KR20110098385A - 이온 농도 측정 회로 및 이온 전류 센서 - Google Patents

이온 농도 측정 회로 및 이온 전류 센서 Download PDF

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데쓰야 도쿠나가
후미타카 이리에
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휴글엘렉트로닉스가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 이온 밸런스의 적절한 유지를 가능하게 하는 이온 농도 측정 회로와, 상기 이온 농도 측정 회로에 사용하기에 바람직한 이온 전류 센서를 제공한다. 코로나 방전 의해 방전 전극(101)의 주위에 발생한 이온을 이온 전류 센서에 의해 포집(浦集)하여 그 농도를 측정하는 이온 농도 측정 회로에 있어서, 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에 방전 전극(10l)에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서(S1), 및 제1 센서(S1)와는 절연되어 배치되고, 또한 상기 전계에 의해 도전성의 센서부(S2a)에 유도 전류가 흐르는 동시에 센서부(S2a)가 이온을 포집하지 않도록 센서부(S2a)의 표면이 주위로부터 절연된 제2 센서(S2)로 이루어지는 이온 전류 센서(S)와, 제1 센서(S1)의 출력 신호와 제2 센서(S2)의 출력 신호와의 차이를 검출하기 위한 제1 ~ 제3 앰프(A1~A3) 등을 구비한다.

Description

이온 농도 측정 회로 및 이온 전류 센서{ION DENSITY MEASUREMENT CIRCUIT AND ION CURRENT SENSOR}
본 발명은, 코로나 방전을 이용하여 플러스 마이너스 이온을 발생하고, 제전(除電) 대상물을 제전하기 위한 이오나이저(ionizer)에 있어서, 이오나이저로부터 발생하는 플러스 마이너스의 이온 농도(이온 전류)를 측정하기 위한 이온 농도 측정 회로, 및 이 이온 농도 측정 회로에 사용되는 이온 전류 센서에 관한 것이다.
상기 종류의 이오나이저로서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다.
도 7은 특허 문헌 1에 개시된 이오나이저의 개략 구성도이며, 도 7에 있어서, 1은 팬, 2는 방전 전극(이미터), 3은 그리드, 4a, 4b는 송풍 방향을 따라 배치된 이온 전류 센서, 5a, 5b는 앰프, 6a, 6b는 A/D 변환기, 7은 연산 회로, 8은 직류 바이어스 전원, 9는 트랜스, 10은 교류 전원, 11은 제어부를 나타내고 있다.
그리고, 팬(1), 방전 전극(2) 및 그리드(3)는 이오나이저 본체에 설치되어 있고, 상기 이오나이저 본체의 그리드(3)에 근접하여, 적당한 지지 부재에 의해 이온 전류 센서(4a, 4b)가 지지되어 있다.
상기 종래 기술에서는, 각 이온 전류 센서(4a, 4b)에 의해 각각 검출한 이온 농도의 차이를 연산 회로(7)에 의해 구하고, 송풍 방향의 연장선 상에 있는 제전 대상물에 있어서의 플러스 마이너스 이온 농도가 균형을 이루도록, 상기의 차이에 따라 직류 바이어스 전원(8)의 전압을 제어함으로써 방전 전극(2)의 주위에 발생하는 플러스 마이너스의 이온량을 제어하고 있다.
〔특허 문헌 1] 일본공개특허 제2005-100870호 공보(단락 [0019]∼[0030], 도 1 내지 도 3 등)
도 7에 나타낸 이오나이저에서는, 구조상, 이온 전류 센서(4a, 4b)가 이오나이저 본체와 일체화되어 있고, 방전 전극(2)과 이온 전류 센서(4a, 4b)와의 사이의 거리는 그다지 이격되어 있지 않다.
그러므로, 이온 전류 센서(4a, 4b)는 방전 전극(2)으로부터 발생하는 플러스 마이너스 이온을 검출할 수 있는 동시에, 방전 전극(2)에 의해 형성되는 전계의 영향을 강하게 받게 되어, 이 전계에 의한 유도 전류가 본래의 이온 전류와 함께 이온 전류 센서(4a, 4b)에 의해 검출되게 된다. 상기의 유도 전류는, 방전 전극(2)과 이온 전류 센서(4a, 4b)와의 사이의 거리가 짧은 경우에는 지배적인 값으로 되고, 일반적으로 미소한 이온 전류를 정확하게 검출하는 것이 곤란하다.
방전 전극(2)에 의한 전계의 영향을 받지 않도록, 이온 전류 센서(4a, 4b)를 배치하는 데는, 이온 전류 센서(4a, 4b)를 이오나이저 본체로부터 분리하여 멀리 배치하고, 양자를 케이블에 의해 접속하는 등의 방법을 생각할 수 있지만, 제전 대상물의 이동 시에 케이블이 방해가 되거나 케이블을 이동시키는 것이 번잡하게 되는 등의 문제점이 있었다.
전술한 바와 같이, 이온 전류 센서에 의해 검출되는 전류는, 이온 전류보다 방전 전극의 전계에 의한 유도 전류가 지배적이므로, 이오나이저로부터 발생하는 플러스 마이너스 이온의 발생 비율을 정확하게 검출할 수 없었다. 그러므로, 시동(始動) 시에 설정한 플러스 마이너스의 이온 밸런스가, 시간의 경과와 함께 점차 어긋나 버리는 문제점이 있었다.
한편, 이오나이저의 방전 전극은, 정전기에 의해 선단에 더스트가 부착되는 성질이 있고, 방전 전극에 더스트가 부착되면 플러스 마이너스 이온의 발생 비율이 변화되는 동시에 전계 강도도 변화된다. 또한, 부착된 더스트에 기인하는 플러스 마이너스 이온의 발생 비율과 전계 강도는, 그 변화의 정도가 상이하므로, 이온 전류와 전계에 의한 유도 전류를 합산한 이온 전류 센서의 출력 전류에 의해 이온 밸런스를 제어하고 있는 종래의 이오나이저에서는, 방전 전극에 대한 더스트의 부착이 이온 밸런스의 어긋남을 한층 조장하게도 된다.
그래서, 본 발명의 해결 과제는, 이온 밸런스의 적절한 유지를 가능하게 하는 이온 농도 측정 회로와, 이 이온 농도 측정 회로에 사용하기에 바람직한 이온 전류 센서를 제공하는 것에 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해, 청구항 1에 관한 이온 농도 측정 회로는, 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 이온 전류 센서에 의해 포집(浦集)하여 그 농도를 측정하는 이온 농도 측정 회로에 있어서,
상기 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서와, 이 제1 센서와는 절연되어 배치되고 또한 상기 전계에 의해 도전성의 센서부에 유도 전류가 흐르는 동시에 상기 센서부가 상기 이온을 포집하지 않도록 상기 센서부의 표면이 주위로부터 절연된 제2 센서로 이루어지는 상기 이온 전류 센서와,
제1 센서의 출력 신호와 제2 센서의 출력 신호와의 차이를 검출하는 검출 수단을 포함하는 것이다.
청구항 2에 관한 이온 농도 측정 회로는, 청구항 1에 있어서, 상기 검출 수단은, 제1 센서의 출력 신호를 증폭하는 제1 증폭 수단과, 제2 센서의 출력 신호를 증폭하는 제2 증폭 수단과, 제1 증폭 수단의 출력 신호와 제2 증폭 수단의 출력 신호와의 차분을 증폭하는 차동 증폭 수단으로 이루어지는 것이다.
청구항 3에 관한 이온 전류 센서는, 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에, 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서와, 이 제1 센서와는 절연되어 배치되고 또한 상기 전계에 의해 도전성의 센서부에 유도 전류가 흐르는 동시에 상기 센서부가 상기 이온을 포집하지 않도록 상기 센서부의 표면이 주위로부터 절연된 제2 센서로 이루어지는 것이다.
청구항 4에 관한 이온 전류 센서는, 청구항 3에 있어서, 절연성의 기판 상에 제1 센서 및 제2 센서가 빗의 톱니형으로 교호적으로 배치되고, 이들 제1 센서 및 제2 센서는 상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에 케이블을 통하여 접속되어 있는 것이다.
청구항 5에 관한 이온 전류 센서는, 청구항 3에 있어서, 칩형의 제1 센서 및 제2 센서가 일체로 형성되고, 이들 제1 센서 및 제2 센서는, 상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에 케이블을 통하여 접속되어 있는 것이다.
청구항 6에 관한 이온 전류 센서는, 청구항 3에 있어서, 상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에, 상기 방전 전극을 사이에 두고 제1 센서 및 제2 센서가 배치되어 있는 것이다.
청구항 7에 관한 이온 농도 측정 회로는, 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 이온 전류 센서에 의해 포집하여 그 농도를 측정하는 이온 농도 측정 회로에 있어서, 상기 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 따라서 유도 전류가 흐르는 제1 센서와, 이 제1 센서에 일단이 접속된 컨덴서로 이루어지는 상기 이온 전류 센서와,
제1 센서의 출력 신호와 상기 컨덴서의 타단으로부터 얻어지는 출력 신호와의 차이를 검출하는 검출 수단을 포함하는 것이다.
본 발명에 관한 이온 농도 측정 회로 및 이온 전류 센서에 의하면, 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 기인한 유도 전류의 영향을 받지 않고, 플러스 마이너스 이온 농도를 측정할 수 있어, 적절한 이온 밸런스 제어를 행할 수 있다.
또한, 이온 농도 측정 회로의 회로 구성이나 이온 전류 센서의 구조는 극히 간단하므로, 저비용으로 제공할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이온 농도 측정 회로의 회로도이다.
도 2는 이온 전류 센서의 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 이온 전류 센서의 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 이온 전류 센서의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 이온 전류 센서의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 관한 이온 농도 측정 회로의 회로도이다.
도 7은 종래 기술을 나타낸 개략적인 구성도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
먼저, 도 1은 제1 실시예에 관한 이온 농도 측정 회로의 회로도이다. 도 1에 있어서, S1은, 코로나 방전에 의해 방전 전극(도시하지 않음)의 주위에 발생한 플러스 마이너스의 이온을 포집하기 위한 도전 부재가 노출된 제1 센서이다. 또한, S2는, 제1 센서(S1)와 병설되거나, 또는 적당한 간격을 두고 배치되는 제2 센서이며, 도전 부재로 이루어지는 센서부(S2a)와, 이 센서부(S2a)에 의해 플러스 마이너스의 이온을 포집하지 않도록 센서부(S2a)의 표면을 주위로부터 절연하는 절연 부재(S2b)로 되어 있다. 여기서, 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)의 센서부(S2a)는 표면적이 같다.
이들 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)에 의해, 이온 전류 센서(S)가 구성되어 있다.
제1 센서(S1)는 저항(R1)을 통하여 제1 앰프(A1)의 비반전 입력 단자에 접속되고, 앰프(A1)의 반전 입력 단자는 저항(R2)을 통하여 접지되어 있다. 그리고, R3는 앰프(A1)의 출력 단자와 반전 입력 단자와의 사이에 접속된 귀환 저항이다.
동일하게 하여, 제2 센서(S2)의 센서부(S2a)는 저항(R4)을 통하여 제2 앰프(A2)의 비반전 입력 단자에 접속되고, 앰프(A2)의 반전 입력 단자는 저항(R5)을 통하여 접지되어 있다. 그리고, R6는 앰프(A2)의 출력 단자와 반전 입력 단자와의 사이에 접속된 귀환 저항이다.
제1 앰프(A1)의 출력 단자는 저항(R7)을 통하여 제3 앰프(A3)의 반전 입력 단자에 접속되어 있는 동시에, 제2 앰프(A2)의 출력 단자는 저항(R8)을 통하여 제3 앰프(A3)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 그리고, 이 비반전 입력 단자는 저항(R9)을 통하여 접지되어 있다. 또한, R10은 앰프(A3)의 출력 단자와 반전 입력 단자와의 사이에 접속된 귀환 저항이다. 또한, 앰프(A3)의 출력 단자는, 저항(R11)을 통하여 일단이 접지된 컨덴서(C)에 접속되고, 그 접속점이 회로 전체의 출력 단자로 되어 있다.
여기서, 제1, 제2 앰프(A1, A2)의 증폭도는 같게 되어 있다.
상기 구성에 있어서, 비반전 증폭기로서의 제1 앰프(A1) 및 저항(R1~R3)은 제1 센서(S1)의 출력 신호를 증폭하는 제1 증폭 수단을 구성하고, 비반전 증폭기로서의 제2 앰프(A2) 및 저항(R4~R6)은 제2 센서(S2)의 센서부(S2a)의 출력 신호를 증폭하는 제2 증폭 수단을 구성하고, 제3 앰프(A3) 및 저항(R7~R10)은 제1 및 제2 증폭 수단의 출력 신호의 차분을 증폭하는 차동 증폭 수단을 구성하고, 저항(R11) 및 컨덴서(C)는 차동 증폭 수단의 출력 신호를 평활(平滑)하여 출력하는 출력 수단을 구성하고 있다.
다음에, 도 2는 전술한 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)로 이루어지는 이온 전류 센서(S)의 실시예를 나타낸 평면도이며, 절연성의 기판(P) 상에 빗의 톱니형으로 형성한 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)를 교호적으로 배치한 예이다. 여기서, 제1 센서(S1)는 동박(銅箔) 등으로 이루어지는 도전 부재를 노출시키고, 제2 센서(S2)는, 센서부(S2a)로서의 도전 부재의 표면을 절연 부재(S2b)로서의 레지스트막에 의해 주위로부터 피복하여 형성되어 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 이온 전류 센서(S)를, 케이블(CL)을 통하여 이오나이저 본체(100)에 접속한 상태를 나타내고, 상기 케이블(CL)은 도 1에 나타낸 이온 농도 측정 회로의 입력 측(저항 R1, R4의 일단)에 접속되어 있다. 그리고, 도 3에 있어서, 101은 방전 전극이다.
또한, 도 4는 이온 전류 센서(S)의 다른 실시예를 나타내고, 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)를 칩형으로 형성하여 양자를 일체화한 예이다.
전술한 이온 전류 센서(S)를 포함하는 이온 농도 측정 회로의 동작을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도전 부재가 노출되어 있는 제1 센서(S1)에는, 고전압이 인가되어 코로나 방전에 의해 방전 전극(101)으로부터 발생하는 플러스 마이너스의 이온이 포착되므로, 플러스 마이너스의 이온 농도에 따른 이온 전류가 흐른다. 동시에, 제1 센서(S1)에는, 방전 전극(101)에 의해 형성되는 전계의 영향에 의해 유도 전류가 흐른다. 그러므로, 제1 센서(S1)로부터는, 이온 전류와 유도 전류와의 합성 전류가 흘러 제1 앰프(A1)의 출력 신호는 상기 합성 전류에 따른 값으로 된다.
한편, 도전 부재인 센서부(S2a)의 표면이 노출되어 있지 않은 제2 센서(S2)에는, 방전 전극(101)으로부터 발생하는 플러스 마이너스 이온이 포착되지 않고, 방전 전극(101)에 의해 형성되는 전계의 영향에 의한 유도 전류만이 흐른다. 그러므로, 제2 앰프(A2)의 출력 신호는 상기 유도 전류에 따른 값으로 된다.
따라서, 제3 앰프(A3)에 있어서, 제1 앰프(A1)의 출력 신호와 제2 앰프(A2)의 출력 신호와의 차분을 증폭함으로써, 유도 전류에 상당하는 신호가 상쇄되어 이온 전류에 상당하는 신호만을 출력 신호로서 인출할 수 있다.
상기 출력 신호는 방전 전극(101)으로부터 발생하는 플러스 마이너스의 이온 농도의 밸런스를 반영한 극성을 가지므로, 상기 극성에 따라 방전 전극(101)에 인가하는 전압의 바이어스량을 제어하는 등의 방법에 의해, 이온 밸런스를 제어하면 된다.
그리고, 도 5의 (a)~(d)는, 이온 전류 센서(S)의 또 다른 실시예를 나타내고, 이오나이저 본체(100)에 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)를 배치한 경우의 개략적인 구성도이다.
즉, 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)를 각각 개별적으로 형성하고, 이오나이저 본체(100)의 방전 전극(101)을 협지하도록 양 센서(S1, S2)를 배치하면 된다. 이 경우, 도 5의 (a)나 도 5의 (b)와 같이, 양 센서(S1, S2)를 쌍으로 하여 이오나이저 본체(100)의 양 단부나 중앙부에 배치해도 된다. 여기서, 도 5의 (a)의 경우에는, 2개의 제1 센서(S1)끼리, 2개의 제2 센서(S2)끼리를 서로 접속하면 된다.
또한, 도 5의 (c)나 도 5의 (d)와 같이, 한쪽의 센서(S1) 또는 센서(S2)의 수를 다른 쪽의 센서(S2) 또는 센서(S1)의 수보다 많게 해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 도 5의 (c)에 있어서의 2개의 제1 센서(S1)끼리, 도 5의 (d)에 있어서의 2개의 제2 센서(S2)끼리를 전기적으로 접속하면 된다.
또한, 예를 들면 도 5의 (c)의 구성에 있어서, 좌측의 제1 센서(S1)와 중앙의 제2 센서(S2)를 사용하여 1개의 이온 농도 측정 회로를 구성하고, 마찬가지로 우측의 제1 센서(S1)와 중앙의 제2 센서(S2)를 사용하여 다른 이온 농도 측정 회로를 구성하는 동시에, 이들 2개의 이온 농도 측정 회로에 의해 측정한 이온 농도의 평균값을 구해도 된다.
동일하게 하여, 도 5의 (d)의 예에서는, 중앙의 제1 센서(S1)를 공통으로 하여 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)와의 쌍을 2세트 형성하고, 각 세트를 사용하여 2개의 이온 농도 측정 회로를 구성할 수 있다.
이상과 같이, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같은 이온 전류 센서(S)를 사용하면, 방전 전극(101)의 전계에 기인한 유도 전류를 상쇄하여 이온 농도를 측정할 수 있고, 특히, 도 5와 같이 방전 전극(101) 가까이에 이온 전류 센서(S)가 배치되어 있는 경우라도, 상기 전계에 영향을 받지 않고 이온 농도를 확실하게 측정하여 이온밸런스의 제어를 행할 수 있다.
또한, 방전 전극에 대한 더스트의 부착에 의한 플러스 마이너스 이온의 발생 비율과 전계 강도에 대하여, 양자의 변화의 정도가 상이하다고 해도, 전계에 기인하는 유도 전류는 최종적으로 상쇄되므로, 상기 더스트에 의해 측정 오차가 조장될 염려도 적다.
다음에, 도 6은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 블록도이다.
제2 실시예는, 제1 실시예에 있어서의 제2 센서(S2) 대신에, 제1 센서(S1)의 일단과 앰프(A2) 측의 저항(R4)의 일단과의 사이에 컨덴서(C1)를 접속하고, 제1 센서(S1)와 컨덴서(C1)에 의해 이온 전류 센서(S')를 구성하고 있다.
제1 실시예에 의하면, 제2 센서(S2)에 접속되는 케이블의 길이나 그 이동 등의 영향에 의해 제2 센서(S2)의 컨덴서 성분(용량값)이 일정하지 않게 되어, 방전 전극(101)으로부터의 전계에 의해 센서부(S2a)로부터 출력되는 유도 전류가 일정하게 되지 않는 경우가 있다.
그러므로, 제2 실시예에서는, 제2 센서(S2)를 제거하여 제1 센서(S1)의 일단과 앰프(A2) 측의 저항(R4)의 일단과의 사이에 소정값의 컨덴서(C1)를 접속하고, 제1 센서(S1)로부터 상기 컨덴서(C1)를 통하여 전계에 의한 유도 전류만을 앰프(A2) 측으로 인출하도록 한 것이다.
상기 제2 실시예에 있어서도, 제1 앰프(A1)의 비반전 입력 단자에는 이온 전류와 유도 전류와의 합성 전류가 유입되고, 제2 앰프(A2)의 비반전 입력 단자에는 유도 전류만이 유입된다. 따라서, 제3 앰프(A3)에 의해 제1 앰프(A1)의 출력 신호와 제2 앰프(A2)의 출력 신호와의 차분을 증폭함으로써, 유도 전류에 상당하는 신호가 상쇄되어 이온 전류에 상당하는 신호만을 출력 신호로서 인출할 수 있어, 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
특히, 상기 제2 실시예에 따르면, 이온 농도를 안정적으로 측정할 수 있는 동시에, 이온 전류 센서(S')의 구성을 간략화하여 비용을 한층 저감할 수 있다.
S, S': 이온 전류 센서
S1: 제1 센서
S2: 제2 센서
S2a: 센서부
S2b: 절연 부재
A1~A3: 앰프
R1~R11: 저항
C, C1: 컨덴서
P: 기판
CL: 케이블
100: 이오나이저 본체
101: 방전 전극

Claims (7)

  1. 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 이온 전류 센서에 의해 포집(浦集)하여 그 농도를 측정하는 이온 농도 측정 회로에 있어서,
    상기 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서와, 상기 제1 센서와는 절연되어 배치되고 또한 상기 전계에 의해 도전성의 센서부에 유도 전류가 흐르는 동시에 상기 센서부가 상기 이온을 포집하지 않도록 상기 센서부의 표면이 주위로부터 절연된 제2 센서로 이루어지는 상기 이온 전류 센서와,
    상기 제1 센서의 출력 신호와 상기 제2 센서의 출력 신호와의 차이를 검출하는 검출 수단
    을 포함하는, 이온 농도 측정 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은,
    상기 제1 센서의 출력 신호를 증폭하는 제1 증폭 수단과,
    상기 제2 센서의 출력 신호를 증폭하는 제2 증폭 수단과,
    상기 제1 증폭 수단의 출력 신호와 상기 제2 증폭 수단의 출력 신호와의 차분을 증폭하는 차동 증폭 수단으로 이루어지는, 이온 농도 측정 회로.
  3. 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에, 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서와,
    상기 제1 센서와는 절연되어 배치되고, 또한 상기 전계에 의해 도전성의 센서부에 유도 전류가 흐르는 동시에 상기 센서부가 상기 이온을 포집하지 않도록 상기 센서부의 표면이 주위로부터 절연된 제2 센서
    를 포함하는, 이온 전류 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    절연성의 기판 상에 상기 제1 센서 및 제2 센서가 빗의 톱니형으로 교호로 배치되고, 상기 제1 센서 및 제2 센서는, 상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에 케이블을 통하여 접속되어 있는, 이온 전류 센서.
  5. 제3항에 있어서,
    칩형의 제1 센서 및 제2 센서가 일체로 형성되고, 상기 제1 센서 및 제2 센서는, 상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에 케이블을 통하여 접속되어 있는, 이온 전류 센서.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 방전 전극을 구비한 이오나이저 본체에, 상기 방전 전극을 사이에 두고 상기 제1 센서 및 제2 센서가 배치되어 있는, 이온 전류 센서.
  7. 코로나 방전에 의해 방전 전극의 주위에 발생한 이온을 이온 전류 센서에 의해 포집하여 그 농도를 측정하는 이온 농도 측정 회로에 있어서,
    상기 이온을 포집하여 이온 전류가 흐르는 동시에 상기 방전 전극에 의해 형성되는 전계에 의해 유도 전류가 흐르는 제1 센서와, 상기 제1 센서에 일단이 접속된 컨덴서로 이루어지는 상기 이온 전류 센서와,
    상기 제1 센서의 출력 신호와 상기 컨덴서의 타단으로부터 얻어지는 출력 신호와의 차이를 검출하는 검출 수단
    을 포함하는, 이온 농도 측정 회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022092376A1 (ko) * 2020-11-02 2022-05-05 한국전자기술연구원 이온밸런스 측정센서 및 그 측정방법, 이온밸런스 측정센서를 이용한 이온밸런스 조절장치 및 그 조절방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022092376A1 (ko) * 2020-11-02 2022-05-05 한국전자기술연구원 이온밸런스 측정센서 및 그 측정방법, 이온밸런스 측정센서를 이용한 이온밸런스 조절장치 및 그 조절방법

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