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박막이 기판 위에 고정됨으로 인해 상기 박막과 전극이 접촉하는 부분에서만 기체의 검출이 가능하여 감지 영역이 제한적인 단점이 있었던 종래기술의 기체센서들의 문제점을 해결하기 위해, 박막 전체에 걸쳐 가스의 감지가 가능하도록 구성됨으로써 감지범위를 확대하는 동시에, 감지 감도를 향상시킬 수 있도록 구성되는 정전식 기체센서에 있어서, 미리 정해진 일정 간격으로 각각 배치되는 하부전극 및 상부전극; 감지대상 기체와의 접촉에 의해 질량 및 전기전도도가 변화하는 물질로 이루어지고 상기 하부전극 및 상기 상부전극 사이의 공간에 배치되는 박막(membrane); 상기 하부전극 및 상기 상부전극 사이에 전압을 인가하여 변화하는 전기장을 형성하기 위한 교류전원; 상기 교류전원의 위상을 반전시키기 위해 배치되는 위상 인버터(phase inverter); 상기 박막에 전압을 인가하기 위한 직류전원; 및 상기 박막의 진동으로 인해 발생되는 음파를 검출하기 위한 음파검출기(sound detector)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 하부전극 및 상기 상부전극은, 미리 정해진 일정 간격을 두고 각각 배치된 알루미늄 전극(Aluminium electrodes)을 포함하는 도체판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 하부전극 및 상기 상부전극은, 반도체 재료를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부전극은, 상기 박막의 진동에 의해 발생하는 진동음이 상기 음파검출기로 전달될 수 있도록 하기 위해 형성되는 다수의 관통공을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극은, 상기 박막의 진동에 의해 발생하는 진동음이 상기 음파검출기로 전달될 수 있도록 하기 위해 형성되는 다수의 관통공을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 박막은, 상기 상부전극 및 상기 하부전극 사이의 중심부에 설치되는 다공성 실리콘 박막(porous silicon membrane)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 6항에 있어서, 상기 박막은, 상기 박막의 내부 또는 표면에 PMMA(Polymethylmethacrylate)를 포함하는 보강물질을 코팅하여 강도를 보강하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 6항에 있어서, 상기 박막은, 열처리에 의해 기체 흡착에 의한 질량 및 전기전도도 변화를 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 하부전극 및 상기 상부전극 사이에 상기 박막을 지지하기 위해 상기 박막의 양단에 각각 배치되는 절연 스페이서(spacer)를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 절연 스페이서가 접속되는 부분을 제외한 상기 박막의 전체 면적에 걸쳐 상기 감지대상 기체의 검출이 가능하여 감지범위 및 감도를 높일 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부전극에는 상기 교류전원으로부터 교류전원(Vin)이 인가되고, 상기 하부전극에는 상기 위상 인버터를 통과한 교류전원(-Vin)이 각각 인가되며, 상기 박막에는 상기 직류전원이 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 감지대상 기체와의 접촉 전과 후에 각각 상기 박막의 진동 진폭과 공명진동수의 변화로부터 상기 감지대상 기체의 존재 여부와 농도를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 음파검출기는, 사람의 가청 주파수 대역 및 사람이 들을 수 없는 주파수 대역도 검출할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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제 1항에 있어서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극에 상기 직류전원을 인가하고, 상기 박막에는 상기 교류전압을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 기체센서
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