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유리 pH 센서를 이용하여 용액의 pH를 측정하는 pH 측정시스템에 있어서,상기 유리 pH 센서의 등가 내부 저항값보다 10배이상 작은 저항값을 갖는 저항을 통하여 상기 유리 pH 센서로 전압을 인가하는 전원공급 수단과;상기 유리 pH 센서의 출력 전압을 검출하는 검출 수단과;상기 검출된 출력 전압을 기초로 상기 용액의 pH 값을 산출하는 산출 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 검출 수단은 연산 증폭기와 피드백 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 2 항에 있어서,상기 유리 pH 센서의 시정수는 R1(C-αC1)/(1+β) 이고, 여기서, R1은 상기 저항의 저항값, C1은 상기 피드백 커패시터의 정전용량, R,C는 상기 유리 pH 센서의 등가 내부 저항값 및 정전용량, α는 상기 연산증폭기의 이득, β는 R1/R 인 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 3 항에 있어서,상기 전원공급 수단이 사각파를 공급하고, 상기 산출 수단이 상기 사각파의 서로 다른 두 전압에 대한 상기 유리 pH 센서의 출력 전압을 기초로 상기 β을 산출하는 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 4 항에 있어서,상기 사각파는 펄스 폭이 상기 시정수보다 큰 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 유리 pH 센서의 출력 전압은 정상상태 전압인 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 4 항에 있어서,상기 산출 수단은 상기 사각파의 서로 다른 두 전압에 대한 상기 유리 pH 센서의 출력 전압을 기초로 상기 유리 pH 센서의 등가 내부 전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제 4 항에 있어서,상기 산출 수단은 상기 β을 기초로 상기 유리 pH 센서의 등가 내부 저항값을 산출하여 상기 유리 pH 센서의 고장여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 유리 pH 센서를 이용한 pH 측정시스템
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제1항에 있어서,상기 유리 pH센서는 하나의 등가전원이 직렬연결된 적어도 두 개의 등가저항들과 직렬연결되고, 제1등가커패시터는 제1등가저항과 병렬연결되며, 제2등가커패시터는 제2등가저항과 직렬연결되는 등가회로로 나타내는 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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제9항에 있어서,상기 유리 pH센서와 상기 산출수단 사이에 피드백회로부가 더 구비되고, 상기 피드백회로부는 상기 검출수단으로부터 상기 유리 pH센서의 출력전압을 인가받아 가변저항을 통해 상기 출력전압을 조절하여 귀환전압을 생성한 후, 상기 귀환전압을 상기 유리 pH센서로 재인가하는 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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제10항에 있어서,상기 피드백 회로부는 임베디드(Embedded) CPU 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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제9항에 있어서,상기 유리 pH 센서의 동특성 식은GGLASS(s) = (b1s+1)/(a2s2+a1s+1)이고, 여기서 a2와 a1 및 b1는 유리 pH 센서의 동특성을 결정짓는 상수인 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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제9항에 있어서,상기 검출수단의 출력전압 Y(s)과 상기 검출수단으로 재입력 되는 귀환전압U(s) 간의 전이함수는 U(s) = (k2s+k1)Y(s)/τFs+1이고, 이 때 tF 는 상기 유리 pH센서의 시정수이고, k1와 k2 는 가변저항값에 따라 변동하는 변수인 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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제11항에 있어서,상기 임베디드 CPU 시스템은 아래의 식을 연산하고, 그 연산결과를 기초로 하여 귀환전압을 조정하며, zk = e-h/τFzk-1 + (1-e-h/τF)ykuk = (k2/τF)yk + (k1 - (k2/τF)zk이 때, h는 샘플링 시간을 나타내며, 아래첨자 k는 샘플링 횟수를 나타내는 것을 특징으로 하는 유리 pH센서를 이용한 pH 측정시스템
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