KR102336647B1 - Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same - Google Patents

Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102336647B1
KR102336647B1 KR1020200038159A KR20200038159A KR102336647B1 KR 102336647 B1 KR102336647 B1 KR 102336647B1 KR 1020200038159 A KR1020200038159 A KR 1020200038159A KR 20200038159 A KR20200038159 A KR 20200038159A KR 102336647 B1 KR102336647 B1 KR 102336647B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas sensor
sensor
voltage
resistance
current
Prior art date
Application number
KR1020200038159A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210121467A (en
Inventor
최철
안정환
정미희
박대근
박수만
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200038159A priority Critical patent/KR102336647B1/en
Publication of KR20210121467A publication Critical patent/KR20210121467A/en
Priority to KR1020210160275A priority patent/KR102350950B1/en
Priority to KR1020210160276A priority patent/KR102350951B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102336647B1 publication Critical patent/KR102336647B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 발명은 가스센서 저항 측정 방법 및 이를 이용한 가스센서 저항 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법은, (a) 최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하는 단계; (b) 가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하는 단계; 및 (c) 상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a gas sensor resistance measurement method and a gas sensor resistance measurement apparatus using the same, and the gas sensor resistance measurement method according to an embodiment of the present invention includes: (a) the sensor voltage of the gas sensor is preset when performing the initial adjustment varying and controlling the application of current to the gas sensor until a predetermined set voltage is reached, and then measuring the base resistance of the gas sensor; (b) controlling the application of current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage when performing a gas reaction, and then measuring the sensor resistance of the gas sensor; and (c) calculating a gas concentration using a resistance ratio of the base resistance and the sensor resistance.

Description

가스센서 저항 측정 방법 및 이를 이용한 가스센서 저항 측정 장치{METHOD FOR MEASURING RESISTANCE OF GAS SENSOR AND APPARATUS USING THE SAME}Gas sensor resistance measurement method and gas sensor resistance measurement device using the same

본 발명은 가스센서 저항 측정 방법 및 이를 이용한 가스센서 저항 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변 전류원을 이용하여 가스센서에서 동일한 전압값을 갖도록 유지함으로써 가스센서의 베이스 저항 편차를 보정하기 위한, 가스센서 저항 측정 방법 및 이를 이용한 가스센서 저항 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas sensor resistance measurement method and a gas sensor resistance measurement apparatus using the same, and more particularly, to correct the base resistance deviation of the gas sensor by maintaining the same voltage value in the gas sensor using a variable current source, A gas sensor resistance measurement method and a gas sensor resistance measurement apparatus using the same.

일반적으로, 각종 산업 분야, 예컨대 IoT 분야, 차량 대기질 관리 분야, 산업 방재 분야 등에 적용되고 있는 반도체식 가스센서는 가스 농도에 따라 센서 저항이 변하는 특성을 감지하여 가스농도를 분석할 수 있다.In general, semiconductor-type gas sensors applied to various industrial fields, for example, IoT field, vehicle air quality management field, industrial disaster prevention field, etc. can analyze the gas concentration by detecting a characteristic in which the sensor resistance changes according to the gas concentration.

정전압원을 이용하여 센서 저항의 저항값을 측정하는 경우는 측정 대상이 되는 센서 측정 전압(2차 전압)이 센서 저항에 대해 선형적으로 변하지 않기 때문에 가스 농도 측정시 오차를 일정하게 관리하기 곤란한 한계가 있다. 여기서, 센서 저항은 가스센서와 직렬로 연결된 고정 저항이다.In the case of measuring the resistance of the sensor resistance using a constant voltage source, it is difficult to constantly manage the error in measuring the gas concentration because the measured voltage (secondary voltage) of the sensor to be measured does not change linearly with the sensor resistance. there is Here, the sensor resistance is a fixed resistance connected in series with the gas sensor.

또한, 정전류원을 이용하여 센서 저항의 저항값을 측정하는 경우는 센서 측정 전압과 센서 저항에 대해 선형적으로 변하는 장점이 있지만, 센서 제조 단계에서 발생하는 편차에 의해 센서의 베이스 저항이 크게 다를 경우 또는 센서의 민감도가 크게 다를 경우 측정 결과의 오차가 커질 수 있다.In addition, when the resistance value of the sensor resistance is measured using a constant current source, it has the advantage of changing linearly with respect to the sensor measurement voltage and the sensor resistance. Alternatively, if the sensitivity of the sensor is significantly different, the error of the measurement result may increase.

따라서, 이러한 반도체식 가스센서는 가변 전류원을 이용하여 항상 동일한 수준의 전압값을 갖도록 하여 센서간에 존재하는 베이스 저항의 편차를 보정할 수 있는 방안이 마련될 필요가 있다.Accordingly, there is a need to prepare a method for correcting the deviation of the base resistance between the semiconductor gas sensors by using a variable current source to always have the same voltage value.

한국 등록특허공보 제10-0831589호 (2008.05.16 등록)Korean Patent Publication No. 10-0831589 (registered on May 16, 2008)

본 발명의 목적은 가변 전류원을 이용하여 가스센서에서 동일한 전압값을 갖도록 유지함으로써 가스센서의 베이스 저항 편차를 보정하기 위한, 가스센서 저항 측정 방법 및 이를 이용한 가스센서 저항 측정 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a gas sensor resistance measuring method and a gas sensor resistance measuring apparatus using the same for correcting a base resistance deviation of a gas sensor by maintaining the same voltage value in the gas sensor using a variable current source.

본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법은, (a) 최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하는 단계; (b) 가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하는 단계; 및 (c) 상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하는 단계;를 포함할 수 있다.In the gas sensor resistance measurement method according to an embodiment of the present invention, (a) when the initial adjustment is performed, the current application to the gas sensor is varied and controlled until the sensor voltage of the gas sensor reaches a predetermined set voltage. , measuring a base resistance of the gas sensor; (b) controlling the application of current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage when performing a gas reaction, and then measuring the sensor resistance of the gas sensor; and (c) calculating a gas concentration using a resistance ratio of the base resistance and the sensor resistance.

상기 (a) 단계는, 상기 가스센서에 전류를 인가하는 가변 전류원의 최소 전류에서 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지의 전류까지 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하는 것일 수 있다.In the step (a), the current application to the gas sensor is controlled by increasing the current from the minimum current of the variable current source for applying the current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage. it could be

상기 (b) 단계는, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 크면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 감소시키고, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 작으면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하는 것일 수 있다.In the step (b), when the sensor voltage of the gas sensor is greater than the set voltage, the output current of the variable current source is reduced, and when the sensor voltage of the gas sensor is less than the set voltage, the output current of the variable current source is increased. to control the application of current to the gas sensor.

상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달하는 것은, 양 전압의 차이가 미리 정해진 오차 범위 이내에 있는 경우에 판단되는 것일 수 있다.When the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage, it may be determined when the difference between the two voltages is within a predetermined error range.

상기 베이스 저항 및 상기 센서 저항은, 상기 가변 전류원의 출력 전류와 상기 가스센서의 센서 전압을 전류와 전압의 관계식에 대입하여 측정하는 것일 수 있다.The base resistance and the sensor resistance may be measured by substituting an output current of the variable current source and a sensor voltage of the gas sensor into a relational expression of current and voltage.

상기 설정 전압은, 상기 가스센서의 센서 전압이 전기적인 노이즈 영향이 가장 작고, ADC(Analog Digital Converter) 분해능의 선형적인 구간에 위치하도록 설정되는 것일 수 있다.The set voltage may be set such that the sensor voltage of the gas sensor has the smallest effect of electrical noise and is located in a linear range of analog digital converter (ADC) resolution.

또한, 본 발명의 가스센서 저항 측정 장치로서, 가스센서에 전류를 인가하기 위한 가변 전류원; 적어도 하나 이상의 프로세서; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금, 최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하게 하고, 가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하게 하며, 상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하게 하는 것일 수 있다.In addition, there is provided a gas sensor resistance measuring apparatus of the present invention, comprising: a variable current source for applying a current to the gas sensor; at least one processor; and a memory for storing computer readable instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measurement device to cause the sensor voltage of the gas sensor to change when performing an initial adjustment. After controlling by varying the application of current to the gas sensor until it reaches a predetermined set voltage, the base resistance of the gas sensor is measured, and when performing a gas reaction, the sensor voltage of the gas sensor is adjusted to the set voltage. After varying and controlling the application of current to the gas sensor until it arrives, the sensor resistance of the gas sensor is measured, and the gas concentration is calculated using the resistance ratio of the base resistance and the sensor resistance. .

상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금, 상기 최초 조정을 수행할 때, 상기 가스센서에 전류를 인가하는 상기 가변 전류원의 최소 전류에서 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지의 전류까지 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하는 것일 수 있다.The instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measuring device to, when performing the initial adjustment, of the gas sensor at a minimum current of the variable current source energizing the gas sensor. The current application to the gas sensor may be controlled by increasing the current until the sensor voltage reaches the set voltage.

상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금, 상기 가스 반응을 수행할 때, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 크면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 감소시키고, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 작으면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하는 것일 수 있다.The instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measuring device to increase the output current of the variable current source when the sensor voltage of the gas sensor is greater than the set voltage when performing the gas reaction. and, when the sensor voltage of the gas sensor is less than the set voltage, the output current of the variable current source is increased to control the application of the current to the gas sensor.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체로서, 최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하는 동작; 가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하는 동작; 및 상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하는 동작;을 포함하는 가스센서 저항 측정 방법을 실행하는 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체일 수 있다.In addition, as a computer-readable storage medium in which the program code according to an embodiment of the present invention is recorded, when the initial adjustment is performed, the application of current to the gas sensor is variable until the sensor voltage of the gas sensor reaches a predetermined set voltage. and then measuring the base resistance of the gas sensor; measuring the sensor resistance of the gas sensor after controlling the application of current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage when performing a gas reaction; and calculating a gas concentration by using a resistance ratio between the base resistance and the sensor resistance.

본 발명은 가변 전류원을 이용하여 가스센서에서 동일한 전압값을 갖도록 유지함으로써 가스센서의 베이스 저항 편차를 보정할 수 있다.According to the present invention, the base resistance deviation of the gas sensor can be corrected by maintaining the same voltage value in the gas sensor using a variable current source.

또한, 본 발명은 가변전류원을 이용하여 가스 센서 저항을 측정할 경우 센서 저항과 출력 전압 사이에 선형성을 유지할 수 있다.In addition, the present invention can maintain linearity between the sensor resistance and the output voltage when measuring the gas sensor resistance using a variable current source.

또한, 본 발명은 가스센서의 베이스 저항에 맞춰서 전류를 조절 가능하므로 일정한 수준 이하로 측정 오차를 일관되게 유지할 수 있다.In addition, since the present invention can adjust the current according to the base resistance of the gas sensor, it is possible to consistently maintain the measurement error below a certain level.

또한, 본 발명은 가스 농도가 변화함에 따라 센서 내부 저항의 저항값이 변화하더라도 가변 전류원의 전류를 조절하여 센서의 출력측에서 획득되는 2차 전압을 노이즈에 강한 특정 수준으로 항상 유지하도록 할 수 있다.Also, according to the present invention, even if the resistance value of the internal resistance of the sensor changes as the gas concentration changes, the secondary voltage obtained from the output side of the sensor is always maintained at a specific level resistant to noise by adjusting the current of the variable current source.

또한, 본 발명은 반도체식 가스센서로 변압기 절연유내 가스 농도 측정 장치를 제작할 때, 가변전류원을 활용하여 측정 회로의 선형성을 확보하고, 센서의 대량 생산 과정에서 발생할 수 있는 센서간 베이스 저항 및 민감도 편차에 둔감하며, 우수한 노이즈 특성을 갖는 측정 장치를 개발할 수 있다.In addition, the present invention secures the linearity of the measurement circuit by using a variable current source when manufacturing a gas concentration measuring device in transformer insulating oil with a semiconductor gas sensor, and base resistance and sensitivity deviation between sensors that may occur in the mass production process of the sensor It is possible to develop a measurement device that is insensitive to noise and has excellent noise characteristics.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 장치에 대한 도면,
도 2는 도 1의 가스센서 저항 측정 장치의 회로도를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법에 대한 도면이다.1 is a view of a gas sensor resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing a circuit diagram of the gas sensor resistance measuring device of Figure 1;
3 is a diagram of a gas sensor resistance measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings will be omitted. Also, it should be noted that, throughout the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor shall appropriately define his/her invention as terms for the best description of his/her invention. Based on the principle that it can be done, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not fully reflect the actual size. The present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

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 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.In the entire specification, when a part "includes" a certain element, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. Also, when a part is said to be “connected” to another part, it includes not only a case in which it is “directly connected” but also a case in which it is “electrically connected” with another element interposed therebetween.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, and includes one or more other features, number, or step. , it should be understood that it does not preclude in advance the possibility of the presence or addition of an operation, component, part, or combination thereof.

또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.Also, as used herein, the term “unit” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “unit” performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to refresh one or more processors. Thus, by way of example, “part” includes components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 장치에 대한 도면이고, 도 2는 도 1의 가스센서 저항 측정 장치의 회로도를 나타낸 도면이다.1 is a diagram of a gas sensor resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a circuit diagram of the gas sensor resistance measuring apparatus of FIG. 1 .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 장치(100)는, 가변 전류원(110)을 이용하여 가스센서(120)에서 동일한 전압값을 갖도록 유지함으로써 가스센서(120)의 베이스 저항 편차를 보정할 수 있다.1 and 2, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention maintains the gas sensor 120 to have the same voltage value by using the variable current source 110. A deviation of the base resistance of the sensor 120 may be corrected.

이러한 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)에서 센서 저항을 측정할 때 센서 저항과 출력 전압 사이의 선형성을 유지할 수 있기 때문에, 가스센서(120)의 베이스 저항에 따라 가변 전류원(110)의 전류를 조절하여 센서 저항 측정 오차를 일정한 수준 이하로 유지할 수 있다.Since the gas sensor resistance measuring apparatus 100 can maintain linearity between the sensor resistance and the output voltage when measuring the sensor resistance in the gas sensor 120 , the variable current source 110 according to the base resistance of the gas sensor 120 . ) to keep the sensor resistance measurement error below a certain level by controlling the current.

더욱이, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스 농도가 변화함에 따라 센서 저항이 변하더라도, 가변 전류원(110)의 전류를 조절하여 가스센서(120)의 출력측에서 획득되는 2차 전압을 노이즈에 강한 특정 수준으로 항상 유지하도록 할 수 있다.Furthermore, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 adjusts the current of the variable current source 110 to make the secondary voltage obtained from the output side of the gas sensor 120 strong against noise, even if the sensor resistance changes as the gas concentration changes. You can always keep it at a certain level.

이러한 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가변 전류원(110), 가스센서(120), 전압 측정부(130), 프로세서(140), 메모리(150)를 포함하여 구현할 수 있다.The gas sensor resistance measuring apparatus 100 may be implemented including a variable current source 110 , a gas sensor 120 , a voltage measuring unit 130 , a processor 140 , and a memory 150 .

먼저, 가변 전류원(110)은 전기적 부하의 상태에 상관없이 출력 전류를 일정하게 유지하여 직류 전류를 출력하기 위한 정전류원과 직류 전류의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 가변 저항을 포함한다. 가변 저항은 프로세서(140)에 의해 제어된다. 즉, 가변 전류원(110)은 전류의 크기를 일정하게 유지하는 출력 전류를 가스센서(120)로 제공하되, 전류의 크기를 가변적으로 조절 가능하다. 이러한 가변 전류원(110)은 정전압원 대신 사용하여 가스센서(120)의 베이스 저항 편차에 관계없이 일정한 크기의 2차 전압을 얻을 수 있게 한다.First, the variable current source 110 includes a constant current source for outputting a DC current by constantly maintaining an output current regardless of the state of an electrical load, and a variable resistor for variably adjusting the magnitude of the DC current. The variable resistor is controlled by the processor 140 . That is, the variable current source 110 provides an output current for maintaining a constant current to the gas sensor 120 , but the current can be variably adjusted. The variable current source 110 may be used instead of a constant voltage source to obtain a secondary voltage of a constant magnitude regardless of the base resistance deviation of the gas sensor 120 .

다음으로, 가스센서(120)는 반도체식 가스센서로서, 변압기 절연유 내의 가스 농도를 측정하기 위한 것일 수 있다.Next, the gas sensor 120 is a semiconductor type gas sensor, and may be for measuring the gas concentration in the transformer insulating oil.

또한, 가스센서(120)는 가스 농도에 따라 센서 저항이 변한다. 이러한 가스센서(120)는 가스센서 저항 측정 장치(100)에 장착되어 가변 전류원(110)의 가변적으로 조절되는 출력 전류에 의해 항상 동일한 수준의 센서 전압을 갖도록 하여 센서별로 존재하는 베이스 저항의 편차를 보정할 수 있게 된다.In addition, the sensor resistance of the gas sensor 120 is changed according to the gas concentration. This gas sensor 120 is mounted on the gas sensor resistance measuring device 100 so that it always has the same level of sensor voltage by the variably controlled output current of the variable current source 110, thereby reducing the deviation of the base resistance existing for each sensor. can be corrected.

이러한 가스센서(120)는 가스 농도 측정을 위한 가스 반응 과정을 수행하기에 앞서, 최초 조정에서 베이스 저항을 측정한다. 즉, 베이스 저항은 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 미리 정해진 설정 전압(Vset)과 동일하게 조정될 때, 전압 및 전류 관계식에 가변 전류원(110)의 출력 전류와 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 대입하여 구할 수 있다. 이때, 가변 전류원(110)의 출력 전류는 최소 전류에서 점차 전류를 증가시켜서 조절한다.This gas sensor 120 measures the base resistance in the initial adjustment before performing the gas reaction process for measuring the gas concentration. That is, the base resistance is the output current of the variable current source 110 and the gas sensor 120 in the voltage and current relational expression when the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is adjusted to be equal to the preset voltage Vset. It can be obtained by substituting the sensor voltage Vo. At this time, the output current of the variable current source 110 is adjusted by gradually increasing the current from the minimum current.

여기서, 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)과 설정 전압(Vset)은 미리 정해진 오차범위 이내에서 동일하게 판단될 수 있다. 예를 들어, 센서 전압(Vo)과 설정 전압(Vset)의 차이가 미리 정해진 오차 범위 이내에 있다면, 양 전압은 서로 동일하다고 판단될 수 있다.Here, the sensor voltage Vo and the set voltage Vset of the gas sensor 120 may be determined to be the same within a predetermined error range. For example, if the difference between the sensor voltage Vo and the set voltage Vset is within a predetermined error range, it may be determined that both voltages are equal to each other.

그리고, 가스센서(120)는 가스 농도 측정을 위한 가스 반응 과정을 수행함에 따라 센서 저항을 측정한다. 베이스 저항과 마찬가지로, 센서 저항은 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 미리 정해진 설정 전압(Vset)과 동일하게 조정될 때, 전압 및 전류 관계식에 가변 전류원(110)의 출력 전류와 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 대입하여 구할 수 있다. 이때, 가변 전류원(110)의 출력 전류는 최초 조정 과정에서 설정된 일정한 크기에서 전류를 증가 또는 감소시켜서 조절한다.And, the gas sensor 120 measures the sensor resistance as the gas reaction process for measuring the gas concentration is performed. Like the base resistance, the sensor resistance is the output current of the variable current source 110 and the gas sensor ( 120) by substituting the sensor voltage Vo. At this time, the output current of the variable current source 110 is adjusted by increasing or decreasing the current at a constant magnitude set in the initial adjustment process.

도 2를 참조하면, 가스센서(120)는 가변 전류원(110)과 직렬로 연결하되, 가변 전류원(110)의 출력 터미널과 접지 사이에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the gas sensor 120 is connected in series with the variable current source 110 , but may be connected between the output terminal of the variable current source 110 and the ground.

다음으로, 전압 측정부(130)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 측정하기 위해 아날로그 신호 증폭기와 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 포함할 수 있다. 즉, 전압 측정부(130)는 저항을 전압으로 바꾸어 준 다음, 바뀐 전압을 디지털 코드로 변환하여 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 측정한다. 이때, 전압 측정부(130)는 우선적으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키기 위해 신호 증폭 과정이 필요하다.Next, the voltage measuring unit 130 may include an analog signal amplifier and an analog-to-digital converter (ADC) to measure the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 . That is, the voltage measuring unit 130 converts the resistance into a voltage and then converts the changed voltage into a digital code to measure the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 . In this case, the voltage measuring unit 130 needs a signal amplification process to first convert the analog signal into a digital signal.

도 2를 참조하면, 전압 측정부(130)는 가변 전류원(110)과 가스센서(120) 사이에 위치하는 노드에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the voltage measuring unit 130 may be connected to a node positioned between the variable current source 110 and the gas sensor 120 .

한편, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서(140)와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리(150)를 포함하되, 도 3에서 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법을 수행한다.Meanwhile, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 includes at least one processor 140 and a memory 150 for storing computer readable instructions, but in FIG. 3 , a gas sensor resistance measuring method according to an embodiment of the present invention carry out

즉, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서(140)에 의해 메모리(150)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법을 수행하게 된다.That is, the gas sensor resistance measurement apparatus 100 performs the gas sensor resistance measurement method according to the embodiment of the present invention when computer readable instructions stored in the memory 150 are executed by at least one processor 140 . .

이를 통해, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 최초 조정을 수행할 때 또는 가스 반응을 수행할 때에, 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset)에 도달할 때까지 가스센서(120)에 전류 인가를 가변 제어함에 따라 가스센서(120)의 베이스 저항에 맞춰서 일정한 수준 이하로 측정 오차를 일관되게 유지하게 된다.Through this, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 performs the initial adjustment or gas reaction until the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 reaches the set voltage Vset. As the current application to 120 is variably controlled, the measurement error is consistently maintained below a certain level according to the base resistance of the gas sensor 120 .

여기서, 프로세서(140)는 적어도 하나 이상의 프로세서로서, 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 그리고, 프로세서(140)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.Here, the processor 140 is at least one processor, and may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. In addition, the processor 140 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

또한, 메모리(150)는 하나의 저장 장치일 수 있거나, 또는 복수의 저장 엘리먼트의 집합적인 용어일 수 있다. 메모리(150)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들은 실행가능한 프로그램 코드 또는 파라미터, 데이터 등일 수 있다. 그리고, 메모리(150)는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있거나, 또는 자기 디스크 저장장치 또는 플래시(flash) 메모리와 같은 NVRAM(Non-Volatile Memory)을 포함할 수 있다. Also, the memory 150 may be a single storage device, or may be a collective term for a plurality of storage elements. The computer readable instructions stored in the memory 150 may be executable program code or parameters, data, and the like. In addition, the memory 150 may include random access memory (RAM) or non-volatile memory (NVRAM) such as magnetic disk storage or flash memory.

이하, 후술할 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a gas sensor resistance measurement method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 to be described later.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스센서 저항 측정 방법에 대한 도면이다.3 is a diagram of a gas sensor resistance measurement method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 가스 농도 측정을 위한 가스 반응 과정을 수행하기에 앞서, 최초 조정(calibration)을 통해 가스센서(120)의 베이스 저항을 측정한다(S201 내지 S205). 즉, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 베이스 저항을 미리 알지 못하더라도 센서별 저항 편차에 관계없이 센서 전압(2차 전압)을 일정하게 출력하도록 조절하여 가스센서(120)의 베이스 저항을 측정할 수 있다.First, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 measures the base resistance of the gas sensor 120 through initial calibration before performing a gas reaction process for measuring the gas concentration of the gas sensor 120 ( S201 to S205). That is, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 adjusts to constantly output the sensor voltage (secondary voltage) regardless of the resistance deviation for each sensor, even if the base resistance of the gas sensor 120 is not known in advance to the gas sensor 120 . can measure the base resistance of

구체적으로, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가변 전류원(110)에서 최소 전류를 인가하면서 센서 전압(Vo)을 측정한다(S201, S202). 여기서, 가변 전류원(110)에서 최소 전류를 인가하는 것은 한 번에 큰 전류를 흘려 가스센서(120)가 소손되거나, 높은 센서 전압으로 인해 가스센서 저항 측정 장치(100)가 파손되는 경우를 방지하기 위해 가변 전류원(110)에서 가장 낮은 전류를 인가한다.Specifically, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 measures the sensor voltage Vo while applying the minimum current from the variable current source 110 (S201, S202). Here, applying the minimum current from the variable current source 110 is to flow a large current at a time to prevent the gas sensor 120 from being burned out or the gas sensor resistance measuring device 100 from being damaged due to a high sensor voltage. For this, the lowest current is applied from the variable current source 110 .

이후, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)과 미리 정해진 설정 전압(Vset)을 비교하여 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset)에 도달할 때까지 순차적으로 가변 전류원(110)의 출력 전류를 증가하면서 베이스 저항을 측정한다(S203 내지 S205).Thereafter, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 compares the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 with a predetermined set voltage Vset so that the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is the set voltage Vset. The base resistance is measured while sequentially increasing the output current of the variable current source 110 until it is reached (S203 to S205).

이때, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가변 전류원(110)의 최소 전류에서 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset)에 도달할 때까지의 전류까지 증가시켜서 가스센서(120)에 전류 인가를 제어한다.At this time, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 increases the current from the minimum current of the variable current source 110 to the current until the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 reaches the set voltage Vset to increase the gas sensor ( 120) to control the current application.

여기서, 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)은 전기적인 노이즈의 영향이 가장 적고, ADC(Analog Digital Converter) 분해능의 선형적인 구간에 위치하게 된다. 이를 고려하여 설정 전압(Vset)이 설정되고, 가변 전류원(110)의 출력 전류가 제어된다.Here, the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 has the least effect of electrical noise and is located in a linear section of the ADC (Analog Digital Converter) resolution. In consideration of this, the set voltage Vset is set, and the output current of the variable current source 110 is controlled.

다음으로, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 가스 농도 측정을 위한 가스 반응을 수행할 때, 가스 농도에 따라 가스센서(120)의 센서 저항이 변하므로 가변 전류원(110)의 출력 전류를 실시간으로 조절하여 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 일정하게 획득한 후, 센서 저항을 측정하여 가스 농도를 계산한다(S206 내지 S211).Next, when the gas sensor resistance measuring apparatus 100 performs a gas reaction for measuring the gas concentration of the gas sensor 120 , the sensor resistance of the gas sensor 120 changes according to the gas concentration, so the variable current source 110 . After the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is constantly obtained by adjusting the output current of the , the gas concentration is calculated by measuring the sensor resistance (S206 to S211).

구체적으로, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 최초 조정시 설정된 가변 전류원(110)의 출력 전류를 인가하면서 가스센서(120)의 센서 반응에 따른 센서 전압(Vo)을 측정한다(S206).Specifically, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 measures the sensor voltage Vo according to the sensor response of the gas sensor 120 while applying the output current of the variable current source 110 set during the initial adjustment (S206).

이후, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)과 미리 정해진 설정 전압(Vset)을 비교하여 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset)에 도달할 때까지 순차적으로 가변 전류원(110)의 출력 전류를 조정하면서 베이스 저항을 측정한다(S207 내지 S210).Thereafter, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 compares the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 with a predetermined set voltage Vset so that the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is the set voltage Vset. The base resistance is measured while sequentially adjusting the output current of the variable current source 110 until it reaches (S207 to S210).

이때, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset) 보다 크면(즉, Vo＞Vset), 가변 전류원(110)의 출력 전류를 감소시키고(S208), 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset) 보다 작으면(즉, Vo＜Vset), 가변 전류원(110)의 출력 전류를 증가시킨다(S209).At this time, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 decreases the output current of the variable current source 110 when the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is greater than the set voltage Vset (ie, Vo > Vset) and ( S208), when the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is smaller than the set voltage Vset (ie, Vo<Vset), the output current of the variable current source 110 is increased (S209).

그런데, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 설정 전압(Vset)과 동일하면(즉, Vo＝Vset), 가스센서(120)의 센서 저항을 측정한다(S210). 여기서, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)과 설정 전압(Vset)이 동일하다고 판단할 때 미리 정해진 오차범위 이내에서 상호 동일하다고 판단할 수 있다.However, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 measures the sensor resistance of the gas sensor 120 when the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 is the same as the set voltage Vset (ie, Vo = Vset). (S210). Here, when the gas sensor resistance measuring apparatus 100 determines that the sensor voltage Vo and the set voltage Vset of the gas sensor 120 are the same, it may determine that they are the same within a predetermined error range.

이때, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가변 전류원(110)의 출력 전류와 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)을 알 수 있기 때문에, 전류와 전압의 관계식(즉, V＝I×R)에 대입하여 가스센서(120)의 센서 저항을 측정할 수 있다.At this time, since the gas sensor resistance measuring apparatus 100 can know the output current of the variable current source 110 and the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 , the relation between the current and voltage (ie, V = I × R) ) to measure the sensor resistance of the gas sensor 120 .

부언하면, 가스센서(120)는 최초 조정 이후에 가변 전류원(110)으로부터 가스센서(120)에 일정한 전류가 인가될 때, 가스 농도가 변함에 따라 센서 전압(Vo)이 변동하게 된다. In addition, when a constant current is applied to the gas sensor 120 from the variable current source 110 after the initial adjustment, the gas sensor 120 changes the sensor voltage Vo as the gas concentration changes.

그래서, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 변동하여 ADC 및 회로 구성의 최적 전압 입력 범위를 벗어나는 경우에 전기적인 노이즈가 증가하여 센서 저항의 측정 정확도가 떨어질 수 있다.Therefore, in the gas sensor resistance measuring apparatus 100, when the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 fluctuates and out of the optimum voltage input range of the ADC and circuit configuration, electrical noise increases and the measurement accuracy of the sensor resistance is reduced. can fall

이와 같은 이유로, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 가스센서(120)의 센서 전압(Vo)이 적정 범위를 유지하도록 가변 전류원(110)의 출력 전류를 실시간으로 조절한다. 센서 전압(Vo)의 적정 범위는 설정 전압(Vset)과 관련되고, 센서, 회로 ADC 등의 사양에 따라 미리 정해질 수 있다.For this reason, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 adjusts the output current of the variable current source 110 in real time so that the sensor voltage Vo of the gas sensor 120 maintains an appropriate range. An appropriate range of the sensor voltage Vo is related to the set voltage Vset, and may be predetermined according to specifications of a sensor, a circuit ADC, and the like.

그런 다음, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 사전에 측정된 가스센서(120)의 베이스 저항과 가스 반응을 통해 측정된 가스센서(120)의 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산할 수 있다(S211). 여기서, 가스센서 저항 측정 장치(100)는 저항비 및 가스 농도 변환식을 이용한다.Then, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 can calculate the gas concentration using the resistance ratio of the base resistance of the gas sensor 120 measured in advance and the sensor resistance of the gas sensor 120 measured through the gas reaction. There is (S211). Here, the gas sensor resistance measuring apparatus 100 uses a resistance ratio and a gas concentration conversion equation.

일반적으로, 저항비 대비 가스 농도의 관계는 지수함수의 관계를 나타내고, 지수함수의 역함수 관계인 로그 연산을 통해 저항을 가스 농도로 변환을 할 수 있다. 가스 센서의 특성에 따라 지수함수의 변환식은 달라질 수 있으나, 여기서는 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있는 것으로 자세한 설명을 생략하기로 한다.In general, the relationship between the resistance ratio and the gas concentration represents the relationship of the exponential function, and the resistance can be converted into the gas concentration through logarithmic operation, which is the inverse relationship of the exponential function. Although the conversion formula of the exponential function may vary depending on the characteristics of the gas sensor, a detailed description thereof will be omitted here as it can be easily understood by those of ordinary skill in the art.

일부 실시 예에 의한 방법은 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), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to some embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magneto-optical disks such as floppy disks. hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the foregoing description has focused on novel features of the invention as applied to various embodiments, those skilled in the art will recognize the apparatus and method described above without departing from the scope of the invention. It will be understood that various deletions, substitutions, and changes are possible in the form and details of Accordingly, the scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the description above. All modifications within the scope of equivalents of the claims are included in the scope of the present invention.

110 ; 가변 전류원 120 ; 가스센서
130 ; 전압 측정부 140 ; 프로세서
150 ; 메모리110 ; variable current source 120 ; gas sensor
130 ; voltage measuring unit 140 ; processor
150 ; Memory

Claims (13)

(a) 최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하는 단계;
(b) 가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하는 단계; 및
(c) 상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하는 단계;
상기 (a) 단계는,
상기 가스센서에 전류를 인가하는 가변 전류원의 최소 전류에서 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지의 전류까지 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하며,
상기 (b) 단계는,
상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 크면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 감소시키고, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 작으면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하며,
상기 가변 전류원은.
전기적 부하의 상태에 상관없이 출력 전류를 일정하게 유지하여 직류 전류를 출력하기 위한 정전류원 및
직류 전류의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는,
가스센서 저항 측정 방법.
(a) controlling the application of a current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches a predetermined set voltage when performing the initial adjustment, and then measuring the base resistance of the gas sensor;
(b) controlling the application of current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage when performing a gas reaction, and then measuring the sensor resistance of the gas sensor; and
(c) calculating a gas concentration using a resistance ratio of the base resistance and the sensor resistance;
The step (a) is,
Controls the application of current to the gas sensor by increasing the current from the minimum current of the variable current source for applying the current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage,
The step (b) is,
When the sensor voltage of the gas sensor is greater than the set voltage, the output current of the variable current source is reduced, and when the sensor voltage of the gas sensor is less than the set voltage, the output current of the variable current source is increased to apply a current to the gas sensor to control,
The variable current source.
Constant current source for outputting DC current by maintaining the output current constant regardless of the electrical load
Characterized in that it includes a variable resistor for variably adjusting the magnitude of the direct current,
How to measure gas sensor resistance.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달하는 것은,
양 전압의 차이가 미리 정해진 오차 범위 이내에 있는 경우에 판단되는 것인 가스센서 저항 측정 방법.
The method of claim 1,
When the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage,
A gas sensor resistance measurement method that is determined when the difference between the two voltages is within a predetermined error range.
 제 1 항에 있어서,
상기 베이스 저항 및 상기 센서 저항은,
상기 가변 전류원의 출력 전류와 상기 가스센서의 센서 전압을 전류와 전압의 관계식에 대입하여 측정하는 것인 가스센서 저항 측정 방법.
The method of claim 1,
The base resistance and the sensor resistance are
The gas sensor resistance measuring method of measuring the output current of the variable current source and the sensor voltage of the gas sensor by substituting the current and voltage relational expression.
 제 1 항에 있어서,
상기 설정 전압은,
상기 가스센서의 센서 전압이 전기적인 노이즈 영향이 가장 작고, ADC(Analog Digital Converter) 분해능의 선형적인 구간에 위치하도록 설정되는 것인 가스센서 저항 측정 방법.
The method of claim 1,
The set voltage is
The gas sensor resistance measurement method in which the sensor voltage of the gas sensor is set to have the smallest electrical noise influence and to be located in a linear range of ADC (Analog Digital Converter) resolution.
 가스센서 저항 측정 장치로서,
가스센서에 전류를 인가하기 위한 가변 전류원;
적어도 하나 이상의 프로세서; 및
컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금,
최초 조정을 수행할 때 가스센서의 센서 전압이 미리 정해진 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 베이스 저항을 측정하게 하고,
가스 반응을 수행할 때 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지 상기 가스센서에 전류 인가를 가변하여 제어한 후, 상기 가스센서의 센서 저항을 측정하게 하며,
상기 베이스 저항과 상기 센서 저항의 저항비를 이용하여 가스 농도를 계산하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금,
상기 최초 조정을 수행할 때, 상기 가스센서에 전류를 인가하는 상기 가변 전류원의 최소 전류에서 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달할 때까지의 전류까지 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 가스센서 저항 측정 장치로 하여금,
상기 가스 반응을 수행할 때, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 크면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 감소시키고, 상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압 보다 작으면 상기 가변 전류원의 출력 전류를 증가시켜서 상기 가스센서에 전류 인가를 제어하며,
상기 가변 전류원은.
전기적 부하의 상태에 상관없이 출력 전류를 일정하게 유지하여 직류 전류를 출력하기 위한 정전류원 및
직류 전류의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는,
것인 가스센서 저항 측정 장치.
A gas sensor resistance measuring device comprising:
a variable current source for applying a current to the gas sensor;
at least one processor; and
a memory for storing computer readable instructions;
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measuring device to:
When the initial adjustment is performed, the base resistance of the gas sensor is measured after controlling the application of current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches a predetermined set voltage,
When performing a gas reaction, the sensor resistance of the gas sensor is measured after controlling the application of a current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage,
Calculate the gas concentration using the resistance ratio of the base resistance and the sensor resistance,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measuring device to:
When performing the initial adjustment, the current is applied to the gas sensor by increasing the current from the minimum current of the variable current source that applies the current to the gas sensor until the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage. control,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the gas sensor resistance measuring device to:
When performing the gas reaction, if the sensor voltage of the gas sensor is greater than the set voltage, the output current of the variable current source is reduced, and if the sensor voltage of the gas sensor is less than the set voltage, the output current of the variable current source is increased by increasing to control the application of current to the gas sensor,
The variable current source.
Constant current source for outputting DC current by maintaining the output current constant regardless of the electrical load
Characterized in that it includes a variable resistor for variably adjusting the magnitude of the direct current,
A gas sensor resistance measuring device.
 삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 가스센서의 센서 전압이 상기 설정 전압에 도달하는 것은,
양 전압의 차이가 미리 정해진 오차 범위 이내에 있는 경우에 판단되는 것인 가스센서 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
When the sensor voltage of the gas sensor reaches the set voltage,
Gas sensor resistance measuring device that is determined when the difference between the two voltages is within a predetermined error range.
 제 7 항에 있어서,
상기 베이스 저항 및 상기 센서 저항은,
상기 가변 전류원의 출력 전류와 상기 가스센서의 센서 전압을 전류와 전압의 관계식에 대입하여 측정하는 것인 가스센서 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
The base resistance and the sensor resistance are
A gas sensor resistance measuring apparatus measuring the output current of the variable current source and the sensor voltage of the gas sensor by substituting the current and voltage relational expressions.
 제 7 항에 있어서,
상기 설정 전압은,
상기 가스센서의 센서 전압이 전기적인 노이즈 영향이 가장 작고, ADC(Analog Digital Converter) 분해능의 선형적인 구간에 위치하도록 설정되는 것인 가스센서 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
The set voltage is
A gas sensor resistance measuring device that is set so that the sensor voltage of the gas sensor has the smallest electrical noise influence and is located in a linear range of ADC (Analog Digital Converter) resolution.
 삭제delete
KR1020200038159A 2020-03-30 2020-03-30 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same KR102336647B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200038159A KR102336647B1 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160275A KR102350950B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160276A KR102350951B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200038159A KR102336647B1 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210160276A Division KR102350951B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160275A Division KR102350950B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210121467A KR20210121467A (en) 2021-10-08
KR102336647B1 true KR102336647B1 (en) 2021-12-08

Family

ID=78115804

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200038159A KR102336647B1 (en) 2020-03-30 2020-03-30 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160275A KR102350950B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160276A KR102350951B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210160275A KR102350950B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
KR1020210160276A KR102350951B1 (en) 2020-03-30 2021-11-19 Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102336647B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831589B1 (en) 2007-02-02 2008-05-23 주식회사 과학기술분석센타 Method for extracting property of gas sensor output, and device and method for measuring gas density using it
KR101994363B1 (en) * 2018-07-17 2019-06-28 울산과학기술원 Measurement apparatus for gas sensing

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100363576B1 (en) * 1998-07-06 2003-04-08 주식회사 써니텍 Gas detection method and gas detection device using the same
EP1447670A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-18 Dialog Semiconductor GmbH Sensor read out
KR20110100361A (en) * 2010-03-04 2011-09-14 전자부품연구원 Noxious gas sensor, method for detection

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831589B1 (en) 2007-02-02 2008-05-23 주식회사 과학기술분석센타 Method for extracting property of gas sensor output, and device and method for measuring gas density using it
KR101994363B1 (en) * 2018-07-17 2019-06-28 울산과학기술원 Measurement apparatus for gas sensing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210142581A (en) 2021-11-25
KR20210142580A (en) 2021-11-25
KR102350950B1 (en) 2022-01-14
KR20210121467A (en) 2021-10-08
KR102350951B1 (en) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101717069B1 (en) Mass flow controller with enhanced operating range
US10203710B2 (en) Voltage regulator with output capacitor measurement
US8504311B2 (en) Method and mass flow controller for enhanced operating range
KR20180031789A (en) Monitoring control of radio frequency (RF) impedance tuning operation
US20130037112A1 (en) Mass Flow Controller Algorithm with Adaptive Valve Start Position
US9705462B2 (en) Sensor signal output circuit and method for adjusting it
KR102365419B1 (en) Method for calibration of gas sencsor, computer-readable computer program
KR102350950B1 (en) Method for measuring resistance of gas sensor and apparatus using the same
US6066976A (en) Apparatus and method for improved dynamic range
US9243951B2 (en) Photoelectric sensor and method for controlling amplification of received light intensity in photoelectric sensor
CN101753139B (en) Switching unit for generating an output voltage as a function of a digital data valve and method for calibrating the switching unit
KR20160122730A (en) Current detection device and method for sensing an electric current
US20180234017A1 (en) Transformer device
JP2019138735A (en) Current detection device, current detection system, and method for correcting current detection device
JP6372780B2 (en) Infrared detector
JP5608328B2 (en) Constant current circuit and test device
US9529019B2 (en) Impedance detector for oxygen concentration sensor element
JP2006180175A (en) Photoelectric sensor
JP4977829B2 (en) High precision level improved window comparator for DC-DC converter
KR101612739B1 (en) Distance measurement apparatus and method utilizing time to digital converter having scalable resolution
US20140062539A1 (en) Current controlled actuator driver with improved accuracy at low current
RU2563600C1 (en) Ultrasensitive intelligent magnetoimpedance sensor with expanded range of working temperatures
CN111934636B (en) Attenuator calibration device and method
US11573556B2 (en) Signal gain determination circuit and signal gain determination method
WO2017190303A1 (en) Total dissolved solid sensor with dynamic gain

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent