KR101120105B1 - 온도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

온도 제어 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 온도 제어 장치는 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 측정된 대상물의 온도 및 상기 대상물의 목표 온도에 기초하여 상기 대상물의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 제어신호에 따라 온/오프(on/off)되어 상기 대상물을 가열하는 가열부를 포함하되, 상기 제어신호 생성부는 상기 측정된 대상물의 온도와 상기 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도에 근접하도록 제1 시간 동안 상기 가열부를 온 시키기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 상기 온도차가 상기 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도와 근접한 온도로 유지되도록 상기 가열부를 반복적으로 온/오프시키기 위한 제2 제어신호를 생성한다. 본 발명에 따르면, 간단한 회로를 통해 저가의 마이콤을 이용하여서도 세밀한 온도 제어할 수 있는 장점이 있다.

Description

온도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE}
본 발명의 실시예들은 대상물의 온도를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
염색 시험기(Dyeing Machine for Laboratory)는 여러 개의 섬유(일례로, 폴리에스테르 섬유) 샘플을 염료가 담긴 슬릿(pot)에 넣고, 드럼을 이용하여 일정 온도에서 소정 시간 동안 슬릿을 회전시켜 섬유 샘플을 염색하는 장비이다. 이 때, 양호한 염색 품질을 얻기 위해서는 염료 또는 부재료의 물리/화학적 특성 및 투입량과 착색 및 건조 과정에서의 온도/시간 등과 같은 공정 조건을 적절하게 제어하여야 한다.
특히, IR 염색 시험기는 히터 등을 통해 적외선(IR)을 이용하여 착색 및 건조 과정에서의 온도를 일정한 값으로 유지시키는 염색 시험기이다. 이를 위해, IR 염색 시험기는 염색 과정에서의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 제어 장치를 구비한다.
종래의 온도 제어 장치는 온도 측정기, 히터, 히터로 구동 전류를 공급하는 전류 공급 장치 및 공급 전류를 제어하기 위한 전류 제어 장치로 구성된다. 이 때, 제어 장치는 피크 전류 모드(Peak Current Mode) PWM 제어 방법, 평균 전류 모드(Average Current Mode) PWM 제어 방법, 믹스드 전류 모드(Mixed Mode Current) PWM 제어 방법 등과 같은 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 제어 방법에 따라 히터로 공급되는 전류를 제어한다. 도 1의 (a)에서는 상기의 방법들 중에서 가장 발전된 방법인 믹스드 모드 전류 PWM 방식에 따라 히터로 공급되는 전류를 제어하는 종래의 제어 장치를 포함하는 온도 제어 장치의 일례를 도시하고 있다.
도 1의 (a)를 참조하여 종래의 온도 제어 장치(100)를 보다 상세히 설명하면, 전류 제어 장치(110)는 히터(120)에서 흐르는 전류를 센싱하고, 센싱된 전류의 크기와 목표 전류의 크기의 차이값(즉, A 노드의 신호) 및 삼각파(즉, B 노드의 신호)를 비교하여 히터(120)로 공급할 전류를 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호(즉, C 노드의 신호)를 생성한다.
여기서, 목표 전류의 크기와 센싱된 전류의 크기의 차이값(A 노드의 신호), 삼각파(B 노드의 신호), 및 펄스 폭 변조 신호(C 노드의 신호)는 도 1의 (b)에 도시된 형태를 가진다.
이 때, DSP(111)는 온도 측정기(130)에서 측정된 온도, 및 유지시키고자 하는 목표 온도에 기초하여 히터(120)로 공급될 목표 전류의 크기를 산출하여 출력한다. 또한, S-R 플립플롭(112)은 펄스 폭 변조 신호와 소정의 시간 주기(T)를 갖는 타이머 신호에 기초하여 히터(120)로 공급되는 전류를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 전류 공급 장치(140)로 전송한다. 전류 공급 장치(140)는 수신된 해당 제어신호에 기초하여 히터(120)로 전류를 공급한다.
보다 상세하게, 펄스 폭 변조 신호(C 노드의 신호)가 로우 로직(0)을 갖는 경우, S-R 플립플롭(112)은 히터(120)로 전류 공급을 차단하기 위한 제어신호를 전류 공급 장치(140)로 출력한다. 반대로, 펄스 폭 변조 신호(C 노드의 신호)가 하이 로직(1)을 갖는 경우, S-R 플립플롭(112)은 히터(120)로 전류를 공급하기 위한 제어신호를 전류 공급 장치(140)로 출력한다.
그런데, 위와 같은 경우 펄스 폭 변조 신호에 의한 듀티비(duty ratio)는 100% 미만이 되어야 하므로, 한 제어 주기(T) 내에서 히터(120)로 공급되는 전류가 차단되는 시간 구간(즉, 펄스 폭 변조 신호가 로우 로직(0)을 갖는 시간 구간)이 필연적으로 발생하게 된다. 이는 측정 온도와 목표 온도의 차이가 커서 온도를 일정 시간 동안 지속적으로 증가시켜야 하는 경우 목표 온도까지 온도를 증가시키는데 걸리는 시간을 지연시키는 문제점을 발생시킨다.
또한, 위와 같은 종래의 온도 제어 장치(100)는 복잡한 디지털 제어 연산이 일정 시간 간격으로 반복 수행되어야 하는바, 고성능의 DSP가 요구되는 단점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 간단한 회로를 통해 저가의 마이콤을 이용하여서 2단계 온도제어를 통해 세밀한 온도 제어할 수 있는 온도 제어 장치를 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 측정된 대상물의 온도 및 상기 대상물의 목표 온도에 기초하여 상기 대상물의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 제어신호에 따라 온/오프(on/off)되어 상기 대상물을 가열하는 가열부를 포함하되, 상기 제어신호 생성부는 상기 측정된 대상물의 온도와 상기 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도에 근접하도록 제1 시간 동안 상기 가열부를 온 시키기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 상기 온도차가 상기 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도와 근접한 온도로 유지되도록 상기 가열부를 반복적으로 온/오프시키기 위한 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 제어신호 생성부는 상기 측정된 대상물의 온도와 상기 목표 온도가 동일한 경우, 고정된 제2 시간 동안 상기 가열부를 오프시키기 위한 상기 제2 제어신호를 생성하고, 상기 제2 시간이 경과한 후 상기 가열부를 온 시키기 위한 상기 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 온도 제어 장치는 상기 가열부의 출력량 및 상기 가열부에 의한 가열 시간에 따른 상기 대상물의 온도 상승간의 관계가 매칭되어 있는 테이블(table)을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 시간은 상기 측정된 대상물의 온도, 상기 목표 온도, 및 상기 기 설정된 값을 이용하여 상기 테이블로부터 독출될 수 있다.
또한, 상기 제어신호 생성부는 상기 측정된 대상물의 온도가 상기 목표 온도에 도달한 경우 고정된 제2 시간 동안 상기 가열부를 오프시키기 위한 상기 제2 제어신호를 생성하고, 상기 제2 시간이 경과한 후 상기 가열부를 제3 시간 동안 온 시키기 위한 상기 제2 제어신호를 생성하되, 상기 제3 시간은 상기 측정된 대상물의 온도 및 상기 목표 온도를 이용하여 상기 테이블로부터 독출될 수 있다.
또한, 상기 온도 측정부는 백금을 포함하는 온도 검출 소자를 이용하여 상기 대상물의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 대상물의 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 대상물의 온도와 상기 대상물의 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도에 근접하도록 제1 시간 동안 상기 대상물을 가열하는 단계; 및 상기 온도차가 상기 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 대상물의 온도가 상기 목표 온도와 근접한 온도로 유지되도록 상기 대상물을 반복적으로 가열/비가열하는 단계를 포함하는 온도 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 간단한 회로를 통해 저가의 마이콤을 이용하여서도 세밀한 온도 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 온도 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부에 저장되는 테이블의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어신호 생성부(220)에 포함되는 제어신호 생성 회로의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 장치(200)는 온도 측정부(210), 제어신호 생성부(220), 가열부(230), 및 저장부(240)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
온도 측정부(210)는 대상물의 온도를 측정한다. 대상물은 특정 물질, 소정 공간 내에 존재하는 공기 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 측정부(210)는 백금(일례로, PT-100)과 같이 온도의 변화에 대응하여 전기적 저항이 선형적으로 변화하는 온도 검출 소자를 이용하여 대상물의 온도를 측정할 수 있다. 이 경우, 온도 측정부(210)는 온도 검출 소자의 양단 전압을 측정하여 대상물의 온도를 측정한다. 이와 같이 온도에 따른 저항 변화가 선형적인 특성을 갖는 온도 검출 소자를 이용하는 경우, 온도 측정을 단순화 할 수 있는 장점이 있다.
제어신호 생성부(220)는 온도 측정부(210)에서 측정된 온도 및 대상물의 목표 온도에 기초하여 대상물의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다. 즉 제어신호 생성부(220)는 대상물의 온도를 목표 온도까지 상승시키고, 이를 유지시키기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다.
가열부(230)는 출력된 제어신호에 따라 온/오프(on/off)되어 대상물을 가열한다. 이를 위해, 가열부(230)는 가열 동작을 수행하는 히터(232) 및 히터로 전류를 공급하는 전류 공급부(231)로 구성될 수 있다.
저장부(240)는 가열부(230)의 출력량 및 가열부에 의한 가열 시간에 따른 대상물의 온도 상승간의 관계가 매칭되어 있는 테이블(table)을 저장한다. 일례로, 테이블을 도 3에 도시된 것과 같은 형태를 가질 수 있다. 이러한 테이블은 제어신호 생성부(220)가 제어신호를 생성하는 경우에 이용된다. 이에 대하여서는 아래에서 보다 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어신호는 전류 공급부(231)가 히터(232)로 전류를 공급하는 동작을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 다시 말해, 제어신호는 히터(232)로의 전류 공급 여부 및 전류 공급 시의 전류 공급양을 제어하기 위한 신호일 수 있다.
즉, 제어신호 생성부(220)는 대상물을 가열하고자 하는 경우, 전류 공급부(231)가 소정의 양의 전류를 히터(232)로 공급하도록 하는 제어신호를 생성하여 출력하고, 대상물을 비가열하고자 하는 경우, 전류 공급부(231)가 전류를 히터(232)로 공급하지 않도록 하는 제어신호를 생성하여 출력한다.
이 때, 제어신호 생성부(220)는 대상물의 온도 제어를 보다 간단하게 수행하기 위해 2가지 종류의 제어신호(제1 제어신호 및 제2 제어신호)를 생성하여 출력할 수 있다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.
먼저, 제어신호 생성부(220)는 대상물의 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 대상물의 온도가 목표 온도에 근접하도록 제1 시간 동안 가열부(230)를 온 시키기 위한 제1 제어신호를 생성할 수 있다.
즉, 종래의 PWM 제어 방법을 이용하면 가열부(230)가 소정 주기(T) 내에서 반드시 한번은 오프되는바, 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 큰 경우 대상물을 빠르게 가열하지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 제어신호 생성부(220)는 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 크면(즉, 기 설정된 값을 초과하면) 가열부(230)가 오프되지 않고 제1 시간동안 계속하여 대상물을 가열하도록 하는 제1 제어신호를 생성하여 출력한다.
이 때, 대상물은 빠르게 가열되어야 하므로, 제어신호 생성부(220)는 가열부(230)의 출력이 100%가 되도록 하는(즉, 히터(232)가 풀(full) 구동되도록 전류 공급부(231)가 전류를 공급하도록 하는) 제1 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.
또한, 제1 시간은 통계 데이터로부터 도출될 수 있다. 즉, 제어신호 생성부(220)는 측정 온도, 목표 온도, 및 기 설정된 값을 이용하여 대상물을 가열할 제1 시간에 대한 정보를 저장부(240)로부터 독출하고, 이에 따라 제1 시간 동안 가열부(230)를 온 시키기 위한 제1 제어신호를 생성할 수 있다.
이 경우, 제어신호 생성부(220)는 목표 온도에서 기 설정된 값을 뺀 값과 측정 온도간의 차이값을 도출하고, 상기 차이값과 매칭되는 가열 시간을 제1 시간으로 독출할 수 있다(이 때, 가열 출력은 앞서 설명한 바와 같이 100%임).
다음으로, 제어신호 생성부(220)는 대상물의 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값 이하인 경우, 대상물의 온도가 목표 온도와 근접한 온도로 유지되도록 가열부(230)를 반복적으로 온/오프시키기 위한 제2 제어신호를 생성하여 출력한다.
즉, 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 작으면(즉, 기 설정된 값 이하이면), 보다 세밀한 온도 제어가 필요하므로, 제어신호 생성부(220)는 가열부(230)를 반복적으로 온/오프시킴으로써 측정 온도가 목표 온도와 근접된 값을 유지하도록 하기 위한 제2 제어신호를 생성하여 출력한다.
이를 위해, 제어신호 생성부(220)는 측정 온도가 목표 온도에 도달한 경우(즉, 측정 온도와 목표 온도가 동일한 경우), 고정된 제2 시간 동안 가열부(230)를 오프시키기 위한 제2 제어신호를 생성하여 출력하고, 제2 시간이 경과한 후 가열부(230)를 온 시키기 위한 제2 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 제어신호 생성부(220)는 종래의 PWM 제어 방법과 같이 가열부(230)를 일정한 주기(T)에 따라 온 시키는 시간 및 오프 시키는 시간을 조절하는 것이 아니라, 가변적인 주기(주파수)에 따라 오프 시키는 시간만을 조절함으로써 온도를 제어한다. 이에 따라, 복잡한 하드웨어 회로의 구성이 없이도 마이콤을 이용하여 간단한 방식을 통해 세밀한 온도 제어가 가능하게 된다.
이 때, 제어신호 생성부(220)는 앞서 제1 제어신호의 생성 동작과 마찬가지로 저장부(240)에 저장된 테이블을 이용하여 제2 제어신호를 생성할 수 있다. 다시 말해, 제어신호 생성부(220)는 측정 온도 및 목표 온도값을 이용하여 가열부(230)를 온 시키기 위한 제3 시간을 테이블로부터 독출하고, 이를 이용하여 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참고하여, 제어신호 생성부(220)가 제어신호를 생성하는 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어신호 생성부(220)에 포함되는 제어신호 생성 회로의 일례를 도시한 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 제어신호 생성부(220)는 전류 센서(221), 노이즈 필터(222), 비교기(COMPARATOR)(223), 및 마이콤(224)을 포함한다.
전류 센서(221)는 히터(232)에 흐르고 있는 전류를 센싱한다. 앞서 설명한 바와 같이 히터(232)에 흐르는 전류는 히터(232)의 출력량과 비례하고, 히터(232)의 출력량은 대상물의 온도에 영향을 미치므로, 전류 센서(221)는 제어신호를 생성하기 위해 히터(232)에 흐르는 전류를 센싱한다.
센싱된 전류는 노이즈 필터(222)를 통과하여 비교기(223)로 입력된다. 이 때, 비교되는 값으로서 온도제어기 출력인 목표 전류값이 비교기(223)의 다른 입력단으로 입력된다.
비교기(223)는 목표 전류의 크기와 센싱 전류의 크기를 비교하여, 목표 전류의 크기가 더 크면 로우 로직(0)의 값을 출력하고, 센싱 전류의 크기가 더 크면 하이 로직(1)의 값을 출력한다.
마이콤(224)은 비교기(223)에서 출력된 값에 기초하여 측정 온도 및 목표 온도를 이용하여 히터(232)로 공급되는 전류를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 전류 공급부(231)로 출력한다.
이에 보다 상세하게 살펴보면, 마이콤(224)은 측정 온도와 목표 온도를 이용하여 목표 전류값을 산출하기 위한 온도 제어부(2241), 비교기(223)로부터 입력되는 출력값에 기초하여 제어신호를 생성하여 출력하기 위한 전류 제어부(2242), 및 타이머(2243)를 포함한다.
비교기(223)로부터 로우 로직(0)의 값이 출력된다면, 마이콤(224)은 히터(232)로 전류를 공급하기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다. 일례로, 마이콤(224)은 하이 로직(1)의 Q값을 출력할 수 있다.
반대로, 비교기(223)로부터 하이 로직(1)의 값이 출력된다면, 마이콤(224)은 히터(232)로 전류를 공급하지 않기 위한(즉, 전류 공급의 차단을 위한) 제어신호를 생성하여 출력한다. 일례로, 마이콤(224)은 로우 로직(0)의 Q값을 출력할 수 있다.
전류 공급의 차단을 위한 제어신호가 생성되는 경우, 마이콤(224)은 제어신호의 출력과 동시에 소정 시간 간격(t)을 주기로 하는 타이머(2243)를 구동시킨다. 이 후, 소정 시간 간격(t)이 지나면, 마이콤(224)은 비교기(223)로부터 하이 로직(1)의 값이 출력되기 전까지 히터(232)로 전류를 공급하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하고, 하이 로직(1)의 값이 비교기(223)로부터 출력되면 상기의 동작을 반복 수행하게 된다. 만약, 소정 시간 간격(t) 이후에도 측정 온도와 목표 온도가 동일하다면, 마이콤(224)은 다시 한번 전류 공급 차단을 위한 제어신호를 생성하여 출력함과 동시에 타이머(2242)를 구동시킨다.
도 4의 (a)에서는 비교기(223)와 마이콤(224)가 물리적으로 구분된 별개의 장치로 설명하였지만, 마이콤(224)이 내부 비교기를 포함하고 있다면, 비교기(223)는 사용되지 않을 수 있다. 이 경우, 센싱 전류 및 목표 전류가 직접 마이콤(224)으로 입력된다.
도 4의 (b)에서는 비교기(223)로의 입력 신호 및 마이콤(224)의 출력 신호를 도시하고 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 큰 경우, 종래 기술과 달리 한 주기의 시간(T)이 지나도 히터(232)가 오프되지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, 마이콤(224)에서 출력되는 신호의 주파수는 가변적이지만, 로우 로직(0)을 갖는 구간(즉, 가열부(230)가 오프되는 시간 구간)의 길이(t)는 일정하게 됨을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 온도 제어 장치(200)는 복잡한 제어 연산 없이 간단히 가열 시간을 산출할 수 있는바, 간단한 회로를 통해 저가의 마이콤을 이용하여서도 세밀한 온도 제어를 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 5를 참고하여 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다.
먼저, 단계(S510)에서는 대상물의 온도를 측정한다. 이 때, 단계(S510)는 반복적으로 수행될 수 있다.
단계(S520)에서는 측정 온도와 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는지를 판단한다.
만약, 온도차가 기 설정된 값을 초과하면, 단계(S530)에서는 대상물의 온도가 목표 온도에 근접하도록 제1 시간 동안 대상물을 가열한다.
일례로, 단계(S530)에서는 측정 온도, 목표 온도, 및 기 설정된 값을 이용하여 대상물의 가열 시간과 대상물의 온도 상승간의 관계가 매칭되어 있는 테이블에서 제1 시간을 독출하고, 이를 이용하여 대상물을 가열할 수 있다.
반대로, 온도차가 기 설정된 값 이하라면, 단계(S540)에서는 대상물의 온도가 목표 온도와 근접한 온도로 유지되도록 대상물을 반복적으로 가열/비가열한다.
일례로, 단계(S540)에서는 측정 온도가 목표 온도에 도달한 경우 고정된 제2 시간 동안 상기 대상물을 비가열하고, 제2 시간이 경과한 후 대상물을 가열할 수 있다.
이와 같은 단계(S510) 내지 단계(S540)는 반복적으로 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 온도 제어 방법의 실시예에 대하여 설명하였고, 앞서 도 2 내지 도 4에서 설명한 온도 제어 장치(200)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부;
    상기 측정된 대상물의 온도 및 상기 대상물의 목표 온도에 기초하여 상기 대상물의 온도를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및
    히터 및 상기 히터로 전류를 공급하는 전류 공급부를 포함하며, 상기 제어신호에 따라 온/오프(on/off)되어 상기 대상물을 가열하는 가열부를 포함하고,
    상기 제어신호 생성부는 상기 측정된 대상물의 온도와 상기 목표 온도간의 온도차가 기 설정된 값을 초과하는 경우 제1 시간 동안 상기 가열부를 지속적으로 온 시키기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 상기 온도차가 상기 기 설정된 값 이하인 경우 상기 가열부를 반복적으로 온/오프시키기 위한 제2 제어신호를 생성하고,
    상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호는 상기 히터로 공급하는 전류를 제어하기 위해 상기 전류 공급부로 입력되는 제1 전류 제어신호 및 제2 전류 제어신호이며,
    상기 제어신호 생성부는 상기 히터에 흐르는 전류를 센싱하는 전류센서, 상기 센싱된 전류가 상기 목표 전류 미만인 경우 하이 로직 값 및 로우 로직 값 중 어느 하나의 로직 값을 출력하고, 상기 센싱된 전류가 상기 목표 전류 이상인 경우 하이 로직 값 및 로우 로직 값 중 다른 하나의 로직값을 출력하는 비교기, 및 상기 비교기에서 출력되는 로직 값에 기초하여 상기 제1 전류 제어신호 또는 상기 제2 전류 제어신호를 생성하여 상기 전류 공급부로 출력하는 마이콤을 포함하고, 상기 마이콤은 상기 제1 전류 제어신호 및 상기 제2 전류 제어신호를 생성하는 전류 제어부 및 고정된 제2 시간 간격을 주기로 하는 타이머를 포함하되,
    상기 제2 전류 제어신호를 생성하는 경우에 있어서, 상기 전류 제어부는 상기 비교기가 상기 어느 하나의 로직 값을 출력하는 경우 상기 히터로 전류를 공급하기 위한 제2 전류 제어신호를 생성하여 출력하고, 상기 비교기가 상기 다른 하나의 로직 값을 출력하는 경우 상기 히터로의 전류 공급의 차단을 위한 제2 전류 제어신호를 생성하여 출력함과 동시에 상기 타이머를 구동시키며, 상기 비교기에서 출력되는 로직 값에 기초하여 상기 전류를 공급하기 위한 제2 전류 제어신호를 생성하여 출력하는 동작 및 상기 전류 공급의 차단을 위한 제2 전류 제어신호를 생성하여 출력하는 동작 중 어느 하나를 상기 제2 시간 간격을 단위로 반복적으로 수행하여 상기 가열부를 반복적으로 온/오프시키기 위한 상기 제2 전류 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열부의 출력량 및 상기 가열부에 의한 가열 시간에 따른 상기 대상물의 온도 상승간의 관계가 매칭되어 있는 테이블(table)을 저장하는 저장부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 시간은 상기 측정된 대상물의 온도, 상기 목표 온도, 및 상기 기 설정된 값을 이용하여 상기 테이블로부터 독출되는 것을 특징으로 하는 온도 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온도 측정부는 백금을 포함하는 온도 검출 소자를 이용하여 상기 대상물의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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