KR100432711B1 - 서미스터의 이상상태 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서미스터를 사용하여 시스템을 제어하는 구조에 있어서, 서미스터의 단선, 단락 등에 따른 서미스터의 이상상태를 감지하는 방법에 관한 것이다.

이 서미스터의 이상상태 감지방법은, 불꽃이 있는 상태에서 서미스터를 이용하여 현재 시스템 내의 온도를 검출하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 온도가 검출된 후부터 소정시간을 카운트하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서의 시간 카운트 중에 도어의 열림을 감시하는 제 3 단계와; 도어가 열리지 않고 설정된 소정시간이 경과하면, 서미스터를 이용하여 현재 시스템의 온도를 검출하여 제 1 단계에서 검출된 온도와 비교해서 소정온도 이상 일 때 서미스터 정상으로 판단하고, 소정온도 미만일 때 서미스터 이상상태로 표시하는 제 4 단계와; 시간 카운트 중에 도어가 열렸을 때, 상기 제 1 단계에서 검출된 온도와 제 2 단계에서 카운트 된 시간을 초기화시키고 처음단계로 귀환하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

서미스터의 이상상태 감지방법

본 발명은 서미스터를 사용하여 시스템을 제어하는 구조에 있어서, 서미스터의 단선, 단락 등에 따른 서미스터의 이상상태를 감지하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품에서는 온도 변화에 따라 저항값이 변화하는 서미스터(thermistor)를 사용하여, 시스템의 동작상태에서의 온도변화를 검출하고, 검출된 온도에 의해서 시스템을 제어하는 구조를 채용하고 있다.

일 예로, 가스오븐레인지의 경우, 온도감지센서로서 서미스터를 사용하고 있다. 이때의 서미스터는, 오븐의 동작상태에서 온도변화를 검출하고 검출된 온도를 제어수단으로 인가하므로서 오븐에서 현재 조리하는 요리에 따른 적절한 온도가 유지되도록 한다.

그래서 상기 서미스터의 동작상태가 불량하거나 또는 부정확하게 되면, 오븐의 요리가 제대로 이루어지지 않게 되고, 이는 요리 재료의 낭비를 유발하게 될 뿐 만 아니라 사용상에서도 불편을 가져오게 된다.

이러한 점 때문에 시스템은 항상 서미스터의 이상상태를 감시하게 되고, 만약 서미스터의 이상을 검출하였을 때에는 서미스터의 이상을 나타내는 표시를 하게 된다.

다음은 종래의 기술을 참조해서 가스오븐레인지에 설치된 서미스터의 이상상태를 감지하는 방법에 대해서 설명한다.

제 1 도는 종래 서미스터를 이용한 온도를 검출하기 위한 회로도이다.

구성은, 도시하고 있는 바와 같이 공급전원(Vs)과 기저전원 사이에 저항(R1)과 서미스터(5)가 직렬 접속되어 있다. 그리고 상기 저항(R1)과 서미스터(5) 사이의 접속점을 통해서 다른 저항(R2)과 콘덴서(C)가 직렬 접속되고, 상기 저항(R2)을 통해서 인가되는 전압이 마이크로컴퓨터(10)로 입력되도록 구성된다.

즉, 상기 저항(R1)과 서미스터(5)에 의해서 결정되는 전압(V)이 마이크로컴퓨터(10)로 입력되고, 마이크로컴퓨터(10)는 현재 입력전압과 기준전압과를 비교해서 현재의 온도를 산출하게 되는 것이다.

다음은 상기 구성에 의한 서미스터의 이상상태 감지 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

제 2 도는 종래 서미스터의 이상상태 감지를 위한 동작 흐름도.

우선, 마이크로컴퓨터(10)는 버너(도시하지 않음)에 불꽃의 착화유무를 검출한다(제 101 단계). 상기 제 101 단계는 시스템의 동작 상태임을 확인하는 과정으로서 필요하다.

그리고 착화가 이루어진 상태에서 마이크로컴퓨터(10)는 서미스터(5)와 저항(R1)에 의해서 접속점(P)에 걸리는 전압을 입력하여 온도로 변환한다. 이 때 검출된 현재온도를 현재온도1로 설정한다.

이 현재온도1을 마이크로컴퓨터(10)는 기준온도로 설정한다(제 103 단계).

그리고 소정시간(N 시간)이 경과되었는 지를 판단한다(제 105 단계).

상기 제 105 단계에서 소정시간이 경과되면, 마이크로컴퓨터(10)는 다시 현재의 온도를 검출한다. 이때의 현재 온도를 현재온도2로 설정한다. 다시 말해서 상기 서미스터(5)는 시스템의 동작상태에 따라 온도 변화가 발생되면, 이 온도변화에 따라서 저항값이 작아지거나 또는 커지기 때문에, 접속점(P)에 인가되는 전압(V)은 변화하게 되는 것이다.

상기 변화되는 전압(V)을 입력한 마이크로컴퓨터(10)는 온도로 변환해서 현재온도2를 산출한다.

이렇게 해서 산출된 현재온도2를 기준온도와 비교해서 소정온도(N℃)보다 높은지를 판단하고(제 107 단계), 검출된 현재온도2가 기준온도보다 높은 경우에는 정상 연소상태로 판단한다(109 단계).

그러나 현재 검출된 현재온도2가 기준온도보다 소정온도(N℃) 높지 않을 때, 즉, 일정시간 동안 시스템의 온도가 소정온도(N℃) 이상 상승하지 못하였을 때, 서미스터의 에러로 마이크로컴퓨터(10)는 표시하게 된다(제 111 단계).

즉, 종래의 서미스터 이상상태 감지방법은, 단순히 버너(도시하지 않음)의 착화유무를 감지하여, 시간을 카운트하고, 일정시간 동안 장치내의 온도가 일정온도 이상 상승하지 못하였을 때, 서미스터의 에러를 표시하고 연소를 중단하게 된다.

그러나 종래와 같이, 불꽃이 검지된 상태에서 초기온도와 N시간 경과 후의 온도차를 가지고 서미스터의 이상상태 감지방법은, 시스템의 운전중에 오븐 도어를 열어 놓거나 단열상태의 변화 등에 의해서 시스템의 온도가 일정온도 이상 상승하지 못하였을 때, 서미스터의 이상상태가 아님에도 불구하고 서미스터의 이상상태로 판단하는 오류를 가져오는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 서미스터 이상상태 감지방법은, 서미스터에서 감지해야 할 온도 범위가 클 경우, 일정 전압 레벨로 서미스터의 단선 또는 단락 검지가 불가능한 문제점이 있었다. 다시 말해서 하나의 서미스터를 가지고 온도를 검출할 때, 상기 서미스터에서 감지해야 할 온도의 범위가 크게되면, 저온 및 고온 또는 서미스터의 단선인 경우에 있어서 접속점(P)에 걸리는 전압에 큰 차이가 없게 된다. 이로 인하여 시스템은 서미스터의 단선 또는 단락을 검출하지 못하는 경우가 발생된다.

따라서 본 발명의 목적은 서미스터의 이상상태를 감지해서 제품의 안정성을 확보할 수 있는 서미스터의 이상상태 감지방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서미스터의 이상상태 감지방법은, 불꽃이 있는 상태에서 서미스터를 이용하여 현재 시스템 내의 온도를 검출하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 온도가 검출된 후부터 소정시간을 카운트하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서의 시간 카운트 중에 도어의 열림을 감시하는 제 3 단계와; 도어가 열리지 않고 설정된 소정시간이 경과하면, 서미스터를 이용하여 현재 시스템의 온도를 검출하여 제 1 단계에서 검출된 온도와 비교해서 소정온도 이상 일 때 서미스터 정상으로 판단하고, 소정온도 미만일 때 서미스터 이상상태로 표시하는 제 4 단계와; 시간 카운트 중에 도어가 열렸을 때, 상기 제 1 단계에서 검출된 온도와 제 2 단계에서 카운트 된 시간을 초기화시키고 처음단계로 귀환하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 감지하는 온도의 범위가 커서 절대 전압값으로 서미스터의 이상상태를 감지하기 어려운 장치에서 서미스터의 이상상태를 시간과 상승온도를 기준으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 시스템 내부의 온도가 일정온도 이상 상승되지 않을 때, 시스템의 단열상태의 변화 등을 체크해서 서미스터의 이상상태를 정확히 감지하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조해서 본 발명에 따른 서미스터의 이상상태 감지방법을 상세하게 설명한다.

제 3 도는 본 발명에 따른 서미스터를 이용한 온도 검출 회로도이다.

구성은, 도시하고 있는 바와 같이 공급전원(Vs)과 기저전원 사이에 직렬 접속하고 있는 저항(R1)과 서미스터(25)가 있다. 그리고 상기 저항(R1)과 서미스터(25)의 사이의 접속점(Q)을 통해서 저항(R2)과 콘덴서(C1)가 직렬 접속되고, 상기 접속점(Q)에 걸리는 전압은 마이크로컴퓨터(20)로 입력된다.

그리고 상기 마이크로컴퓨터(20)에는 도어의 열고 닫힘에 따라 온/오프 동작되는 스위치(30)가 접속되어 있다.

즉, 상기 저항(R1)과 서미스터(25)에 의해서 결정되는 전압이 마이크로컴퓨터(20)로 입력되고, 마이크로컴퓨터(20)는 현재 입력전압과 기준전압과를 비교해서 현재의 온도를 산출하게 되는 것이다.

그리고 서미스터(25)의 이상상태를 감지할 경우에는, 도어 스위치(30)의 온/오프 상태를 판단하고 그에 따라 기준온도를 조절해서 현재온도와 기준온도의 비교작업을 수행한다.

다음은 상기 구성에 따른 본 발명의 서미스터의 이상상태 감지방법에 대해서 상세하게 설명한다.

제 4 도는 본 발명에 따른 서미스터의 이상상태 감지를 위한 동작 흐름도이다.

마이크로컴퓨터(20)는 오븐의 버너(도시하지 않음)에 불꽃이 있는 지를 확인한다(제 201 단계).

상기 제 201 단계에서 오븐의 동작 상태임을 확인한 후, 마이크로컴퓨터(20)는 저항(R1)과 서미스터(25)에 의해 결정된 전압을 입력한다. 그리고 입력된 전압을 온도로 변환한다. 이때 변환된 온도를 기준온도로 설정한다(제 203 단계).

다음, 오븐의 도어가 열려 있는 지를 판단한다. 이 판단동작은 도어의 열림과 닫힘에 따라서 연동 동작하는 스위치(30)의 온/오프 상태를 인지함에 의해서 이루어진다(제 205 단계).

상기 제 205 단계에서 도어가 열려 있다고 판단되면, 상기 제 203 단계에서 설정된 기준온도와 상기 기준온도가 설정된 후의 카운트 된 시간을 초기화 시킨다(제 207 단계). 이는 도어가 열려 있는 경우에는 실제 고내 온도는 떨어지게 되므로 설정된 기준온도 및 그때까지 경과된 시간 등이 초기화되는 것이다.

그리고 제 201 단계로 귀환해서 다시 작업을 수행하게 된다. 이 경우, 제 203 단계에서 설정되는 기준온도는 현재 시스템 내부의 온도가 되기 때문에, 기준온도는 이전의 기준온도보다 상승된 온도로서 설정된다.

그 다음에 도어 스위치(30)에 의한 도어의 온/오프 상태를 판단하고, 도어가 닫혀 있으면, 이로부터 다시 시간을 카운트하여 소정시간(N)이 경과되었는 지를 판단한다(제 209 단계).

상기 제 209 단계에 의한 소정시간이 경과 되었는데도 설정된 기준온도보다 소정온도(N ℃) 이상 상승되지 않았을 때 서미스터가 이상상태 임을 표시한다(제 211 단계 및 제 213 단계).

그리고 제 211 단계에서 현재온도가 기준온도보다 소정온도(N℃) 이상으로 높을 경우에는 서미스터의 동작이 정상상태에 있는 것으로 판단한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 감지하는 온도의 범위가 커서 절대 전압값으로 서미스터의 이상상태를 감지하기 어려운 장치와 또 도어의 열림 등의 원인으로 인하여 장치 내의 온도가 떨어지는 구조에서, 한 개의 서미스터와 도어 스위치를 이용하여 서미스터의 이상상태를 시간과 상승온도를 기준으로 판단해서 경고신호를 표시하므로서 장치의 과열 및 화재 등의 위험을 사전에 예방할 수 있는 잇점이 있다.

제 1 도는 종래 서미스터를 이용한 온도검출회로도.

제 2 도는 종래 서미스터의 이상상태 감지를 위한 동작 흐름도.

제 3 도는 본 발명에 따른 서미스터를 이용한 온도 검출 회로도.

제 4 도는 본 발명에 따른 서미스터의 이상상태 감지를 위한 동작 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5,25 : 서미스터 R1,R2 : 저항

C,C1 : 콘덴서 10,20 : 마이크로컴퓨터

30 : 도어 스위치

Claims (1)

1. 불꽃이 있는 상태에서 서미스터를 이용하여 현재 시스템 내의 온도를 검출하는 제 1 단계와;

   상기 제 1 단계에서 온도가 검출된 후부터 소정시간을 카운트하는 제 2 단계와;

   상기 제 2 단계에서의 시간 카운트 중에 도어의 열림을 감시하는 제 3 단계와;

   도어가 열리지 않고 설정된 소정시간이 경과하면, 서미스터를 이용하여 현재 시스템의 온도를 검출하여 제 1 단계에서 검출된 온도와 비교해서 소정 온도 이상 일 때 서미스터 정상으로 판단하고, 소정온도 미만일 때 서미스터 이상상태로 표시하는 제 4 단계와;

   시간 카운트 중에 도어가 열렸을 때, 상기 제 1 단계에서 검출된 온도와 제 2 단계에서 카운트 된 시간을 초기화시키고 처음단계로 귀환하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 서미스터 이상상태 감지방법.

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