KR20000043143A - Circuit for detecting and compensating temperature - Google Patents
Circuit for detecting and compensating temperature Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000043143A KR20000043143A KR1019980059484A KR19980059484A KR20000043143A KR 20000043143 A KR20000043143 A KR 20000043143A KR 1019980059484 A KR1019980059484 A KR 1019980059484A KR 19980059484 A KR19980059484 A KR 19980059484A KR 20000043143 A KR20000043143 A KR 20000043143A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reference voltage
- temperature
- analog
- thermistor
- interval
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
[산업상 이용분야][Industrial use]
본 발명은 온도검출 보상회로 및 보상방법에 관한 것으로, 특히 마이크로 오븐 등의 전자기기에 있어서 온도 서미스터(Thermistor)에 의해서 온도를 아날로그 전압 값으로 검출할 때, 온도 특성이 급격하게 변화하는 일부 온도 영역에서도 마이컴이 정확하게 온도를 검출할 수 있도록 하는 온도검출 보상회로 및 보상방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature detection compensation circuit and a compensation method. Particularly, in an electronic device such as a micro oven, some temperature ranges in which temperature characteristics change rapidly when a temperature is detected as an analog voltage value by a temperature thermistor. The present invention also relates to a temperature detection compensation circuit and a compensation method for allowing a microcomputer to accurately detect a temperature.
[종래 기술][Prior art]
일반적으로, 마이크로 오븐 등의 전자기기에서는 서미스터를 이용하여 온도를 검출하고 있다. 여기에서 상기 서미스터는 검출되는 온도에 따라 저항이 변화하는 온도감지 소자로서, 검출온도에 상응하여 아날로그 전압을 검출할 수 있는 반도체 소자이다.Generally, electronic devices, such as a micro oven, detect temperature using a thermistor. Here, the thermistor is a temperature sensing element whose resistance changes according to the detected temperature, and is a semiconductor element capable of detecting an analog voltage corresponding to the detection temperature.
도 1은 종래의 서미스터를 이용하여 온도를 검출하는 온도검출 회로의 구성도로서, 서미스터의 온도 변화에 상응하여 아날로그 전압(AVtem)을 검출하는 온도검출부(1); 및 상기 검출되는 각각의 아날로그 전압(AVtem)을 기설정된 전압(Avrh, Avrl)을 기준으로 하여 디지털 변환하고, 상기 온도검출부(1)의 동작을 제어하는 마이컴(2)으로 구성되며, 온도검출부(1)는 서미스터의 온도 변화에 상응하여 아날로그 전압(AVtem)을 검출하고, 마이컴(2)은 상기 검출되는 각각의 아날로그 전압(AVtem)을 0∼Vcc의 기설정된 전압(Avrh, Avrl)을 기준으로 하여 디지털 변환하고, 온도검출부 제어신호(Vcon)에 의해 상기 온도검출부(1)의 동작을 제어하게 된다. 여기에서 상기 검출되는 아날로그 전압(AVtem)을 디지털 변환하는 아날로그/디지털 변환기가 상기 마이컴(2)에 내장될 수 있고, 또는 별도의 아날로그/디지털 변환기를 상기 마이컴(2)과 분리하여 사용할 수도 있다.1 is a configuration diagram of a temperature detection circuit that detects a temperature using a conventional thermistor, and includes a temperature detector 1 that detects an analog voltage AVtem corresponding to a temperature change of the thermistor; And a microcomputer 2 for digitally converting the detected analog voltage AVtem on the basis of preset voltages Avrh and Avrl, and controlling the operation of the temperature detector 1. 1) detects the analog voltage AVtem corresponding to the temperature change of the thermistor, and the microcomputer 2 sets the detected analog voltage AVtem on the basis of the predetermined voltages Avr and Avrl of 0 to Vcc. Digital conversion, and the operation of the temperature detector 1 is controlled by the temperature detector control signal Vcon. Herein, an analog / digital converter for digitally converting the detected analog voltage AVtem may be embedded in the microcomputer 2, or a separate analog / digital converter may be used separately from the microcomputer 2.
도 2는 온도검출 회로의 회로도로서, 온도검출부(1)는 서미스터, 다이오드(D1), 커패시터(C1) 및 저항들(R1, R2, R3)로 구성되며, 마이컴으로부터 하이논리값의 온도검출부 제어신호(Vcon)가 수신되면, N1 노드를 기준으로 서미스터와 제1 저항(R1)이 병렬로 연결되어 있기 때문에 서미스터의 검출온도 증가시 저항이 지수함수적으로 증가함으로써, 제1 저항(R1)의 아날로그 전압(AVtem)은 지수함수적으로 감소하게 된다. 그리고 상기 아날로그 전압(AVtem)은 A/D 변환기(3)에 입력되어 +5V와 0V를 기준전압(Avrh, Avrl)으로 하여 디지털 변환한 후 2진 코드(DVtem)로 출력하게 된다.FIG. 2 is a circuit diagram of a temperature detection circuit, in which the temperature detection unit 1 is composed of a thermistor, a diode D1, a capacitor C1, and resistors R1, R2, and R3, and controls a high logic temperature detector from a microcomputer. When the signal Vcon is received, since the thermistor and the first resistor R1 are connected in parallel with respect to the N1 node, the resistance increases exponentially when the detection temperature of the thermistor increases, so that the resistance of the first resistor R1 is increased. The analog voltage AVtem decreases exponentially. The analog voltage AVtem is input to the A / D converter 3 to digitally convert + 5V and 0V as reference voltages Avrh and Avrl, and then output the result as a binary code DVtem.
도 3은 종래의 온도검출 회로의 동작 파형도로서, 온도검출부 제어신호(Vcon)가 상기 마이컴(2)의 출력포트(CON)를 통해 하이논리값(5V) 또는 로우논리값(0V)이 출력될 때, 아날로그 전압(AVtem)은 상기 온도검출부 제어신호(Vcon)가 하이논리값이면 지수함수적으로 감소하고, 로우논리값이면 상기 온도검출부가 동작하지 않는 것을 도시하고 있다. 즉, 상기 온도검출부 제어신호(Vcon)가 하이논리값일 때 온도 서미스터의 온도 값을 검출하고, 로우논리값일 때 서미스터에 의한 온도검출을 중단시키게 된다.3 is an operation waveform diagram of a conventional temperature detection circuit, in which a high logic value 5V or a low logic value 0V is output by a temperature detector control signal Vcon through an output port CON of the microcomputer 2. In this case, the analog voltage AVtem decreases exponentially when the temperature detector control signal Vcon is a high logic value, and the temperature detector is not operated when the temperature detector control signal Vcon is a high logic value. That is, when the temperature detector control signal Vcon is a high logic value, the temperature value of the temperature thermistor is detected, and when the temperature detector control signal Vcon is a low logic value, the temperature detection by the thermistor is stopped.
도 4a는 서미스터의 온도특성 곡선도로서, 서미스터의 검출온도가 증가함에 따라 저항이 지수함수적으로 증가하는 것을 도시하고 있으며, 도 4b는 서미스터의 전압특성 곡선도로서, 검출온도가 증가함에 따라 아날로그 전압이 지수함수적으로 감소하는 것을 나타내고 있다. 상기 서미스터는 검출되는 온도가 증가함에 따라 저항값이 지수함수적으로 증가하고, 상기 서미스터에 병렬로 연결된 아날로그 전압 출력은 지수함수적으로 감소하게 된다. 여기에서 A영역은 서미스터의 온도특성이 급격하게 변화하는 영역, 즉 검출시간에 비해 상대적으로 전압의 변화 간격이 조밀하게 나타나는 영역으로서, 마이컴에서 온도검출이 정확하게 이루어지지 않는 영역이다.4A is a temperature characteristic curve diagram of a thermistor, which shows an exponential increase in resistance as the detection temperature of the thermistor is increased, and FIG. 4B is a voltage characteristic curve diagram of a thermistor, and is analogous as the detection temperature is increased. It shows that the voltage decreases exponentially. As the temperature of the thermistor increases, the resistance value increases exponentially, and the analog voltage output connected in parallel to the thermistor decreases exponentially. Here, the region A is a region in which the temperature characteristics of the thermistor change rapidly, that is, a region in which voltage change intervals are densified relative to the detection time, and the region in which the temperature detection is not accurately performed in the microcomputer.
한편, 도 5는 종래의 기술에 따른 온도검출 방법의 동작 흐름도로서, 온도검출부 제어신호(Vcon)가 하이논리값인지 판단하고(S11), 상기 온도검출부 제어신호(Vcon)가 하이논리값일 경우 서미스터에 의한 검출온도에 상응하는 아날로그 전압(AVtem)을 마이컴에 입력하며(S12), 0V∼5V의 기설정된 전압(Avrh∼Avrl)을 기준으로 하여 상기 입력된 아날로그 전압(AVtem)을 디지털 변환시키게 된다(S13). 여기에서 상기 온도검출부 제어신호(Vcon)가 로우논리값일 경우에 서미스터에 의한 온도검출이 중단되게 된다.On the other hand, Figure 5 is a flow chart of the operation of the conventional temperature detection method, it is determined whether the temperature detector control signal (Vcon) is a high logic value (S11), when the temperature detector control signal (Vcon) is a high logic value thermistor The analog voltage AVtem corresponding to the detected temperature is input to the microcomputer (S12), and the input analog voltage AVtem is digitally converted on the basis of the preset voltages Avrh to Avrl of 0V to 5V. (S13). Here, when the temperature detector control signal Vcon has a low logic value, the temperature detection by the thermistor is stopped.
상기와 같은 온도검출 회로 및 방법은 서미스터에 의해서 온도를 아날로그 전압값으로 검출할 때, 급격한 온도변화에 상응하는 아날로그 전압폭이 조밀한 영역에서는 정확한 온도검출이 어렵다는 문제점이 있다.The above-described temperature detection circuit and method has a problem that when detecting the temperature as an analog voltage value by the thermistor, accurate temperature detection is difficult in an area where the analog voltage width corresponding to the sudden temperature change is dense.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 서미스터를 이용하여 온도를 검출하는 전자기기에 있어서, 급격한 온도 변화 영역에서는 아날로그/디지털 변환기의 기준전압 간격을 줄이고 상대적으로 분해능을 증가시킨 후에 디지털 변환을 수행함으로써 정확한 온도를 검출할 수 있는 온도검출 보상회로 및 보상방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention to solve this problem is to reduce the reference voltage interval of the analog-to-digital converter and increase the resolution in a sudden temperature change region in an electronic device that detects temperature using a thermistor. The present invention provides a temperature detection compensation circuit and a compensation method capable of detecting an accurate temperature.
도 1은 종래의 기술에 따른 온도검출 회로의 구성도이고,1 is a block diagram of a temperature detection circuit according to the prior art,
도 2는 종래의 기술에 따른 온도검출 회로의 회로도이고,2 is a circuit diagram of a temperature detection circuit according to the prior art,
도 3은 종래의 기술에 따른 온도검출 회로의 동작 파형도이고,3 is an operation waveform diagram of a temperature detection circuit according to the prior art,
도 4a 및 도 4b는 각각 일반적인 서미스터의 온도 특성곡선 및 아날로그 전압 특성곡선이고,4A and 4B are a temperature characteristic curve and an analog voltage characteristic curve of a general thermistor, respectively.
도 5는 종래의 기술에 따른 온도검출 방법의 동작 흐름도이고,5 is an operation flowchart of a temperature detection method according to the prior art,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도검출 보상회로의 구성도이고,6 is a block diagram of a temperature detection compensation circuit according to an embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기준전압 설정부의 회로도이고,7 is a circuit diagram of a reference voltage setting unit according to an embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b는 병렬 비교기형 아날로그/디지털 변환기의 회로도 및 입력전압과 출력코드를 도시하고 있고,8A and 8B show a circuit diagram, an input voltage and an output code of a parallel comparator analog / digital converter,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 온도검출 보상회로의 동작 파형도이고,9 is an operation waveform diagram of a temperature detection compensation circuit according to an embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 온도검출 보상방법의 동작 흐름도이다.10 is an operation flowchart of a temperature detection compensation method according to an embodiment of the present invention.
* 도면부호의 간단한 설명 *BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1, 10 : 온도검출부 2, 20 : 마이컴(MICOM)1, 10: temperature detector 2, 20: MICOM
3 : A/D 변환기 30 : 기준전압 설정부3: A / D converter 30: reference voltage setting part
40 : 인코더(Encoder)40: Encoder
[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온도검출 보상회로는, 서미스터를 이용하여 온도를 검출하는 전자기기에 있어서, 상기 서미스터에 의해 검출되는 온도에 상응하는 아날로그 전압을 검출하는 온도검출 수단; 상기 검출되는 아날로그 전압을 디지털 변환하는 디지털 변환 수단; 및 기준전압 설정신호를 수신하여, 상기 디지털 변환 수단의 기준전압 간격을 설정하는 기준전압 설정 수단을 포함하여 구성되는 특징이 있고,According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature detection compensation circuit comprising: temperature detecting means for detecting an analog voltage corresponding to a temperature detected by the thermistor, in an electronic device for detecting a temperature using a thermistor; Digital conversion means for digitally converting the detected analog voltage; And reference voltage setting means for receiving a reference voltage setting signal and setting a reference voltage interval of the digital conversion means.
또한 본 발명에 따른 온도검출 보상방법은, 서미스터를 이용한 온도검출 방법에 있어서, 검출되는 온도에 상응하는 아날로그 전압을 디지털 변환하는 제1 단계; 상기 디지털 변환된 값이 소정 범위 내이면 기준전압 설정신호를 출력하는 제2 단계; 및 상기 기준전압 설정신호가 입력되면 기설정된 기준전압 간격을 소정의 기준전압 간격으로 재설정하여 디지털 변환하는 제3 단계를 포함하여 이루어지는 특징이 있는 것이다.In addition, the temperature detection compensation method according to the present invention, the temperature detection method using a thermistor comprising: a first step of digitally converting an analog voltage corresponding to the detected temperature; A second step of outputting a reference voltage setting signal if the digitally converted value is within a predetermined range; And a third step of digitally converting the preset reference voltage interval to a predetermined reference voltage interval when the reference voltage setting signal is input.
상기 온도검출 보상회로 및 보상방법은, 서미스터를 이용하여 온도를 검출하는 전자기기에 있어서, 온도검출 수단에서는 상기 서미스터에 의해 검출되는 온도에 상응하는 아날로그 전압을 검출하게 되고, 디지털 변환 수단에서는 상기 검출되는 아날로그 전압을 디지털 변환하게 되며, 상기 디지털 변환된 값이 소정 범위 내이면 기준전압 설정 수단에서는 기준전압 설정신호를 수신하여, 기설정된 기준전압 간격을 소정의 기준전압 간격으로 재설정한 후 디지털 변환하게 되는데, 상기 기준전압이 재설정된 영역에서는 상대적으로 분해능이 증가되어 디지털 변환이 수행되기 때문에, 서미스터의 정확한 온도검출이 가능해진다.In the temperature detection compensation circuit and the compensation method, in an electronic device that detects a temperature using a thermistor, the temperature detection means detects an analog voltage corresponding to the temperature detected by the thermistor, and the digital conversion means detects the temperature. When the digital converted value is within a predetermined range, the reference voltage setting means receives the reference voltage setting signal, resets the preset reference voltage interval to a predetermined reference voltage interval, and then digitally converts it. In the region where the reference voltage is reset, since the resolution is relatively increased and digital conversion is performed, accurate temperature detection of the thermistor becomes possible.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 온도검출 보상회로 및 보상방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a temperature detection compensation circuit and a compensation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 온도검출 보상회로의 구성도로서, 서미스터를 이용하여 온도를 검출하는 전자기기에 있어서, 마이컴으로부터 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 수신되면 상기 서미스터에 의해 검출되는 온도에 상응하는 아날로그 전압(AVtem)을 검출하는 온도검출부(10); 아날로그/디지털 변환기를 내장하여, 상기 검출되는 아날로그 전압(AVtem)을 디지털 변환하여 2진 코드(DVtem)를 출력하고, 상기 디지털 변환된 값이 소정 범위 내이면 기준전압 설정신호(Vcon2)를 출력하는 마이컴(20); 및 상기 기준전압 설정신호(Vcon2)를 수신하여, 상기 디지털 변환기의 기준전압 간격(Avrh∼Avrl)을 설정하는 기준전압 설정부(30)를 포함하여 구성되며, 본 발명에 따른 온도검출 보상회로에서 온도검출부(10)는 마이컴으로부터 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 수신되면 상기 서미스터에 의해 검출되는 온도에 상응하여 지수함수적으로 감소하는 아날로그 전압(AVtem)을 검출하게 된다. 상기 마이컴(20)은 아날로그/디지털 변환기를 내장하고 있고, 상기 검출되는 아날로그 전압(AVtem)을 255개 비교기와 8비트 분해능으로 디지털 변환하여 00∼FF의 2진 코드(DVtem)를 출력하고, 상기 디지털 변환된 값이 소정 범위 내이면 기준전압 설정신호(Vcon2)를 출력한다. 여기에서 상기 소정 범위는 아날로그 전압 간격이 조밀하여 정확한 온도검출이 어려운 구간이다. 그리고 기준전압 설정부(30)는 상기 기준전압 설정신호(Vcon2)를 수신하여, 상기 디지털 변환기의 기준전압 간격(Avrh∼Avrl)을 1.3∼3.8V로 재설정하여 디지털 변환을 수행하기 때문에 상대적으로 분해능이 향상된 상태에서 정확한 디지털 변환이 수행되게 된다.FIG. 6 is a block diagram of a temperature detection compensation circuit according to the present invention. In an electronic device that detects a temperature using a thermistor, when the temperature detection unit control signal Vcon1 is received from a microcomputer, FIG. 6 corresponds to a temperature detected by the thermistor. A temperature detector 10 for detecting an analog voltage AVtem; Built-in analog / digital converter, digitally converts the detected analog voltage AVtem to output a binary code DVtem, and outputs a reference voltage setting signal Vcon2 if the digital converted value is within a predetermined range. The microcomputer 20; And a reference voltage setting unit 30 for receiving the reference voltage setting signal Vcon2 and setting the reference voltage intervals Avr-Avrl of the digital converter, in the temperature detection compensation circuit according to the present invention. When the temperature detector 10 receives the temperature detector control signal Vcon1 from the microcomputer, the temperature detector 10 detects an analog voltage AVtem that decreases exponentially in response to the temperature detected by the thermistor. The microcomputer 20 has a built-in analog-to-digital converter, digitally converts the detected analog voltage AVtem to 255 comparators and 8-bit resolution, and outputs a binary code DVtem of 00 to FF. If the digitally converted value is within a predetermined range, the reference voltage setting signal Vcon2 is output. Herein, the predetermined range is a section in which the analog voltage interval is dense and accurate temperature detection is difficult. Since the reference voltage setting unit 30 receives the reference voltage setting signal Vcon2 and resets the reference voltage intervals Avr-Avrl of the digital converter to 1.3 to 3.8V, the digital voltage is converted to relatively high resolution. In this enhanced state, accurate digital conversion is performed.
도 6의 온도검출 보상회로의 구성도와 도 10의 온도검출 보상방법의 동작 흐름도를 참고로 하여, 이하 온도검출 보상회로와 온도검출 보상방법을 병행하여 설명한다.The temperature detection compensation circuit and the temperature detection compensation method will be described below with reference to the configuration of the temperature detection compensation circuit of FIG. 6 and the operation flowchart of the temperature detection compensation method of FIG. 10.
먼저 도 6의 온도검출부(10)에 마이컴(20)으로부터 하이논리값('H')의 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 수신되는지 확인하여(S21), 상기 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 수신되면 상기 서미스터에 의해 검출되는 온도에 상응하여 지수함수적으로 감소하는 아날로그 전압(AVtem)을 검출하게 된다(S22).First, the temperature detector 10 receives the temperature detector control signal Vcon1 having a high logic value 'H' from the microcomputer 20 (S21), and receives the temperature detector control signal Vcon1. In operation S22, the analog voltage AVtem decreases exponentially in correspondence with the temperature detected by the thermistor.
상기 마이컴(20)은 아날로그/디지털 변환기를 내장하고 있고, 상기 검출되는 아날로그 전압(AVtem)을 255개 비교기와 8비트 분해능으로 디지털 변환하여 00∼FF의 2진 코드(DVtem)를 출력하고, 상기 디지털 변환된 값이 소정 범위 내(Xset)이면(S24) 로우논리값('L')의 기준전압 설정신호(Vcon2)를 출력한다(S25). 여기에서 상기 소정 범위(Xset)는 아날로그 전압 간격이 조밀하여 정확한 온도검출이 어려운 구간에 해당한다. 따라서 상기 마이컴(20)은 제어부로서, 상기 변환되는 디지털 값이 소정 범위인지 판단하여, 상기 기준전압 설정신호(Vcon2)를 출력하게 된다.The microcomputer 20 has a built-in analog-to-digital converter, digitally converts the detected analog voltage AVtem to 255 comparators and 8-bit resolution, and outputs a binary code DVtem of 00 to FF. If the digitally converted value is within the predetermined range (Xset) (S24), the reference voltage setting signal Vcon2 having the low logic value 'L' is output (S25). Here, the predetermined range Xset corresponds to a section in which the analog voltage interval is dense and thus accurate temperature detection is difficult. Therefore, the microcomputer 20 determines whether the converted digital value is within a predetermined range and outputs the reference voltage setting signal Vcon2.
그리고 기준전압 설정부(30)는 상기 기준전압 설정신호(Vcon2)를 수신하여, 상기 디지털 변환기의 기준전압 간격(Avrh∼Avrl)을 1.3∼3.8V로 재설정하여(S26) 다시 디지털 변환을 수행하게 된다(S23).Then, the reference voltage setting unit 30 receives the reference voltage setting signal Vcon2, resets the reference voltage intervals Avr-Avrl of the digital converter to 1.3 to 3.8V (S26) to perform digital conversion again. (S23).
상기 디지털 변환한 값이 소정 범위(Xset)에 해당하지 않으면 0∼5V의 기준전압 간격으로 디지털 변환하고, 다시 상기 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 로우논리값('L')이 될 때 상기 서미스터에 의한 온도검출을 중단하게 된다(S27).If the digitally converted value does not fall within a predetermined range (Xset), the digital conversion is performed at a reference voltage interval of 0 to 5V, and when the temperature detector control signal Vcon1 becomes a low logic value 'L' again, the thermistor The temperature detection by is stopped (S27).
도 7은 본 발명에 따른 기준전압 설정부의 회로도로서, 분압저항(R11, R12, R13), 전류제한용 저항(R14, R15), 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2) 등으로 구성되는데, 기준전압 설정부(30)는 마이컴(20)으로부터 입력되는 기준전압 설정신호(Vcon2)가 하이논리값일 때와 로우논리값일 때를 이용하여 마이컴 입력단(A/D 변환기가 내장된 경우) 또는 별도의 A/D 변환기의 입력단의 기준전압을 결정하게 한다. 즉, 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)가 도통되면 기준전압인 Avrh = 5V, Avrl = 0V가 되어 정상 간격(0∼5V)의 온도검출이 수행되고, 급격한 온도 특성곡선에서는 상기 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)를 오프시킨 후에 분압저항(R11, R12, R13)에 따른 분압전압값을 이용하여 기준전압 간격을 줄인 후에 온도를 검출한다.7 is a circuit diagram of a reference voltage setting unit according to the present invention, and includes voltage divider resistors R11, R12, and R13, current limiting resistors R14 and R15, first and second transistors Q1 and Q2, and the like. The reference voltage setting unit 30 uses a microcomputer input terminal (when an A / D converter is built in) or a separate terminal when the reference voltage setting signal Vcon2 input from the microcomputer 20 is a high logic value and a low logic value. Determine the reference voltage at the input of the A / D converter. That is, when the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are conducted, the reference voltages Avrh = 5V and Avrl = 0V are performed to detect the temperature at normal intervals (0 to 5V). After the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are turned off, the temperature is detected after the reference voltage interval is reduced by using the divided voltage values according to the divided resistors R11, R12, and R13.
즉, Avrh = (R12+R13)/(R11+R12+R13) × 5V이고. Avrl = R13/(R11+R12+R13) × 5V 가 된다. 그리고 마이컴에서 정상상태에서는 0∼5V를 기준으로 하여 00∼FF 까지를 A/D 변환하지만, 급격한 온도 특성곡선에서는 1.3∼3.8V 사이에서 00∼FF 개의 A/D 변환이 이루어진다.That is, Avrh = (R12 + R13) / (R11 + R12 + R13) x 5V. Avrl = R13 / (R11 + R12 + R13) × 5V. The microcomputer performs A / D conversion from 00 to FF on the basis of 0 to 5V in the normal state, but 00 to FF A / D conversion is performed between 1.3 to 3.8V in the abrupt temperature characteristic curve.
한편, 온도를 측정할 수 있는 센서인 서미스터 등으로부터 입력되는 아날로그 신호를 메모리에 기억시키려면 일단 하이논리값과 로우논리값으로 변환해야 하며, A/D 변환기를 사용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하게 된다. 상기 아날로그 신호의 값은 어떤 신호전압의 범위 내에서 여러 전압을 선택할 수 있지만 디지털 신호의 값은 유한 개의 가능한 값으로 표현될 수 있고, A/D 변환기의 분해능(Resolution)은 비트의 수에 따라 결정된다.On the other hand, in order to store the analog signal input from the thermistor, a sensor that can measure temperature, into memory, it must be converted into high and low logic values, and the analog signal is converted into digital signal using the A / D converter. Done. Although the value of the analog signal may select several voltages within a range of a signal voltage, the value of the digital signal may be represented by a finite number of possible values, and the resolution of the A / D converter is determined according to the number of bits. do.
도 8a 및 도 8b는 일반적인 병렬 비교기형 아날로그/디지털 변환기의 회로도 및 입력전압과 출력코드를 도시하고 있다. 상기 병렬 비교기형 A/D 변환기는 OP 앰프(AMP1, AMP2, AMP3)를 비교기(Comparator)로 사용하여 A/D 변환기를 구성하게 된다. 모든 비교기의 출력은 입력전압이 자신의 기준전압 보다 높으면 하이논리값을 내보내고, 아날로그 신호 전압을 2진수로 표현하기 위해 상기 비교기의 출력을 인코딩하여 2진화한다. 2진코드 인코더 회로(40)의 기능은 도 8b에 나타냈다. 예를 들어, Vin의 아날로그 신호 전압이 2.5V라면 A1→1, A2→1, A3→0으로 출력되게 되므로 최종 2진 출력은 102으로 된다. 도 8a의 회로는 입력전압 범위를 4등분하여 각각 2비트 2진수로 코딩하는 회로지만, 더 많은 수의 비교기가 사용되면 분해능을 높일 수 있다. 7개의 비교기는 3비트 분해능을 갖게되며, 15개의 비교기는 4비트의 분해능을 갖는다. 즉, N비트 변환기는 (2N-1)개의 비교기가 필요하다. 상기 병렬 비교기형 A/D 변환기는 상기 분해능을 높이기 위해서 비교기가 많이 필요하지만 변환속도가 빠르다는 장점이 있다. 본 발명의 실시예에서는 255개의 비교기를 사용하여 8비트 분해능을 갖도록 구성하여 00∼FF의 분해능을 갖도록 구성하였다.8A and 8B show a circuit diagram, input voltage and output code of a general parallel comparator analog / digital converter. The parallel comparator type A / D converter configures the A / D converter using the OP amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 as comparators. The outputs of all comparators output high logic values when their input voltages are higher than their reference voltages, and encode and binarize the outputs of the comparators to represent analog signal voltages in binary. The function of the binary code encoder circuit 40 is shown in Fig. 8B. For example, if the analog signal voltage of Vin is 2.5V, the output is A1 → 1, A2 → 1, A3 → 0, so the final binary output is 10 2 . The circuit of FIG. 8A is a circuit for dividing an input voltage range into four and coding two-bit binary numbers, respectively, but when a larger number of comparators are used, resolution can be increased. Seven comparators have 3 bits of resolution, and 15 comparators have 4 bits of resolution. In other words, an N-bit converter requires (2 N -1) comparators. The parallel comparator type A / D converter requires many comparators to increase the resolution, but has an advantage of fast conversion speed. In the embodiment of the present invention, 255 comparators are used to have 8-bit resolution, which is configured to have a resolution of 00 to FF.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 온도검출 보상회로의 동작 파형도로서, 온도검출부 제어신호(Vcon1)가 하이논리값(5V)인 구간에서 서미스터에 의한 온도검출이 이루어지며, 상기 서미스터에 의한 온도검출에 상응하여 아날로그 전압(AVtem)이 지수함수적으로 감소하게 된다. 그런데 상기 아날로그 전압(AVtem)의 감소 간격이 조밀한 영역인 A에서 정확한 온도 검출이 어렵게 된다. 이때 마이컴은 디지털 변환된 값이 상기 A 영역에 해당하면, 기준전압 설정신호(Vcon2)를 로우논리값으로 출력하게 되며, 상기 로우논리값인 기준전압 설정신호(Vcon2)에 따라 기준전압 간격을 감소시키게 된다. 예를 들어, 기준전압 간격을 0∼5V로부터 1.3∼3.8V로 감소시키게 된다. 즉, 기준전압인 Avrh을 3.8V로 설정하고, Avrl을 1.3V로 설정함으로써, 기준전압 간격을 2.5V로 감소시킨 후에 디지털 변환을 수행하게 된다. 다시 말하면, B1 영역에서 B3 영역까지 아날로그 전압을 디지털 변환하게 되는데, B1 영역에서는 0∼5V를 기준전압 간격으로 디지털 변환하고, 상기 A영역에 해당하는 B1 영역에서는 1.3∼3.8V를 기준전압 간격으로 하여 디지털 변환하며, 다시 B3 영역에서는 0∼5V를 기준전압 간격으로 하여 디지털 변환을 수행하게 되는 것이다. 결국 상기 A 영역에서는 5V가 아닌 2.5V의 기준 전압 간격에서 255개의 비교기를 사용하여 8비트 분해능을 갖도록 디지털 변환하기 때문에 보다 정확한 온도검출이 가능해진다. 즉 본 발명의 실시예에서, B2 영역에서는 B1 및 B3 영역보다 분해능이 2배 향상된 상태에서 디지털 변환이 수행됨으로써, 보다 정확한 온도검출이 가능해진다.9 is an operation waveform diagram of a temperature detection compensation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a temperature detection is performed by a thermistor in a section where the temperature detection unit control signal Vcon1 is a high logic value 5V. The analog voltage AVtem decreases exponentially in response to the temperature detection by. However, accurate temperature detection is difficult in A, where the reduction interval of the analog voltage AVtem is dense. At this time, if the digitally converted value corresponds to the A region, the microcomputer outputs the reference voltage setting signal Vcon2 as a low logic value and decreases the reference voltage interval according to the low logic reference voltage setting signal Vcon2. Let's go. For example, the reference voltage interval is reduced from 0 to 5V to 1.3 to 3.8V. That is, by setting the reference voltage Avrh to 3.8V and setting Avrl to 1.3V, digital conversion is performed after the reference voltage interval is reduced to 2.5V. In other words, the analog voltage is digitally converted from the B1 region to the B3 region. In the B1 region, 0 to 5 V is digitally converted at the reference voltage interval, and the B1 region corresponding to the A region is 1.3 to 3.8 V at the reference voltage interval. Digital conversion, and in the area B3, digital conversion is performed with a reference voltage interval of 0 to 5V. As a result, in the A region, digital conversion is performed using 255 comparators at a reference voltage interval of 2.5V instead of 5V to have 8-bit resolution, thereby enabling more accurate temperature detection. That is, in the embodiment of the present invention, the digital conversion is performed in the B2 region in a state where the resolution is twice as high as in the B1 and B3 regions, thereby enabling more accurate temperature detection.
본 발명에 따른 온도검출 보상회로 및 보상방법은, 온도 특성의 급격한 변화 영역에서는 아날로그/디지털 변환기의 기준전압 간격을 재설정하여 상대적으로 분해능을 높인 후에 디지털 변환을 수행함으로써 보다 정확한 온도검출이 가능하며, 온도검출 오류를 방지할 수 있다.In the temperature detection compensation circuit and the compensation method according to the present invention, the temperature can be more accurately detected by resetting the reference voltage interval of the analog-to-digital converter to increase the resolution and then performing the digital conversion in a sudden change region of the temperature characteristic. The temperature detection error can be prevented.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059484A KR100283658B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Temperature Detection Compensation Circuit and Compensation Method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980059484A KR100283658B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Temperature Detection Compensation Circuit and Compensation Method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000043143A true KR20000043143A (en) | 2000-07-15 |
| KR100283658B1 KR100283658B1 (en) | 2001-03-02 |
Family
ID=19566397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980059484A KR100283658B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Temperature Detection Compensation Circuit and Compensation Method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100283658B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114720009A (en) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | Digital high-precision temperature measurement system and method for relative gravimeter |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101520358B1 (en) | 2008-12-09 | 2015-05-14 | 삼성전자주식회사 | A Temperature sensor with compensated output characteristics against variation of temperature and the compensating method used by the sensor |
-
1998
- 1998-12-28 KR KR1019980059484A patent/KR100283658B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114720009A (en) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | Digital high-precision temperature measurement system and method for relative gravimeter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100283658B1 (en) | 2001-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6956516B2 (en) | A/D conversion circuit, temperature-sensor circuit, integrated circuit, and method of adjusting the temperature-sensor circuit | |
| US7880661B2 (en) | Analog-digital converter and on-die thermal sensor including the same | |
| US4521735A (en) | Battery voltage level detecting apparatus | |
| US20200292600A1 (en) | Capacitance detection device | |
| US7026972B2 (en) | A/D converter | |
| KR101947678B1 (en) | Hybrid on-chip cmos temperature sensor and temperature measurement method thereof | |
| KR100283658B1 (en) | Temperature Detection Compensation Circuit and Compensation Method | |
| US6717393B2 (en) | System for difference calculation using a quad slope converter | |
| CN106249040B (en) | Wide-range dynamic voltage measuring circuit and method | |
| JP5061587B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JP2004251852A (en) | Heat detecting circuit | |
| CN113608111B (en) | System for accurately detecting input signal amplitude | |
| KR20120066708A (en) | Hall ic with temperature compensation function | |
| JP4650011B2 (en) | Comparator circuit | |
| TWI428609B (en) | Current sensing circuit | |
| US20230236071A1 (en) | Semiconductor device and physical quantity sensor device | |
| KR0149869B1 (en) | Sensor value precision sensing apparatus for electronic appliances | |
| KR100443584B1 (en) | Apparatus and Method for detecting a temperature | |
| TWI439702B (en) | Current sensing circuit | |
| JP2005061921A (en) | Signal voltage-time conversion circuit and sensor device using the same | |
| JP2005229257A (en) | Analog/digital converter and microcomputer mounted with it | |
| JPH11136129A (en) | Pwm conversion circuit and sensing device using the same | |
| US6271669B1 (en) | Sensor circuit that converts detected change value from analog to digital value | |
| JP2023062455A (en) | Analog-to-digital converter | |
| TW202404270A (en) | Analog to digital converter having mechanism of detecting input voltage range and signal conversion method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111129 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |