Sprinkl.IO LLC Remote wireless moisture sensors for irrigation

Also Published As

Publication number Publication date
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CN1721846A (zh) 2006-01-18
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