KR0145591B1

KR0145591B1 - 써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR0145591B1
Application number: KR1019950017880A
Authority: KR
Inventors: 이군석
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR970002274A

Abstract

본 발명은 하는 써모파일 센서를 이용한 온도 감지 방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 기존의 온도측정회로에 전원부(1)의 온도보상용 다이오드(D1)의 순방향 전압을 증폭시 전원전압 이하가 되도록 분배해 주는 순방향 전압 분배부(7)와; 상기 순방향 전압 분배부(7)에서 미약하게 출력되는 다이오드 순방향 전압을 일정레벨로 증폭시켜 주는 순방향 전압 증폭부(8)와; 상기 마이컴(5)의 제어를 받아 증폭부(3) 및 순방향 전압 증폭부(8)의 출력전압을 A/D변환기(4)에 선택적으로 입력시켜 주는 스위칭부(9)를 부가시켜 전원부를 구성하고 있는 저항들에 오차가 있더라도 물체온도 검출신호 증폭부의 출력전압에 전달되는 오프세트 전압(Vs)과 다이오드 전압(Vd2)의 변동분이 서로 거의 상쇄되도록 하므로써, 전원부의 저항오차에 의한 증폭부의 출력전압 변화를 최소화시킬 수 있고, 또 온도측정시 다이오드의 순방향 전압을 이용하여 물체의 초기온도를 계산하고 증폭부 출력전압의 시간에 따른 변화(Vo(t)-Vo(0))를 이용하여 온도를 계산하므로 전자레인지등에서 요리를 할 경우 연속적으로 온도를 측정할 때 물체의 정확한 온도를 측정할 수 있는 것이다.

Description

써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법 및 그 장치

제1도는 종래 다이오드 온도보상형 써모파일 센서의 사시도.

제2도는 종래의 온도측정 회로도.

제3도는 본 발명 장치의 상세 회로도.

제4도는 본 발명 장치를 통해 온도를 측정하였을시 마이컴에서 출력되는 제어신호의 예시 파형도.

제5도는 측정된 다이오드 순방향 전압(Vd)과 메모리에 저장된 다이오드 순방향(Vk) 비교 데이터표.

제6도는 물체로부터 방사된 적외선에 의한 발생전압과 물체의 온도에 따른 비교 데이터표.

제7도는 본 발명 장치의 다른 실시예시 회로도.

제8도는 본 발명을 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원부 2 : 써모파일 센서

3 : 증폭부 4,41,42 : A/D변환기

5 : 마이컴 7 : 순방향 전압 분배부

8 : 순방향 전압 증폭부 9,91,92 : 스위칭부

본 발명은 써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 다이오드에 의해 주변온도를 보상하는 써모파일 센서를 이용하여 물체의 온도를 측정하여 부품(예: 저항)의 오차에 의한 측정오차가 있더라도 소정 물체의 정확한 온도를 측정할 수 있도록 한 써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법 및 그 장치에 관한 것이다.

제1도는 종래의 널리 사용되고 있는 다이오드 온도보상형 써모파일 센서를 나타낸 것으로써, 써모파일 센서와 상기 센서의 주변온도를 보상시켜 주기 위해 다이오드가 상면에 적외선 입광 윈도우(30A)를 구비된 원통형 금속 케잉스(30)에 씌워진 구성으로 되어 있었다.

제2도는 종래의 온도측정 회로도로써, 저항(R1,R2,R8,R10-R12), 가변저항(VR1), 온도보상용 다이오드(D1), 콘덴서(C1,C7) 및 증폭기(AMP1)로 구성되어 써모파일 센서(32)의 주변온도를 보상하기 위한 오프세트 전압(Voff)을 발생시키는 전원부(31)와; 물체의 온도를 소정전압으로 검출하는 써모파일 센서(32)와; 3개의 증폭기(AMP2-AMP4), 콘덴서(C3-C6) 및 저항(R3-R7,R9)로 구성되어 상기 써모파일 센서(32)에서 출력되는 미약한 온도검지신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 증폭부로 변환시켜 주는 A/D변환기(34)와; 상기 A/D변환기(34)의 출력신호를 입력받아 전자레인지(36)의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(35)으로 구성되어 있었다.

먼저, 써모파일 센서(32)에서 발생되는 전압(Vs)은 물체로부터 방사되는 적외선에 의한 전압과 센서 주변의 온도에 의한 전압의 차가됨에 따라 써모파일 센서(32) 주변의 온도가 증가하면 할수록 써모파일 센서(32)에서 발생되는 전압은 감소된다.

또한, 상기 써모파일 센서(32) 주변온도의 변화에 의한 출력전압의 감소는, 전원보(31)의 다이오드(D1) 온도에 따른 특성변화를 이용하여 보상할 수 있다.

즉, 온도보상용 다이오드(D1)에 일정한 순방향 전류를 흘릴 때 다이오드 순방향 전압은 약 2mV/℃씩 감소되는데, 이때 다이오드의 에노드에 인가되는 전압(Vd1)은 일정하므로 케소오드에 유기되는 전압(Vd2)은 약 2mV/℃ 증가히게 된다.

한편, 상기 써모파일 센서(32)과 다이오드(D1)는 제1도와 같이 하나의 원통형 금속 케이스(30)에 씌워진 형상을 가지므로 센서 주변온도와 다이오드의 주변온도는 거의 같게 되어 상기 다이오드(D1)의 온도특성을 이용하면 센서 주변온도의 변화에 따른 써모파일 센서(32)의 전압감소를 보상시킬 수 있어 물체의 온도를 검출해 낼 수 있는 것이다.

또한, 상기 전원부(31)에 설치된 가변저항(VR1)은 주변온도의 변화에 따른 써모파일 센서의 발생전압 감소율과 다이오드의 전압 변화율이 증폭부(33)의 출력전압(Vo)에 의해 상쇄되도록 적절히 조절하여 주면된다.

그런데, 종래의 이와같은 써모파일 센서(32) 주변온도 보상방법은, 회로모듈을 대량 생산할 때 저항의 오차에 의해 물체온도의 측정값에 오차가 발생되고, 또 정확한 주변온도 보상을 위해서는 가변저항(VR1)값을 적절히 설정해 주기 위한 수많은 실혐을 반복해야하는 문제점이 있다.

제2도에서 전원부(31)를 구성하고 있는 저항값들의 오차에 의해 증폭부(33)의 출력전압(Vo)에 미치는 영향을 다음과 같다.

(식1)에서 다이오드에 전압을 공급하는 전원부(31)의 저항오차에 의한 전압의 변화는 Ad만큼 증폭되어 증폭부(33)의 출력전압(Vo)에 영향을 미치게 되고, 오프세트 전압(Voff)을 공급하는 전원부(31)의 저항오차에 의한 전압의 변화는 Aoff만큼 증폭되어 증폭부(33)의 출력전압에 영향을 미치게 된다.

상기 전원부(31)의 저항오차에 의한 출력전압(Vo)의 변화를 알아보기 위해 각 저항값을 제2도와 같이 설정하였다면 Ad=11이 되고 Aoff=-10이 된다.

이때, 저항(R1,R2)이 1%의 오차를 갖는 것이라면 최대 약 30mV의 전압변동이 있게되고, 증폭부(33)의 출력 증가분은 11×30mV=0.33V가 된다.

만약, 상기 마이컴(35)이 8비트로 데이터를 처리하고 있다면 마이컴이 인식할 수 있는 회소전압은 20mV가 되는데, 증폭부(30)의 출력이 20mV/℃의 비율로 변하도록 증폭비(As)를 결정하였다면 오프세트 전원부(31)의 저항(R1,R2)의 1%오차에 의한 증폭부(33)의 출력 변화분 0.33V는 결국 0.33V/20mV/℃=16.5℃의 측정오차를 가져온다.

그리고, 저항(R11,R12) 역시 1%의 오차를 갖는 것을 사용하였다면 최대 약 25mV의 전압변동이 생기고, 이때의 증폭부(33) 출력전압(Vo)은 -10×25mV=-0.25V가 감소되며, 이것은 결국 약 12.5℃의 온도 측정오차를 가져오게 된다.

만약 모든 저항을 1%오차를 갖는 것을 사용하여 증폭부(33)를 대량 생산하는 경우는 상기에서 언급한 이유들로 인해 물체의 정확한 온도를 측정할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

본 발명의 목적은, 전원부의 저항값 오차에 의한 온도측정 오차를 줄일 수 있는 써모파일 센서를 이용한 온돈 감지방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 주변온도 보상을 위한 수많은 저항값의 조정실험을 실시하지 않아도될 뿐만 아니라, 주변온도 보상에 이용되는 저항(예; VR1,R8)들의 오차가 있더라도 물체의 온도를 정확히 측정할수 있는 써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

이하, 첩부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명 장치의 일 실시예를 나타낸 것으로써, 저항(Ra,R6,Rc,R8), 가변저항(VR1), 온도보상용 다이오드(D1), 및 증폭기(AMP1)로 구성되어 써모파일 센서(2)의 주변온도를 보상하기 위한 오프세트 전압(Vpff)을 발생시키는 전원부(1)와; 물체의 온도를 소정전압으로 검출하는 써모파일 센서(2)와; 3개의 증폭기(AMP2-AMP4), 콘덴서(C3-C6) 및 저항(R3-R7,R9)로 구성되어 상기 써모파일 센서(2)에서 출력되는 미약한 온도검지신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 증폭부(3)와; 아날로그신호의 온도검지신호를 디지털신호로 변환시켜 주는 A/D변환기(4)와; 상기 A/D변환기(4)의 출력신호를 입력받아 전자레인지등의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(5)으로 구성된 온도측정회로에 있어서, 상기 온도보상용 다이오드(D1)의 양단에 각각 일단이 접속되는 두 개의 저항(R11,R12)으로 구성되어 상기 다이오드(D1)의 순방향 전압을 분배하는 순방향 전압 분배부(7)와; 저항(R13,R14)과 증폭기(AMP5)로 구성되어 상기 순방향 전압 분배부(7)에서 미약하게 출력되는 다이오드 순방향 전압을 일정레벨로 증폭시켜 주는 순방향 전압 증폭부(8)와; 저항(R15,R16)과 트랜지스터(Q1,Q2)로 구성되어 상기 마이컴(5)의 제어를 받아 증폭부(3) 및 순방향 전압 증폭부(8)의 출력전압을 A/D변환기(4)에 선택적으로 입력시켜주는 스위칭(9)를 부가시켜서 된 것을 특징으로 한다.

제7도는 본 발명 장치의 다른 실시예로써, 상기 증폭부(3)와 마이컴(5) 및 순방향 전압 증폭부(8)와 마이컴(5) 사이에 저항(R15,R16)(R17,R18)과 트랜지스터(Q1)(Q2)로 구성되어 제1 및 제2 스위칭부(91,92)와 2개의 A/D변환기(41,42)를 각각 순차적으로 설치하여 상기 마이컴(5)에서 제1 및 제2 스위칭부(91,92)중 어느 하나를 구동시키도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 방법은 제8도에 나타낸 바와 같이, 써모파일 센서(2)를 통해 물체의 온도측정이 시작되어 처음 소정시간(T)동안에는 스위칭부(9)의 트랜지스터(Q1)는 온시키고 트랜지스터(Q2)는 오프시켜 다이오드의 순방향 전압(Vd)을 측정한 후, 이 전압(Vd)을 이용하여 자체내에 기억된 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 읽고 이 데이터를 다시 메모리에 저장하는 제1 단계와; 소정시간(T)이 경과되면 트랜지스터(Q1)는 오프시키고 트랜지스터(Q2)는 온시켜 증폭부(3)의 출력전압(Vo)을 측정한 후, 그때의 출력전압(V₀(0))과 메모리에 저장되어 있는 초기 다이오드의 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 이용하여 물체의 온도에 의해 발생한 전압(V1(0))에 의한 As×V1을 계산하고, 이어서 이 값에 대응되는 물체의 초기온도(T(0))를 산출하여 T(0)와 Vo(0)를 다시 메모리에 저장시키는 제2단계와; 물체의 온도를 측정한지 일정시간(t)이 경과된 후 증폭부(3)의 출력전압이 Vo(t) V이고, 물체온도 변화에 따른 증폭부(3)의 출력전압 변화율이 RmV/℃이면 T(t)=T(0)+(Vo(t)-Vo(0))/R 식을 통해 물체의 온도를 산출해 내는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제3도의 일 실시예를 중심으로 설명하면, 써모파일 센서(2)의 출력전압을 증폭시켜 주는 증폭부(3)의 출력전압(Vo)의 오프세트와 주변온도 보상을 위해 추가되는 항에서의 Voff와 Vd1는 다음과 같게 된다.

본 발명에서의 (식3)과 종래 회로에서의 (식2)를 비교해 보면, 식(2)에서는 Voff와 Vd1이 각각 다른 저항들이 있는 반면 (식3)에서는 Voff 와 Vd1이 공통저항을 사용하고 있다는 점인데, 이와같이 공통저항을 사용하면 저항오차에 의한 Voff 와 Vd1의 전압변화가 거의 같게 된다.

상기에서 공통저항을 사용하면 (식1)에서 각 저항값이 제3도에서와 같이 설정되었을 때, Aoff=-10, Ad=11이기 때문에 Voff 와 Vd1에서의 전압변화가 증폭부(3)의 출력전압(Vo) 변화에 미치는 영향이 서로 상쇄된다.

즉, 저항(Ra,Rc,Rc)의 오차에 의해 Voff 가 25mV 변한다면 동시에 Vd도 거의 25mV 변하게 되고, 이러한 전압변동이 증폭부(3)의 출력전압에의 영향은 -10×25mV+11×25mV=25mV가 되어서 결국 측정온도의 오차는 약 1℃로 줄일 수 있는 것이다.

한편, 두 개의 분배저항(R11,R12)으로 구성된 순방향 전압 분배부(7)는 다이오드(D1)의 양단 전압(Vd)을 소정레벨로 증폭하였을시 전원전압(예; 5V)의 범위에 있도록 하는 기능을 수행한다.

즉, 다이오드(D1)의 주변온도에 따른 순방향 전압은 약2mV/℃씩 감소하고, 8비트로 처리하는 마이컴(5)에서 인식할 수 있는 최소전압은 20mV이므로 주변온도의 변화에 따른 다이오드 양단 전압을 마이컴(5)이 인식하기 위해서 최소10배의 증폭이 필요하게 된다.

그러나, 주위온도에 따라 변화되는 다이오드 순방향 전압은 약0.6-0.8V의 범위에서 변화되므로 이 순방향 전압을 분배하지 않고 그대로 10배 증폭시키면 6-8V의 범위로 되어 전원전압으로 포화된다.

따라서, 순방향 전압 분배부(7)에서는 다이오드(D1)의 양단전압(Vd)을 R11×Vd/(R11+R12)로 분배하여 순방향 전압 증폭부(8)를 통해 증폭시킨 전압이 5V보다 작게 되도록 저항(R11,R12)값을 설정하였다.

또한, 다이오드 순방향 전압 증폭부(8)는 주변의 온도변화에 따른 순방향 전압의 변화를 마이컴(5)이 인식할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것으로, 마이컴(5)의 전압분해 능력(8비트 마이컴인 경우20mV)과 다이오드의 주변온도 변화에 따른 순방향 전압의 변화(약2mV/℃)를 고려하여 증폭율이 결정되는데, 본 발명에서는 상기 저항(R13,R14)값을 증폭률이 최소 10배를 갖도록 설정하였다.

또, 스위칭부(9)는 주변온도를 측정할 것인지 또는 물체의 온도를 측정할 것인지를 결정하여 출력되는 마이컴(5)의 제어신호에 따라 트랜지스터(Q1,Q2)를 선택적으로 동작시켜 주는 기능을 수행한다.

이때, 상기 스위칭부(9)를 구성하고 있는 트랜지스터(Q1,Q2)는 각각 NPN 및 PNP형으로 각 트랜지스터의 베이스는 공통으로 접속되어 전류제한용 저항(R15)을 통해 마이컴(5)의 제어신호 출력단자에 연결되어지고, 스위칭부(9)의 출력단에 설치된 저항(R16)은 트랜지스터들이 동작할 수 있도록 루프를 형성시켜 준다.

만약, 상기 마이컴(5)에서 하이상태의 제어신호를 출력하면 트랜지스터(Q1)는 온되고 트랜지스터(Q2)는 오프되므로 A/D변환기(4)로 전달되는 전압은 다이오드(D1)의 양단전압을 증폭한 전압이 되어, 상기 마이컴(5)은 써모파일 센서(2) 주변의 온도를 검출하게 된다.

반대로, 상기 마이컴(5)에서 로우상태의 제어신호를 출력하면 트랜지스터(Q1)는 오프되고 트랜지스터(Q2)는 온되므로 A/D변환기(4)로 전달되는 전압은 증폭부(3)의 출력전압(Vo)이 되어 상기 마이컴(5)은 써모파일 센서(2)을 통해 검출되는 물체의 온도가 몇℃인지를 판변하게 된다.

제4도는 다이오드를 이용하여 주변온도를 보상시켜 주는 써모파일 센서(2)를 통해 물체의 온도를 측정할 시 주변의 온도를 보상하기 위한 정밀한 가변저항(VR1)값의 설정실험을 하지 않고, 또 전원부(1)에 있는 저항들의 오차가 있더라도 물체의 온도를 정확히 측정하기 위한 마이컴(5)의 제어신호 출력 예를 나타낸 파형도이다.

한편, 상기 써모파일 센서(2)를 통해 물체의 온도측정이 시작되면, 상기 마이컴은 처음 소정시간(T)동안 제8도와 같이 제어신호단자를 통해 하이신호를 출력시켜 트랜지스터(Q1)는 온시키고 트랜지스터(Q2)는 오프시킨다.

따라서, 다이오드의 양단 전압(Vd)이 순방향 전압 증폭부(8)를 통해 일정레벨로 증폭된 후 A/D변환기(4)를 거쳐 디지털신호로 마이컴(5)d 입력되는데, 이때 상기 마이컴(5)은 제5도와 같은 형태로 자체내에 기억된 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 읽고 이 데이터를 다시 메모리에 기억시켜 주게 된다.

이후, 소정시간(T)이 경과되면 상기 마이컴(5)은 제어신호단자를 통해 로우신호를 출력시켜 트랜지스터(Q1)는 오프시키고 트랜지스터(Q2)는 온시키게 되므로, 증폭부(3)의 출력전압(Vo)이 A/D변환기(4)를 통해 디지털신호를 입력되는데, 이때 상기 마이컴(5)은 그때의 출력전압(Vo(0))과 제5도와 같은 형태로 저장되어 있는 초기 다이오드의 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 이용하여 다음 식에서 Vo(0)에 포함되어 이AT는 물체의 온도에 의해 발생한 전압(V1(0))을 계산한다(여기서 0은 물체의 온도를 측정하기 시작하는 시점을 의미한다).

여기서 Voff 와 Vd1은 정전압이기 때문에 이미 알고 있는 값이고, Aoff 와 Ad 또한 이미 알고 있는 증폭률이며, Vd는 측정치이고, V2는 센서 주변온도에 의해 써모파일센서에서 발생된 전압을 나타내는데 측정치Vd로부터 그 값을 알 수 있다(써모파일 센서의 발생전압(Vs)은 물체로부터 방사되는 적외선에 의한 전압(V1)과 센서주변 온도에 의해 발생되는 전압(V2)의 차기된다(즉, Vs=V1-V2).

따라서, 다이오드(D1)의 양단전압(Vd)을 측정하면 센서 주변온도를 알 수 있고, 이때의 센서 주변온도에 의해 발생한 전압(V2)을 제 6도에 나타낸 표로써 이용할 수 있으므로, 결룩 측정한 Vd값에 대응되는 (식5)에서의 Vk를 계산하여 제5도와 같은 테이블을 메모리에 저장시킬 수 있는 것이다.

제5도의 예시에서는 측정한 다이오드 양단전압(Vd)이 0.6V이면, 이때의 Vk는 1.6V가 됨을 알 수 있다.

제5도와 (식5)에 의해 As×V1이 계산되어지면 마이컴(5)내의 메모리에 제6도와 같이 저장된 데이터로부터 물체의 초기온도(T(0))를 읽고 T(0)와 Vo(0)를 다시 메모리에 저장시킨다.

제6도의 예에서는 측정된 증폭부(3)의 출력전압(Vo)과 제5도와 같은 데이블에서 얻은 Vk가 각각 1.9V,1.6V이면 이때의 물체 초기온도는 12℃가 된다.

물체의 온도를 측정한지 일정시간(t)이 경과된 후의 증폭부(3) 출력전압이 Vo(0)V이고, 물체온도 변화에 따른 증폭부(3)의 출력전압 변화율이 RmV/℃일 때 조리기를 통한 요리시작 후 ttlrks이 경과한 시점에서의 물체온도 T(t)는 다음과 같이 계산된다.

여기서 R은 물체의 온도가 1℃변화할 때의 증폭부(3) 출력전압 변화비율을 나타낸다.

한편, 제7도는 본 발명 장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 두 개의 스위칭부(91,92)와 그에 대응되는 A/D변환기(41,42) 및 상기 두 스위칭부(91,92)를 제어키위해 마이컴(5)이 두 개의 제어단자를 갖게된다.

이와 같이 장치를 통해 온도를 측정하기 시작하면, 상기 마이컴(5)의 모든 제어신호 출력단자에 하이신호를 출력시키게 되므로 제1 및 제2 스위칭부(91,92)내의 트랜지스터(Q1,Q2)가 모드 온되어 증폭된 상태의 다이오드 양단전압은 제1 A/D변환기(41)를 통해 마이컴(5)에 입력되고 센서의 출력전압은 제2 A/D변환기(42)를 통해 마이컴(5)에 입력된다.

따라서, 상기 마이컴(5)은 온도측정이 시작되면 증폭된 다이오드의 양단전압을 읽고 제5도와 같이 메모리에 저장된 데이터로부터 이 전압값에 해당되는 Vk(0)를 읽고, 다시 증폭부(3)의 센서 출력전압을 읽어들여 (식5)에 의해 As×V1(0)을 계산한다.

이후, 제6도와 같이 메모리에 저장된 데이터로부터 계산된 As×V1(0)값에 대응되는 온도 값(T(0))을 읽어서 T(0)와 Vo(0)를 다시 메모리에 저장시키며, 온도를 측정하기 시작한지 일정시간(t)이 경과되면 물체의 온도는 (식6)에 의해 계산해 낸다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전원부를 구성하고 있는 저항들에 오차가 있더라도 물체온도 검출신호 증폭부의 출력전압에 전달되는 오프세트 전압(Vs)과 다이오드 전압(Vd2)의 변동분이 서로 거의 상쇄되어 전원부의 저항오차에 의한 증폭부의 출력전압 변화를 최소화시킬 수 있고, 또 온도측정시 다이오드의 순방향 전압을 이용하여 물체의 초기온도를 계산하고 증폭부 출력전압의 시간에 따른 변화(Vo(t)-Vo(0))를 이용하여 온도를 계산하므로 전자레인지등에서 요리를 할 경우 연속적으로 온도를 측정할 때 물체의 정확한 온도를 측정할 수 있는 것이다.

Claims

써모파일 센서를 통해 물체의 온도측정이 시작되어 처음 소정시간(T)동안에는 스위칭부의 트랜지스터(Q1)는 온시키고 트랜지스터(Q2)는 오프시켜 다이오드의 순방향 전압(Vd)을 측정한 후, 이 전압(Vd)을 이용하여 자체내에 기억된 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 읽고 이 데이터를 다시 메모리에 저장하는 제1단계와; 소정시간(T)이 경과되면 트랜지스터(Q1)는 오프시키고 트랜지스터(Q2)는 온시켜 증폭부의 출력전압(Vo)을 측정한 후, 그때의 출력전압(Vo(0))과 메모리에 저장되어 있는 초기 다이오드의 순방향 전압에 해당되는 데이터(Vk(0))를 이용하여 물체의 온도에 의해 발생한 전압(V1(0))에 의한 As×V1을 계산하고, 이어서 이 값에 대응되는 물체의 초기온도(T(0))를 산출하여 T(0)와 Vo(0)를 다시 메모리에 저장시키는 제2단계와; 물체의 온도를 측정한지 일정시간(t)이 경과된 후 증폭부의 출력전압이 Vo(t)V이고, 물체온도 변화에 따른 증폭부의 출력전압 변화율이 RmV/℃이면 T(t)=T(0)+(Vo(t)-Vo(0))/R 식을 통해 물체의 온도를 산출해 내는 제3단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 써모파일 센서를 이용한 온도 감지방법.
써모파일 센서의 주변온도를 보상하기 위한 오프세트 전압(Voff)을 발생시키는 전원부와; 물체의 온도를 소정전압으로 검출하는 써모파일 센서와; 상기 써모파일 센서에서 출력되는 미약한 온도검지신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 증폭부와; 아날로그신호의 온도검지신호를 디지털신호롤 변환시켜 주는 A/D변환기와; 상기 A/D변환기의 출력신호를 입력받아 전자레인지등의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴; 으로 구성된 온도측정회로에 있어서, 상기 전원부의 온도보상용 다이오드(D1)의 순방향 전압을 증폭시 전원전압을 증폭시켰을 때 증폭된 전압이 이하가 되도록 분배해 주는 순방향 전압 분배부와; 상기 순방향 전압 분배부에서 미약하게 출력되는 다이오드 순방향 전압을 일정레벨로 증폭시켜 주는 순방향 전압 증폭부와; 상기 마이컴의 제어를 받아 증폭부 및 순방향 전압 증폭부의 출력전압을 A/D변환기에 선택적으로 입력시켜 주는 스위칭부; 를 부가시켜서 된 것을 특징으로 하는 써모파일 센서를 이용한 온도 감지장치.
제2항에 있어서, 상기 증폭부와 마이컴 및 순방향 전압 증폭부와 마이컴 사이에는 서로 다른 경로의 제1 및 제2 스위칭부와 2개의 A/D변환기를 각각 순차적으로 설치하여 상기 마이컴에서 제1 및 제2스위칭부중 어느 하나를 구동시키도록 한 것을 특징으로 하는 써모파일 센서를 이용한 온도 감지장치.