KR101375363B1 - 서미스터를 이용한 온도 측정 장치 - Google Patents

서미스터를 이용한 온도 측정 장치 Download PDF

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Abstract

서미스터를 이용한 온도 측정 장치가 개시된다. 여기서, 온도 측정 장치는 전압을 온도로 변환하는 온도 측정 장치로서, 입력받은 전압을 온도 변화에 따라 다르게 출력하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터; 상기 NTC 서미스터와 직렬로 연결되는 레퍼런스 저항; 및 상기 NTC 서미스터 및 상기 레퍼런스 저항과 각각 병렬로 연결되고, 상기 레퍼런스 저항에 의해 상기 입력받은 전압이 분할된 분할 전압을 상기 NTC 서미스터로부터 입력받아 상기 분할 전압을 온도로 변환한 디지털 출력을 생성하는 아날로그-디지털 변환부를 포함한다.

Description

서미스터를 이용한 온도 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE USING THERMISTOR}
본 발명은 서미스터를 이용한 온도 측정 장치에 관한 것이다.
많은 온도 측정 소자들이 개발되었지만, 그 중에서 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)는 정밀 온도 측정 소자로 많이 쓰이는 플래티넘 센서(platinum sensor)보다 온도 상수가 10배 이상으로 민감도(sensitivity)가 좋다. 그리고 저가격, 빠른 열응답(fast thermal response), 다양한 모양과 크기 등의 장점을 가지고 있다. 이러한 장점 때문에 제한된 온도 범위를 다루는 바이오 메디컬 분야에서는 NTC 서미스터가 주로 채택되고 있다.
NTC 서미스터를 이용하는 온도 측정 장치는 주로 브리지 회로(bridge circuit)나 전압 분배기(voltage divider)를 이용하여 저항값을 측정한다.
그런데 그 저항이 온도에 따라 극히 비선형적으로 변하므로 여러 가지 선형화 방법이 연구되었다.
그러나 민감도(sensitivity)가 매우 좋아서 간단한 전압 분배기(voltage divider)로 정전압을 분압하여 저항 변화를 전압 변화로 바꾼 다음, ADC(analog-digital converter, 아날로그 디지털 변환기)를 거쳐 디지털 형태(digital form)로 선형화하더라도 좋은 분해능(resolution)을 얻을 수 있다.
이때, 충분히 높은 분해능의 ADC를 사용하면 원하는 온도분해능(temperature resolution)을 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 보통 ADC는 여러 채널(channel)을 가지고 있으므로, 온도 측정점 여러 개를 1개의 ADC가 처리한다.
각 온도 측정점에 대한 입력 회로를 보면 복수의 서미스터는 각각의 레퍼런스 저항(reference resistance)을 이용하여 정전압(V)을 각각 분할하여 ADC로 출력한다.
이때, 정전압(V)은 ADC의 하이 전압 레퍼런스(high voltage reference)인 V+와 공유하여 전원 전압 변동의 영향을 최소화한다.
ADC는 복수의 서미스터 각각으로부터 입력받은 분할 전압을 디지털로 변환하여 서미스터 각각의 저항을 계산하고 저항-온도 테이블이나 또는 교정 방정식을 이용하여 온도를 계산한다.
여기서, 보통, ADC는 입력 저항에 의한 영향을 줄이기 위하여 OP 앰프(amp)등을 이용한 전압 플라워(voltage follower) 혹은 버퍼(buffer)를 포함하여 분압기를 분리한다. 즉, 높은 임피던스 입력(high impedance input)과 낮은 임피던스 출력(low impedance output)을 가진 1배 증폭기를 이용하면 ADC 입력 저항의 영향을 받지 않고 분할 전압이 측정될 수 있다.
그러나 OP 앰프 회로의 추가로 인한 잡음과 OP 앰프의 비선형성에 의하여 분할 전압이 훼손되는 것을 막기 위하여 정밀 앰프를 채용해야 한다는 문제점이 있다.
또한, 낮은 분할 전압을 훼손하지 않기 위해서 OP 앰프에 네거티브(negative) 전압도 제공해야 하는 불편함이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 서미스터 분할 전압을 버퍼(buffer)가 없이 그대로 ADC에 연결하여 버퍼(buffer) 채용에 따른 추가 잡음이나 추가 전원과 같은 문제를 해결할 수 있는 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 시스템 제작 후 캘리브레이션(calibration)하는 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 온도 측정 장치가 개시된다. 이러한 온도 측정 장치는, 전압을 온도로 변환하는 온도 측정 장치에 있어서, 입력받은 전압을 온도 변화에 따라 다르게 출력하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터; 상기 NTC 서미스터와 직렬로 연결되는 레퍼런스 저항; 및 상기 NTC 서미스터 및 상기 레퍼런스 저항과 각각 병렬로 연결되고, 상기 레퍼런스 저항에 의해 상기 입력받은 전압이 분할된 분할 전압을 상기 NTC 서미스터로부터 입력받아 상기 분할 전압을 온도로 변환한 디지털 출력을 생성하는 아날로그-디지털 변환부를 포함한다.
이때, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
상기 레퍼런스 저항의 어드미턴스, 상기 분할 전압을 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 계산하고, 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 이용하여 상기 분할 전압을 온도로 변환할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
키르히 법칙을 만족하는 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스, 상기 레퍼런스 저항의 어드미턴스, 상기 분할 전압 간의 관계식을 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 계산할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
상기 레퍼런스 저항의 어드미턴스, 상기 분할 전압, 입력 어드미턴스 및 입력 누설전류를 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 계산하고, 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 이용하여 상기 분할 전압을 온도로 변환할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
상기 입력 어드미턴스 및 상기 입력 누설전류를 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 캘리브레이션하고,
상기 입력 어드미턴스 및 입력 누설전류는,
서로 다른 온도에 해당하는 서미스터 저항을 가지는 둘 이상의 NTC 서미스터가 상기 아날로그-디지털 변환부에 선택적으로 연결되어 산출된 상기 둘 이상의 NTC 서미스터 각각의 서미스터 어드미턴스로부터 환산된 온도와, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스와, 기 저장된 상기 아날로드-디지털 변환부의 출력 최대값을 이용하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 입력 어드미턴스 및 입력 누설전류는,
최소 자승 오차법을 이용하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
기 저장된 저항과 온도 간의 매핑 테이블을 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 온도로 환산할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
스테인-하트 방정식을 이용하여 상기 NTC 서미스터의 어드미턴스를 온도로 환산할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 온도 측정 장치가 개시된다. 이러한 온도 측정 장치는, 전압을 온도로 변환하는 온도 측정 장치에 있어서, 입력받은 전압을 온도 변화에 따라 다르게 출력하는 서미스터 에뮬레이터; 상기 서미스터 에뮬레이터와 직렬로 연결되는 레퍼런스 저항; 및 상기 서미스터 에뮬레이터 및 상기 레퍼런스 저항과 각각 병렬로 연결되고, 상기 레퍼런스 저항에 의해 상기 입력받은 전압이 분할된 분할 전압을 상기 서미스터 에뮬레이터로부터 입력받아 상기 분할 전압을 온도로 변환한 디지털 출력을 생성하는 아날로그-디지털 변환부를 포함하고,
상기 서미스터 에뮬레이터는,
측정 온도 포인트 별로 서로 다른 각각의 서미스터 어드미턴스를 가지고, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스에 따른 각각의 분할 전압을 상기 아날로그-디지털 변환부로 출력하는 복수의 저항; 및 상기 복수의 저항과 각각 연결되어 온 또는 오프되는 각각의 스위치를 포함한다.
이때, 상기 서미스터 에뮬레이터는,
상기 각각의 스위치를 하나씩 선택적으로 온 또는 오프시켜 각각의 분할 전압을 상기 아날로그-디지털 변환부로 출력하고,
상기 아날로그-디지털 변환부는,
상기 각각의 서미스터 어드미턴스로부터 환산된 온도와, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스와, 기 저장된 출력 최대값을 이용하여 입력 어드미턴스 및 입력 누설전류를 산출하고, 상기 입력 어드미턴스 및 상기 입력 누설전류를 이용하여 서미스터 어드미턴스를 캘리브레이션할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
최소 자승 오차법을 이용하여 상기 입력 어드미턴스 및 상기 입력 누설전류를 산출할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
상기 레퍼런스 저항의 어드미턴스, 상기 분할 전압을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 계산하고, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 이용하여 상기 분할 전압을 온도로 변환할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
기 저장된 저항과 온도 간의 매핑 테이블을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 온도로 환산할 수 있다.
또한, 상기 아날로그-디지털 변환부는,
스테인-하트 방정식을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 온도로 환산할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치에서 서미스터 분할 전압을 버퍼(buffer) 없이 직접 ADC에 연결한다. 따라서, 버퍼로 인한 잡음을 줄일 수 있고, 버퍼에 일반적으로 필요한 네거티브 전압 소스(Negative voltage source)가 필요 없다.
또한, 정밀 저항을 이용하여 서미스터의 에뮬레이터를 만들어 시스템을 캘리브레이션(calibration)한다. 이처럼, 정밀 저항으로 서미스터를 대치하여 교정하기 때문에 워터 배스(water bath)와 같은 정온도 유지 장치가 필요없이 시스템을 교정할 수 있다.
따라서, 결과적으로 온도 측정 장치를 단일 전원으로 만들 수 있으며, 가격을 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)를 이용한 온도 측정 장치를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼가 없는(Bufferless) NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)를 이용한 온도 측정 장치의 개략적인 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 분할 전압 계산을 위한 버퍼가 있을 때의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 분할 전압 계산을 위한 버퍼가 없을 때의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)를 이용한 온도 측정 장치의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치의 회로도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서미스터를 이용한 온도 측정 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼가 없는(Bufferless) NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient Thermistor)를 이용한 온도 측정 장치의 개략적인 회로도이다.
여기서, ADC 입력 저항을 차후에 알아낼 수 있다고 가정한다.
도 2를 참조하면, NTC 서미스터와 레퍼런스 저항(reference resistance)은 직렬로 연결된다. 그리고 ADC(analog-digital converter, 아날로그 디지털 변환기)는 NTC 서미스터 및 레퍼런스 저항과 병렬로 연결된다.
또한, 전원 전압(또는 정전압)(V)은 ADC의 하이 전압 레퍼런스(high voltage reference)인 V+에 연결된다.
여기서, NTC 서미스터는 온도가 변화함에 따라 NTC 서미스터의 양단에 걸리는 출력 전압은 온도에 대응하는 값으로 변화한다. 즉 온도에 따라 입력받은 전원 전압(V)은 NTC 서미스터를 통과하며 변하게 된다.
이때, NTC 서미스터는 입력받은 전원 전압(V)을 레퍼런스 저항을 이용하여 분할하는데, 이처럼 분할한 분할 전압을 ADC로 출력한다.
OP 앰프와 같은 버퍼없이 NTC 서미스터는 ADC와 바로 연결되므로, 분할 전압을 그대로 ADC에 입력하며, 서미스터 저항이 측정된다.
ADC는 레퍼런스 저항에 의해 분할된 분할 전압을 NTC 서미스터로부터 입력받아 분할 전압을 온도로 변환한 디지털 출력을 생성한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 분할 전압 계산을 위한 버퍼가 있을 때의 등가 회로도이다.
도 3을 참조하면, 등가회로를 이용하여 ADC 입력 전압을 전원 전압 V로 정규화하여 구하면 수학식 1과 같다.
Figure 112012058815509-pat00001
도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 분할 전압 계산을 위한 버퍼가 없을 때의 등가 회로도이다.
도 4를 참조하면, 등가회로를 이용하여 ADC 입력 전압을 전원 전압 V로 정규화하여 구하면 수학식 2와 같다.
Figure 112012058815509-pat00002
수학식 2에서
Figure 112012058815509-pat00003
는 레퍼런스(reference) 저항
Figure 112012058815509-pat00004
와 입력 임피던스
Figure 112012058815509-pat00005
의 병렬 임피던스이다.
여기서, ADC의 입력 임피던스는 주로 입력 어드미턴스와 입력 누설전류(leakage current)로 구성되며 고급형 ADC의 경우에 입력 저항은 매우 크고 누설전류는 '0'에 가깝게 설계되어 있다.
이 경우에 분할 전압은 버퍼(buffer)없이 연결할 수 있다. 그러나 일반적으로 ADC의 입력전압과 누설전류는 ADC간 혹은 채널(channel) 간 편차가 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치의 회로도로서, ADC 입력 임피던스 모델을 나타낸다.
도 5를 참조하면, NTC 서미스터와 ADC는 바로 연결되어 있다. 따라서, NTC 서미스터는 분할 전압을 ADC에 직접 입력한다.
이때, 각 저항은 어드미턴스(admittance)로 나타내고, 다음과 같은 기호로 나타낸다.
Figure 112012058815509-pat00006
키르히 법칙으로부터 다음과 같은 관계식이 성립한다.
Figure 112012058815509-pat00007
수학식 3을 이용하여 NTC 서미스터의 어드미턴스는 다음 수학식 4로 표현된다.
Figure 112012058815509-pat00008
이때, 이상적인 ADC를 사용하거나 출력 임피던스가 0에 가까운 버퍼(buffer) 혹은 전압 플라워(voltage follow)를 사용하여 ADC에 분할 전압을 인가할 경우에도
Figure 112012058815509-pat00009
와
Figure 112012058815509-pat00010
모두를 무시할 수 있다.
이 경우, 서미스터의 어드미턴스는 다음 식으로 구할 수 있다.
Figure 112012058815509-pat00011
ADC는 수학식 4나 수학식 5를 이용하여 NTC 서미스터의 어드미턴스를 계산하여 기 저장된 저항-온도 테이블(table)을 이용하여 NTC 서미스터의 어드미턴스를 온도로 환산할 수 있다. 이때, 도면에는 명시하지 않았으나, ADC는 메모리에 저항-온도 테이블(table)을 포함할 수 있다.
또는 ADC는 교정 방정식 중 하나인 다음 수학식 6과 같은 스테인-하트 방정식(Stein-Hart equation)을 이용하여 NTC 서미스터의 어드미턴스, 즉 저항값을 온도로 환산된다.
Figure 112012058815509-pat00012
상기 식에서 A, B, C는 스테인-하트 파라미터로 사용 전에 필요한 정밀도로 온도를 유지시키는 워터배쓰(water bath)에 사용할 써미스터를 넣어서 3점 이상의 온도에서 저항값을 측정하여 결정된다. 이와 같은 파라미터 결정 후에 저항 값을 측정하여 상기 식으로 온도로 환산하여 온도를 측정하게 된다.
여기서, 스테인-하트 방정식은 NTC 서미스터의 물질 특성 상수를 유도식으로 도출하여 방정식에 대입한다. 이때, 도면에는 명시하지 않았으나, ADC는 스테인-하트 방정식을 사용하도록 프로그래밍 된다.
이때, 수학식 5의 미지의 매개 변수(unknown parameter)인
Figure 112012058815509-pat00013
와
Figure 112012058815509-pat00014
를 교정을 통하여 계산함으로써, 버퍼없이 NTC 서미스터의 분할 전압을 직접 ADC에 연결할 수 있다.
통상, NTC 서미스터도 전술한 것과 같이 파라미터를 교정해서 사용하기 때문에 이때 전술한 미지의 매개변수도 함께 교정할 수도 있으나, 정밀 저항을 이용하여 서미스터를 에뮬레이션(emulation)하면 NTC 서미스터와는 독립적으로 교정이 가능하다.
여기서, 미지의 매개 변수가 2개 있으므로, 두 개의 온도에 해당하는 서미스터 저항을 연결하여 산출된 ADC 결과를 가지고 다음과 같이 교정할 수 있다.
미지의 매개변수를 간략히 하기 위하여
Figure 112012058815509-pat00015
대신에
Figure 112012058815509-pat00016
를 미지의 매개변수로 지정하기로 가정한다. 즉
Figure 112012058815509-pat00017
로 대치하고
Figure 112012058815509-pat00018
와
Figure 112012058815509-pat00019
를 구하기로 한다.
이때, 수학식 4를 미지의 매개변수로 정리하면 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012058815509-pat00020
2개 온도
Figure 112012058815509-pat00021
,
Figure 112012058815509-pat00022
에 해당하는 NTC 서미스터의 어드미턴스가 각각
Figure 112012058815509-pat00023
,
Figure 112012058815509-pat00024
라고 하고 이들을 연결하여 ADC한 결과가
Figure 112012058815509-pat00025
,
Figure 112012058815509-pat00026
라고 하며, ADC의 최대값이 N이라고 가정한다. 이때, 12bit일 경우 N=4096이 된다.
그러면 다음과 같이 미지의 매개변수에 대한 두 개의 식을 얻을 수 있다.
Figure 112012058815509-pat00027
여기서, 수학식 8의 연립방정식으로부터
Figure 112012058815509-pat00028
와
Figure 112012058815509-pat00029
를 구할 수 있다. 이상과 같은 방법으로 미지의 매개변수
Figure 112012058815509-pat00030
와
Figure 112012058815509-pat00031
에 대하여 캘리브레이션(calibration)할 수 있다.
그러나 실제로 스테인-하트 방정식의 계수를 구하는 것과 같은, 서미스터 캘리브레이션 의 경우, 세 군데 이상의 중요 온도점에 대하여 캘리브레이션 하기 때문에 수학식 8에서와 같이 측정 시스템의 매개변수를 구하는 시스템 캘리브레이션도 마찬가지로 두 개 이상의 온도 점에 대하여 캘리브레이션 하는 것이 유리하다.
이러한 경우, 수학식 8의 연립 방정식은 두 개 이상이 될 것이고 최소 자승 오차법으로 미지의 매개변수를 구할 수 있고, 보다 더 안정적으로 매개 변수를 구할 수 있다.
예를 들어, 대상 응용이 특정 온도점 4개가 중요하여 4점 캘리브레이션(4 point calibration)을 할 경우에 다음 수학식 9과 같은 최소 자승 오차법이 사용될 수 있다.
Figure 112012058815509-pat00032
여기서
Figure 112012058815509-pat00033
는 다음과 같다.
Figure 112012058815509-pat00034
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 NTC 서미스터를 이용한 온도 측정 장치의 회로도로서, 4개의 온도 점(point)에서 캘리브레이션(calibration)하기 위한 서미스터 에뮬레터와 온도 측정 장치의 연결도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 서미스터 에뮬레이터가 레퍼런스 저항과 직렬로 연결되고, ADC는 서미스터 에뮬레이터 및 레퍼런스 저항과 병렬로 연결된다.
여기서, 서미스터 에뮬레이터는 측정 온도 포인트 별로 서로 다른 각각의 서미스터 어드미턴스 즉 y1, y2, y3, y4를 가지고, 각각의 서미스터 어드미턴스(y1, y2, y3, y4)에 따른 각각의 분할 전압(u)을 ADC로 출력하는 복수의 저항 및 복수의 저항과 각각 연결되어 온 또는 오프되는 각각의 스위치를 포함한다.
즉 측정 온도 포인트의 서미스터 저항에 해당하는 정밀 저항 4개를 서미스터에뮬레이터에 장착하고 스위치를 통하여 선택적으로 ADC와 연결된다. 이러한 서미스터 에뮬레이터는 각 스위치를 선택적으로 온 또는 오프시켜 각각의 분할 전압을 ADC로 출력한다.
이때, 서미스터 에뮬레이터는 복수의 저항 각각의 서미스터 어드미턴스에 해당하는 ADC 값 즉 서미스터 어드미턴스로부터 환산된 온도로 교정하기 위한 데이터 set
Figure 112012058815509-pat00035
를 산출한다.
그러면, ADC는 위의 수학식 8을 이용하여 미지의 매개변수 즉
Figure 112012058815509-pat00036
와
Figure 112012058815509-pat00037
를 계산한다. 이처럼, 서미스터 저항을 정밀 저항으로 에뮬레이션한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

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  10. 전압을 온도로 변환하는 온도 측정 장치에 있어서,
    입력받은 전압을 온도 변화에 따라 다르게 출력하는 서미스터 에뮬레이터;
    상기 서미스터 에뮬레이터와 직렬로 연결되는 레퍼런스 저항; 및
    상기 서미스터 에뮬레이터 및 상기 레퍼런스 저항과 각각 병렬로 연결되고, 상기 레퍼런스 저항에 의해 상기 입력받은 전압이 분할된 분할 전압을 상기 서미스터 에뮬레이터로부터 입력받아 상기 분할 전압을 온도로 변환한 디지털 출력을 생성하는 아날로그-디지털 변환부를 포함하고,
    상기 서미스터 에뮬레이터는,
    측정 온도 포인트 별로 서로 다른 각각의 서미스터 어드미턴스를 가지고, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스에 따른 각각의 분할 전압을 상기 아날로그-디지털 변환부로 출력하는 복수의 저항; 및
    상기 복수의 저항과 각각 연결되어 온 또는 오프되는 각각의 스위치를 포함하고,
    상기 서미스터 에뮬레이터는,
    상기 각각의 스위치를 하나씩 선택적으로 온 또는 오프시켜 각각의 분할 전압을 상기 아날로그-디지털 변환부로 출력하고,
    상기 아날로그-디지털 변환부는,
    상기 각각의 서미스터 어드미턴스로부터 환산된 온도와, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스와, 기 저장된 출력 최대값을 이용하여 입력 어드미턴스 및 입력 누설전류를 산출하고, 상기 입력 어드미턴스 및 상기 입력 누설전류를 이용하여 서미스터 어드미턴스를 캘리브레이션하는 온도 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부는,
    최소 자승 오차법을 이용하여 상기 입력 어드미턴스 및 상기 입력 누설전류를 산출하는 온도 측정 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부는,
    상기 레퍼런스 저항의 어드미턴스, 상기 분할 전압을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 계산하고, 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 이용하여 상기 분할 전압을 온도로 변환하는 온도 측정 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부는,
    기 저장된 저항과 온도 간의 매핑 테이블을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 온도로 환산하는 온도 측정 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부는,
    스테인-하트 방정식을 이용하여 상기 각각의 서미스터 어드미턴스를 온도로 환산하는 온도 측정 장치.
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