KR100332835B1 - 이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전대를 이용한 온도측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 공업용 열전대로 많이 사용하는 JIS 표준 B, R, S, K, E, J, T 타입의 서로 다른 종류의 열전대를 다채널 동시 사용할 수 있으며, 두 개의 회전 스위치와 셋 스위치를 이용하여 입력된 채널별 최소·최대 온도 값에 기초하여 온도 값 계산에 필요한 채널별 변수를 구하고, 이를 이용하여 온도 값을 구함으로써 열전대 기전력 증폭시 발생할 수 있는 오차를 최소화하며, 온도 범위(RANGE)와 디지털 출력 범위(SPAN)값에 따라 최종 출력 값을 계산한 후 메모리에 저장한 다음, 모니터링 시스템의 데이터 전송 요구가 있으면 RS232C 직렬통신포트를 통해 데이터를 전송하는 온도측정 장치 및 방법으로, 기존의 하드웨어 방식이 한가지 열전대 타입에 대해서만 온도측정이 가능하였던 것에 비해 사용자의 필요에 따라 여러 타입의 열전대를 혼용하거나 바꿔가며 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 장치 및 방법{Multi-channel temperature measurement apparatus and method for different types of thermocouples}

본 발명은 열전대를 이용한 온도측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 종류의 열전대를 다채널로 동시에 사용할 수 있는 온도측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

열전대(thermocouple)는 두 종류의 재질이 다른 금속의 끝을 접합하여 도 1 (a)와 같은 회로를 제작, 끝을 가열하면 고온점과 저온점 사이에서 온도차를 일으켜 회로상에 해당금속 고유의 열기전력이 발생한다. 이 현상을 제백효과(Seebeck effect)라 하며 이 원리를 이용하여 온도측정이 이루어진다. 이 1:1의 금속선을 열전대라 한다. 한쪽 접점에 가한 열과 발생하는 기전력은 수학식 1과 같이 표현되며, 기전력으로부터 온도를 계산할 수 있다.

여기서,, 그리고는 각각 두 금속 A와 B 간에 발생한 열기전력, 제벡 상수 그리고 접점에 가한 온도를 나타낸다.

공업용 열전대는 열기전력의 크기, 안정성과 수명, 내열성과 내식성, 특성의 균일성과 호환성 등의 여러 가지 조건을 충분히 고려하여 7가지 종류(B, R, S, K, E, J, T 타입)의 규격이 JIS C 1602-1981로 정해져 있다.

이와 같은 열전대 소자를 이용한 종래의 온도측정 장치로는 열전대(K 타입)에서 감지되는 신호를 증폭 출력하는 신호입력부와, 상기 신호입력부의 신호를 받아 이를 디지털신호로 변환시켜주는 신호변환부와, 상기 신호입력부 및 신호변환부의 동작을 제어하며 연산, 메모리기능을 갖는 시스템제어부와, 상기 시스템제어부의 저장데이타를 컴퓨터로 전송해주는 통신부를 포함하여 구성되어, 기계본체 및 각 부위의 작동유 온도를 다채널로 측정하여 각부의 현재온도를 컴퓨터화면을 통해 직접 확인할 수 있도록 한 것이 대한민국 공개특허공보 제96-014885호에 개시되어 있다.

그러나 상술한 종래 기술은 공업용으로 많이 사용되는 K 타입 열전대만을 다채널 동시 사용한 것으로, 열기전력의 크기, 안정성과 수명, 내열성과 내식성, 특성의 균일성과 호환성 등의 여러 가지 조건이 서로 다른 열전대를 혼용하여 사용하고자 하는 경우에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 규격이 정해져 있는 7가지 종류의 열전대, 즉 B, R, S, K, E, J, T 타입 열전대의 혼용은 물론 동시에 다채널 사용이 가능한 온도측정 시스템의 개발이 요구되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온도측정 대상에 따라 다른 종류의 열전대를 혼용할 수 있고, 또한 다채널을 동시에 사용할 수 있는 온도측정 장치와 하드웨어적으로 열전대 기전력 증폭시 발생할 수 있는 오차를 최소화하는 온도측정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 열전대의 원리를 나타낸 도

도 2는 본 발명에 따른 온도측정 장치의 구성 블록도

도 3은 도 2의 채널/모드선 스위치부의 상세도

도 4는 본 발명에 따른 온도측정 장치의 온도측정 과정을 보인 흐름도

도 5는 열전대로부터 온도를 계산하는 과정을 보인 블록도

도 6은 B, R, S, K, E, J, T 타입의 열전대에 대한 온도 기전력 테이블

도 7은 측정 온도에 대한 디지털 출력 값의 표현 방법을 보인 도

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 화면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 온도센싱부 20 : 증폭부

30 : 멀티플렉서 40 : 아날로그/디지털 변환부

50 : 마이크로프로세서 60 : 메모리

70 : 통신부 80 : 채널/모드선택 스위치부

90 : 모니터링 시스템

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도측정 장치의 구성 블록도이고, 도 3은 채널/모드선택 스위치부의 상세도이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 온도측정 장치는 열 감지에 의해 열기전력을 발생하는 온도센싱부(10)와, 상기 온도센싱부(10)의 출력을 증폭시키는 증폭부(20)와, 상기 증폭부(20)의 출력을 마이크로프로세서의 제어신호에 의해 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(30)와, 상기 멀티플렉서(30)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환부(40)와, 상기 멀티플렉서(30) 및 아날로그/디지털 변환부(40)를 제어하며 아날로그/디지털 변환부(40)를 통해 입력되는 온도센싱부(10)의 출력전압에 의거하여 온도를 연산하며,모니터링 시스템(90)의 온도 데이터 송신 요구가 발생되면 통신부(70)를 통해 온도 데이터를 송신하는 마이크로프로세서(50)와, 상기 마이크로프로세서(50)의 운영프로그램, 채널별 열전대 타입 설정값, 온도 연산에 필요한 데이터 및 연산된 온도 데이터를 저장하는 메모리(60)와, 상기 마이크로프로세서(50)와 모니터링 시스템(90)의 사이에서 양방향 통신을 수행하는 통신부(70)로 구성된다.

상기 온도센싱부(10)는 동종 또는 이종의 다수개의 열전대(11∼1n)로 구성되고, 상기 증폭부(20)는 상기 온도센싱부(10)의 다수개의 열전대(11∼1n)와 1:1로 대응 연결된 다수개의 증폭회로(21∼2n)로 구성되며, 상기 멀티플렉서(30)는 증폭부(20)에서 출력되는 출력신호의 수(즉, 증폭회로의 수)에 따라 n×1 멀티플렉싱이 가능한 것이 이용된다.

또한 본 발명의 온도측정 장치는 채널별로 사용되는 열전대의 최소·최대 온도 값을 사용자가 직접 설정할 수 있도록 채널/모드선택 스위치부(80)를 더 포함하고 있다.

이와 같은 구성을 갖는 온도측정 장치의 동작을 설명한다.

온도센싱부(10)를 구성하고 있는 열전대(11∼1n)는 7가지 종류(B, R, S, K, E, J, T 타입) 중에서 사용자가 임의로 원하는 종류와 개수(n개)를 선택하며, 선택된 열전대는 그 종류에 맞게 설계된 증폭회로(21∼2n)의 입력 단자에 1:1 연결된다.

따라서, 열전대(11∼1n)에서 발생된 미소한 열기전력은 증폭회로(21∼2n)에서 증폭된다.

한편, 마이크로프로세서(50)는 멀티플렉서(30)의 채널 1번부터 n번까지 돌아가며 선택하고, 선택된 채널에 연결된 증폭회로의 아날로그 출력은 아날로그/디지털 변환부(40)를 통해 디지털화되며, 마이크로프로세서(50)는 디지털화된 데이터에 의거하여 열전대(11∼1n)가 감지한 온도를 계산한 후 메모리(60)에 저장해두고, 모니터링 시스템(90)의 온도 데이터 전송 요구가 있는 경우 통신부(70)를 통해 모니터링 시스템(90)에 전송한다.

이를 도 4의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.

마이크로프로세서(50)는 도 4에 나타낸 바와 같이 먼저 내부 레지스터, 램, 입출력포트 등을 초기화한다.

계속하여, 메모리(60) 및 외부의 모니터링 시스템(90)의 데이터 전송 요구를 확인하고, 채널/모드선택 스위치부(80)의 상태를 읽어들여 현재의 모드를 확인한다.

모드 확인은 도 3에 나타낸 채널/모드선택 스위치부(80)의 채널선택 스위치와 모드선택 스위치가 모두 0이 선택된 경우 정상모드로 판단하고, 그렇지 않으면 셋업모드로 판단한다.

확인 결과, 정상모드이면 채널별 열전대 타입을 확인한다.

채널별 열전대 타입의 확인은 메모리(60)의 특정 번지(WY0)에 저장된 채널별 타입 설정값을 참조하여 얻는다. 메모리(60) 내에 저장된 채널별 타입 설정값은 표1, 표 2와 같이 구성되어 있다. 표 1, 2에 보듯이 3비트로 표현되는 열전대 타입 정보와 1비트로 표현되는 채널 유무 정보에 의해 마이크로프로세서(50)는 채널의 유무와 해당 채널의 열전대 타입을 인식한다.

a

b

c

d

a

b

c

d

····

a

b

c

d

a

b

c

d

채널 N

채널 N-1

채널 2

채널 1

열전대 타입	a	b	c
B	0	0	0
R	0	0	1
S	0	1	0
K	0	1	1
E	1	0	0
J	1	0	1
T	1	1	0

만약, 채널 1에 K 타입의 열전대가 연결되어 있다면, WY0의 최하위 4비트는 0111이 설정되어 있고, 마이크로프로세서(50)는 상위 3비트로 열전대가 K 타입임을, 최하위 1비트로 채널에 열전대가 연결되어 있음을 확인한다. 채널별 열전대 타입의 설정값은 하드웨어 초기화 단계에서 설정하거나 외부 통신 포트를 통하여 값을 써 준다.

채널별 열전대 타입의 확인이 끝나면, 채널별 감지 온도를 계산하여 그 데이터를 모니터링 시스템(90)에 전송하기 위하여 멀티플렉서(30)에 채널1에서 채널n까지 채널 선택 신호를 순차적으로 출력한다.

그러면 다수개의 열전대(11∼1n)에서 출력되어 증폭회로(21∼2n)에 증폭된 아날로그신호는 채널 선택 신호에 의해 선택되어 아날로그/디지털 변환부(40)에서 디지털신호로 변환되어 마이크로프로세서(50)에 입력된다. 마이크로프로세서(50)는 아날로그/디지털 변환부(40)에서 입력되는 디지털 데이터를 기초로 열전대(11∼1n)가 감지한 온도를 계산한다.

도 5는 n채널 중 임의의 한 채널에 대해 열전대에서 감지한 온도를 계산하는 과정을 나타낸 블록도이다. 동도의 각 변수들을 설명하면 다음과 같다.

열전대(11∼1n)의 온도를 X라하고 이에 해당하는 전압 값은 밀리볼트(mV ) 단위를 가지는 x 라 한다. 이 값은 볼트 단위로 증폭되어 디지털화 과정을 거친다. x가 증폭된 값을 y 라하고 y 가 아날로그/디지털 변환부(40)를 통과한 값을 z 라 한다. 계산을 통해 구한 기전력 값을라하고 이 값으로부터 구한 열전대 접점의 온도를라 하면 열전대를 이용한 온도 계산 과정을 수학식 2와 같은 문제로 정의할 수 있다.

즉, 회로를 통해 얻은 아날로그/디지털 변환부(40) 출력 값 z 로부터 최종적으로 얻은 온도가 실제 접점 온도 X 에 가깝도록 회로 내부의 변수와 열전대의 접점 온도를 구하는 문제로 정의할 수 있다.

아날로그/디지털 변환부(40) 입력단에 들어가는 전압은 0 볼트에서 최대 5 볼트까지의 값을 갖도록 앞단의 증폭회로(21∼2n)가 설계되어 있으며, 본 발명의 실시예에서는 아날로그/디지털 변환부(40)는 12비트의 해상도를 가진다. 즉 아날로그/디지털 변환부(40)의 출력은 10진수로 0에서 4095까지 값을 갖는다. 따라서 z 로부터 y 값은 수학식 3을 통해 구할 수 있다.

즉, z값이 0이면 y는 0[mV]가 되며 z 값이 4095일 때 아날로그/디지털 변환부(40)의 입력 값은 5000 [mV] 가 된다.

y 값으로부터 x 값을 구하기 위해서는 증폭회로의 입출력 관계가 선형성을 가진다는 가정 아래 최소한 두 개의 변수를 알아야 한다. 즉, y = a x + b 와 같은 일차 함수로 증폭 회로를 모델링 하면, 두 개의 변수 a, b를 먼저 구하여야 한다. 일차 함수의 두 변수 값 (a, b)은 두 개의 x 와 이에 해당하는 y로부터 간단히 구할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 측정하고자 하는 온도의 최소·최대 값에 해당하는 기전력을 열전대 대신 증폭회로에 입력하여 이 값들을 구한다. 즉, 최소·최대 온도에 해당하는 기전력을 각각라 하고 이들에 대한 증폭 값을 각각라 하면 a 와 b는 수학식 4와 같다.

이 값들은 모든 채널에 대해 각각 설정해 주어야 한다.

채널별 설정은 최소 온도에 대해 입력을 받고 난 후 최대 온도에 대한 입력을 받아야 한다.

채널 및 모드의 선택은 도 3에서 보인 것처럼 두 개의 회전 스위치와 하나의 셋 스위치를 이용하여 구현하며, 요약하면 다음과 같다.

(1) 채널선택 스위치를 원하는 채널에 해당하는 숫자를 향하도록 돌린다.

(2) 모드선택 스위치를 1번(최소 온도값 입력 모드) 방향으로 향하게 한다.

(3) 최소 온도에 해당하는 기전력을 선택한 채널에 열전대 대신 입력한다.

(4) 셋 스위치를 누른다. 이때과을 저장한다.

(5) 모드선택 스위치를 2번(최대 온도값 입력 모드) 방향으로 향하게 한다.

(6) 최대 온도에 해당하는 기전력을 선택한 채널에 열전대 대신 입력한다.

(7) 셋 스위치를 누른다. 이때과을 저장한 후 (4)에서 저장한값()을 수학식 4를 이용하여 a, b를 구하여 저장한다.

(8) 다른 채널에 대해 위의 과정들을 반복한다.

이제 임의의 온도에 대한 기전력 x 는 아날로그/디지털 변환부(40)의 출력 값 z 로부터 위의 식들을 이용하여 수학식 5와 같이 간단히 구할 수 있다.

이 값은 실제 기전력을 예측한 값이므로와 같이 나타내었다. 기전력을 구하였으므로 이제는 열전대 온도 기전력 테이블을 이용하여에 해당하는 온도를 구할 수 있다.

열전대 온도 기전력 테이블은 도 6에 보인 것처럼 B, R, S, K, E, J, T 타입에 대해 배열 형태로 저장되어 있다. 즉 LUT라는 이름의 실수형 배열은 모두 7 종류의 타입을 가지며 이들 중 데이터의 최대 개수는 184개가 된다. 테이블에서 '{' 와 '}' 로 묶여 있는 순서에 따라 B, R, S, K, E, J, T 타입의 데이터가 된다.

각 타입에 대한 데이터 저장 형태는 메모리 저장량을 최소화하기 위하여 다음과 같은 형식으로 되어 있다.

예를 들어 설명하면 K 타입의 경우 데이터는 테이블의 네 번째 행의 집합 즉, {-270,165, -6.458,-6.441,-6.404,-6.344,-6.266, ..., 54.125, 54.466,54.807} 이다. 첫 번째 항목 -270은 K 타입의 첫 번째 전압 값에 해당하는 실제 최소 온도 값 -270℃를 나타내고, 두 번째 항목 165는 룩업 테이블이 제공하는 전압 값의 전체 개수를 나타내며, 세 번째 항부터 마지막 항까지의 값들은 최소 온도에 해당하는 전압 값에서 10℃씩 증가하는 온도에 대한 전압 값을 나타낸다.

예를 들면 K 타입의 열전대의 출력 전압이 -6.360 mV가 되었다면 실제 온도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

-270℃ + 3 x 10 + (-6.360 - -6.404)/(-6.344 - -6.404) x 10 = -232.7℃

이 온도는 사용자가 정한 온도 설정 범위와 온도를 표현할 최대·최소의 디지털 값을 기준으로 변환해 준다. 도 7에 최소·최대 측정 온도에 해당하는 디지털 출력 값의 범위를 보였다. 동도에서 RANGE는 최대·최소 온도 범위를 SPAN은 디지털 출력 범위를 나타낸다.

즉,이다.

따라서 디지털 출력 값은 수학식 6과 같다.

상술한 과정을 거쳐 마이크로프로세서(50)는 모든 채널에 대해 순차적으로 온도를 계산하고, 그 결과를 메모리(60)에 저장한다.

그리고, 모니터링 시스템(90)의 데이터 전송 요구에 따라 메모리(60)에 저장된 온도 데이터를 통신부(70)를 통해 RS232C 직렬 통신에 의해 전송한다.

한편, 채널/모드선택 스위치부(80)의 상태를 읽어 들여 현재의 모드를 확인한 결과, 채널 선택 스위치 및 모드 선택 스위치의 상태가 모두 0이 아닌 경우는 셋업모드로 앞서 설명한 바와 같이 최소·최대 온도에 대한 기전력 입력 값()을 받아들여을 설정하고 저장하며, 온도 계산에 필요한 변수(a, b)를 계산하여 저장한다.

첨부된 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 화면을 나타낸 것으로 RS-232C 직렬 통신을 이용하여 열전대 온도를 4채널 모니터링 한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 공업용 열전대로 많이 사용하는 JIS 표준 B, R, S, K, E, J, T 타입의 서로 다른 종류의 열전대를 혼용할 수 있음은 물론 다채널 동시 사용이 가능하다. 또한 채널별로 사용되는 열전대의 최소·최대 온도 값 사용자가 직접 설정할 수 있도록 하여, 사용자가 임의로 정한 온도 범위 및 디지털 출력 값에 맞게 최종 값을 계산할 수 있어 기존의 하드웨어 방식이 사용하는 한가지 타입에 대한 계산 방식이 고정된 것에 대해 본 발명은 여러 타입의 열전대를 바꿔가며 사용할 수 있는 효과가 있다.

아울러 하드웨어적으로 열전대 기전력 증폭시 발생할 수 있는 오차를 수학식 4를 통해 구한 두 개의 변수(a, b)를 이용하여 수학식 5로부터 보다 정밀하게 계산할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (5)

1. 열전대를 이용한 온도측정 장치에 있어서,

   열 감지에 의해 열기전력을 발생하는 온도센싱부(10)와, 상기 온도센싱부(10)의 출력을 증폭시키는 증폭부(20)와, 상기 증폭부(20)의 출력을 마이크로프로세서의 제어신호에 의해 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(30)와, 상기 멀티플렉서(30)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환부(40)와, 상기 멀티플렉서(30) 및 아날로그/디지털 변환부(40)를 제어하며 아날로그/디지털 변환부(40)를 통해 입력되는 온도센싱부(10)의 출력전압에 의거하여 온도를 연산하며, 모니터링 시스템(90)의 온도 데이터 송신 요구가 발생되면 통신부(70)를 통해 온도 데이터를 송신하는 마이크로프로세서(50)와, 상기 마이크로프로세서(50)의 운영프로그램, 채널별 열전대 타입 설정값, 온도 연산에 필요한 데이터 및 연산된 온도 데이터를 저장하는 메모리(60)와, 상기 마이크로프로세서(50)와 외부의 모니터링 시스템(90)의 사이에서 양방향 통신을 수행하는 통신부(70)를 포함하며, 상기 온도센싱부(10)는 다수개의 동종 또는 이종의 열전대(11∼1n)로 구성되고, 상기 증폭부(20)는 상기 온도센싱부(10)의 다수개의 열전대(11∼1n)와 1:1로 대응 연결된 다수개의 증폭회로(21∼2n)로 구성되며, 상기 멀티플렉서(30)는 증폭부(20)에서 출력되는 출력신호의 수(즉, 증폭회로의 수)에 따라 n×1 멀티플렉싱이 가능한 것을 특징으로 하는 이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   모드 선택과 채널별로 사용되는 열전대의 최소·최대 온도값 설정하는 채널/모드선택 스위치부(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 장치.
3. 복수의 채널별 열전대, 상기 채널별 열전대의 타입 설정값을 저장하고 있는 메모리, 현재 상태의 모드를 판단할 수 있게 하는 채널/모드선택 스위치부를 포함하며 모니터링 시스템과 연결된 온도 측정 장치를 이용한 이종 열전대 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 방법에 있어서,

   상기 온도 측정 장치를 초기화하는 단계;

   상기 메모리 및 모니터링 시스템의 데이터 전송 요구가 있는지를 확인하는 단계; 데이터 전송 요구가 있으면, 상기 채널/모드 선택 스위치부의 값을 읽어들여 현재의 모드를 판단하는 단계;

   상기 판단에 의해 현재의 모드가 정상모드이면 상기 메모리에 저장된 상기 채널별 열전대의 타입 설정값으로 열전대의 타입을 확인하는 단계;

   순차적으로 채널별 열전대의 출력 신호를 디지털화하여 입력받는 단계;

   입력받은 디지털화된 채널별 열전대의 출력 신호와, 채널별 열전대의 최소, 최대 온도에 해당하는 기전력과, 그 증폭값, 그리고, 열전대 온도 기전력 테이블을 이용하여 열전대의 온도를 계산하고 그 결과를 상기 메모리에 저장하는 단계; 및

   상기 모니터링 시스템의 데이터 전송 요구에 따라 상기 메모리에 저장된 온도 데이터를 상기 모니터링 시스템으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 방법.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,

   상기 열전대의 온도를 계산하는 단계는,

   열전대의 미약한 기전력 증폭시 발생할 수 있는 계산상의 오차를 줄여주기 위해 사용자가 상기 채널/모드선택 스위치부를 통해 입력한 채널별 열전대의 최소·최대 온도에 해당하는 기전력()과 그 증폭값()에 기초하여 아래의 수학식을 이용하여 온도 계산에 필요한 변수(a, b)를 구하고, 기전력 계산값()를 구한 다음, 열전대 온도 기전력 테이블을 이용하여 온도 계산값()을 구하는 것을 특징으로 하는 이종 열전대의 다채널 동시 사용이 가능한 온도측정 방법

   [수학식]

   여기서, a, b는 변수이고,은 각각 열전대의 최소·최대 온 도에 해당하는 기전력과 그 증폭값이며, x ,, z는 각각 열전대의 기전력, 기전력 계산값 및 아날로그/디지털 변환부의 출력값이다.