KR20060111799A - 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일산화탄소 감지센서의 측정값을 보정하는 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 칼리브레이션(조정) 모드에서 일산화탄소 센서로부터 감지되는 저항값에 대한 센싱전압값을 이이피롬에 보정전압으로서 저장한 후, 정상모드에서 일산화탄소 센서를 통해서 감지된 저항값에 대한 센싱전압값을 이이피롬에 저장된 보정전압과 비교판단한다. 그리고 비교판단결과, 센싱전압값과 보정전압값의 오차를 산출하여 일산화탄소 센서의 오차를 보정한다. 따라서 본 발명은 일산화탄소 챔버의 환경 조건을 변경하지 않고도, 안정적으로 일산화탄소 센서의 측정값을 보정하는 것이 가능해진다.

일산화탄소 센서, 보정, 이이피롬

Description

일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법{measuring correction apparatus and method of carbon monoxide(CO) sensor}

도 1은 종래 기술에 따른 일산화탄소 센서의 감지값을 보정하기 위한 제어구성도.

도 2는 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 감지값을 보정하기 위한 제어구성도.

도 3은 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 감지값에 대한 보정값을 이이피롬에 저장하기 위한 동작제어흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 오차를 보정하기 위한 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 일산환탄소 챔버 100 : 마이크로컨트롤러

200 : 이이피롬 R_adj : 가변저항

Rs: 일산화탄소 센서

본 발명은 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일산화탄소 센서를 통해서 감지되는 값을 보정하는 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법에 관한 것이다.

일산화탄소 센서는 일산화탄소 농도에 따라 저항값이 변한다. 이 경우 일산화탄소 센서의 저항 편차에 따라 마이크로컨트롤러가 판정하는 일산화탄소 농도는 오차가 발생하게 된다.

따라서 일산화탄소 센서의 오차를 줄이기 위해 센싱하고자 하는 일산화탄소 농도의 환경조건에서 피씨비(PCB)를 칼리브레이션(calibration, 조정) 모드로 설정한다.

도 1은 종래 기술에 따른 일산화탄소 센서의 감지값을 보정하기 위한 제어구성도이다.

도면에서 도시되고 있는 바와 같이 일산화탄소의 농도에 따라 저항값이 가변되는 일산화탄소 저항이 구비된다. 상기 일산화탄소 저항은 일산화탄소 센싱을 수행하기 때문에, 이하 상기 일산화탄소 저항은 일산화탄소 센서(Rs)라고 한다. 상기 일산화탄소 센서(Rs)는 제 1 저항(R1)과 직렬로 연결된다. 직렬로 연결된 일산화탄소 센서(Rs)와 제 1 저항(R1)은 5V의 전원이 인가된다. 그리고 일산화탄소 센서(Rs)와 제 1 저항(R1)의 분배 저항값은 마이컴(100)의 V1포트에 입력된다. 마이컴(100)은 V1포트로 입력되는 저항값을 리드해서, 상기 저항값에 따른 해당 전압값 을 판단한다.

한편, 일산화탄소 센서(Rs)의 오차를 보정하기 위해서 저항값을 가변하는 가변저항(Radj)이 구성된다. 상기 가변저항(Radj)은 5V가 인가되는 제 2 저항(R2)과 직렬연결된다. 상기 가변저항(Radj)과 제 2 저항(R2)의 분배저항은 마이컴(100)의 V3포트에 입력된다. 이에 따라 마이컴(100)은 V3포트로 입력되는 저항값을 리드해서, 상기 저항값에 따른 해당 전압값을 판단한다.

일산화탄소 센서의 측정값의 보정을 위한 통상적인 방법은 다음과 같다.

우선, 100ppm/항혼항습의 일산화탄소 챔버를 준비한다. 본 발명의 실시예로서, 상기 일산화탄소 챔버는 100ppm의 일산화탄소의 농도, 온도 25도, 습도 40%의 상태를 가진다.

그리고 칼리브레이션을 수행하기 위해서 일산화탄소 챔버 내에 PCB를 방치한 후, 칼리브레이션 모드로 설정한다.

가변저항(Radj)을 조정해서 마이컴(100)에서 인식되는 보정전압(V3)은, 일산화탄소 센서(Rs)를 통해서 마이컴(100)의 V1포트로 입력되는 센싱전압과 동일하게 설정된다. 이때, 센싱전압(V1)과 보정전압(V3)이 일치하면, 별도로 도시하고 있지는 않지만 점등 다이오드(LED)가 점멸한다. 상기 점등 다이오드가 점멸됨에 따라, 일산화탄소 센서(Rs)가 보정되었음을 파악할 수 있다. 이와 같이 일산화탄소 센서(Rs)의 보정이 끝난 후, PCB는 정상모드로 복귀된다.

이후, 가스오븐레인지를 사용함에 따라 발생되는 일산화탄소 상태를 정확하게 판단하기 위해서, 일산화탄소 센서(Rs)를 통해서 일산화탄소를 센싱한다. 실제 일산화탄소를 센싱하는 경우, 마이컴(100)은 일산화탄소 센서(Rs)에 의해 감지되어 마이컴(100)의 V1포트로 입력되는 저항값에 따른 전압값(V1)을 판단한다. 또한 마이컴(100)은 V2포트를 통해서 입력되는 가변저항(Radj)의 저항값에 따른 보정전압(V3)을 감지한다. 그리고 마이컴(100)은 현재 센싱된 전압값(V1)과 가변저항(Radj)의 보정전압(V3)을 나누어, 일산화탄소 센서(Rs)의 오차를 보정한다.

그러나 종래 기술에 따른 일산화탄소 센서의 측정값 보정방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래에는 일산화탄소 챔버 내에서 일산화탄소 저항의 오차를 보정하기 위해서, 챔버 내에서 수작업으로 가변 저항을 조정하여야 했다. 그 결과 챔버 내의 환경 조건이 바뀌어 보정조건이 틀어져, 일산화탄소 센서의 측정값에 대한 보정의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 일산화탄소 센서를 통해서 감지되는 일산화탄소값을 보정하는 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치는, 칼리브레이션(조정)모드에서 일산화탄소를 감지하는 일산화탄소 센서와; 일산화탄소 센서를 통해서 감지된 센싱전압값을 보정전압값으로 저정하는 이이피롬 과; 이후 일산화탄소 센서를 통해서 감지되는 센싱전압값을 보정전압값과 비교판단하여, 일산화탄소 센서의 오차를 보정하는 마이컴을 포함하여 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 측정값 보정방법은, 일산화탄소 센서의 칼리브레이션(조정) 모드에 돌입하는 조정모드입력단계와; 일산화탄소를 감지하는 일산화탄소감지단계와; 일산화탄소를 감지하여 출력된 센싱전압값을 판단하는 센싱전압값판단단계와; 상기 센싱전압값을 보정전압값으로 이이피롬에 저장하는 보정전압값저장단계를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명은, 일산화탄소를 감지하여 출력된 센싱전압값을 상기 보정전압값과 비교판단하는 비교판단단계와; 센싱전압값과 보정전압값의 차이에 의해서, 일산화탄소 센서의 오차를 보정하는 오차보정단계를 더 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 감지값을 보정하기 위한 제어구성도이다.

도면에서 도시되고 있는 바와 같이 일산화탄소의 농도에 따라 저항값이 가변되는 일산화탄소 저항이 구비된다. 이하 상기 일산화탄소 저항은 일산화탄소 센싱을 수행하므로, 일산화탄소 센서(Rs)라고 한다. 상기 일산화탄소 센서(Rs)는 제 1 저항(R1)과 직렬로 연결된다. 직렬로 연결된 일산화탄소 센서(Rs)와 제 1 저항(R1)은 5V의 전원이 인가된다. 그리고 일산화탄소 센서(Rs)와 제 1 저항(R1)의 분배 저항값은 마이컴(100)의 V1포트에 입력된다. 마이컴(100)은 V1포트로 입 력되는 저항값을 리드해서, 상기 저항값에 따른 센싱전압값(V1)을 판단한다.

한편, 일산화탄소 센서(Rs)의 오차를 보정하기 위해서 센싱전압값(V1)를 저장하는 이이피롬(200)이 구성된다. 상기 이이피롬(200)은 마이컴(100)과 연결되고, 이후 이이피롬(200)에 저장된 저장값은 일산화탄소 센서(Rs)를 통해서 센싱되는 센싱전압값에 대한 보정전압의 기준값으로 사용된다.

도 3은 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 감지값을 보정하기 위한 동작제어흐름도이다.

우선, 100ppm/항혼항습의 일산화탄소 챔버를 준비한다. 본 발명의 실시예로서, 상기 일산화탄소 챔버는 100ppm의 일산화탄소의 농도, 온도 25도, 습도 40%의 상태를 가진다. 이와 같은 상태에서 정상모드인 PCB는 일산화탄소 챔버 내에 PCB를 방치한 후, 칼리브레이션 모드로 설정한다(제 300 단계).

이에 따라 일산화탄소 센서(Rs)는 일산화탄소를 감지한다(제 310 단계). 일산화탄소 센서(Rs)는 일산화탄소의 변화에 따라 변화되는 저항값은 마이컴(100)의 v1포트에 입력된다.

상기 마이컴(100)은 v1포트로부터 입력된 저항값에 대한 일산화탄소 센서(Rs)의 센싱전압값(v1)을 판단한다(제 320 단계).

그리고 현재 일산화탄소 센서(Rs)의 센싱전압값(v1)이 이후 보정전압값이 될 수 있도록 이이피롬(200)에 저장한다(제 330 단계). 이를 위해서 마이컴(100)은 센싱전압값(v1)을 이이피롬(200)으로 전송한다. 이이피롬(200)은 마이컴(100)으로부터 전달받은 센싱전압값(v1)을 보정전압값(v2)으로 저장한다.

그리고 가스오븐레인지의 PCB는 정상모드로 복귀된다.

도 3의 동작제어과정에서 이이피롬(200)에 보정전압값이 저장된 상태에서, 이후 일산화탄소 센서(Rs)를 통해서 일산화탄소를 감지하는 경우 일산화탄소 센서(Rs)의 오차를 다음과 같이 보정한다.

도 4는 본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 오차를 보정하기 위한 동작제어흐름도이다.

일산화탄소 센서(Rs)를 통해서 일산화탄소를 감지한다(제 400 단계).

일산화탄소에 따라 가변되어 감지되는 일산화탄소 센서(Rs)의 저항값은 제 1 저항(R1)의 저항값에 의해 분배되어 마이컴(100)의 v1포트에 입력된다. 마이컴(100)은 v1포트로부터 입력된 전항값에 대한 센싱전압값(v1')을 산출한다(제 410 단계).

상기와 같이 센싱전압값(v1')이 산출하여 마이컴(100)이 센싱 전압값을 판단한 후, 마이컴(100)은 이이피롬(200)에 저장된 도 3의 제 330 단계의 보정 전압값(v2)을 불러온다. 그리고 센싱 전압값(v1')과 보정 전압값(v2)을 서로 비교판단하게 된다(제 420 단계).

상기 센싱 전압값(v1')과 보정 전압값(v2)이 서로 상이한 경우, 마이컴(100)은 현재 센싱된 센싱 전압값(v1')을 보정한다(제 430 단계). 이를 위해서 도면에서는 도시하지 않고 있지만, 일 예로 센싱 전압값(v1')과 보정 전압값(v2)의 합을 나누어 산출되는 전압값과 센싱전압값의 오차를 미리 세팅된 프로그래밍에 입력하여 보정하는 방법 등이 사용가능하다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 칼리브레이션(조정)모드에서 일산화탄소 센서(Rs)의 센싱전압값을 보정전압값으로 이이피롬(200)에 저장한 후, 이후 정상모드에서 일산화탄소 센서의 센싱전압값을 보정전압값과 비교판단하여, 일산화탄소 센서의 오차를 보정하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

본 발명에 따른 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치 및 방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 일산화탄소 센서의 측정값을 보정하는데 있어서, 종래와 같이 별도의 수작업을 통해서 일산화탄소 챔버 내의 가변저항을 조작하지 않고도, 이이피롬에 보정전압값을 저장하여 설정한다. 그 결과 챔버 내의 환경조건이 변경되지 않아서, 안정적으로 일산화탄소 센서의 측정값을 보정하는 것이 가능해진다.

Claims (3)

1. 칼리브레이션(조정)모드에서 일산화탄소를 감지하는 일산화탄소 센서와;

   일산화탄소 센서를 통해서 감지된 센싱전압값을 보정전압값으로 저정하는 이이피롬과;

   이후 일산화탄소 센서를 통해서 감지되는 센싱전압값을 보정전압값과 비교판단하여, 일산화탄소 센서의 오차를 보정하는 마이컴을 포함하여 구성되는 일산화탄소 센서의 측정값 보정장치.
2. 일산화탄소 센서의 칼리브레이션(조정) 모드에 돌입하는 조정모드입력단계와;

   일산화탄소를 감지하는 일산화탄소감지단계와;

   일산화탄소를 감지하여 출력된 센싱전압값을 판단하는 센싱전압값판단단계와;

   상기 센싱전압값을 보정전압값으로 이이피롬에 저장하는 보정전압값저장단계를 포함하여 구성되는 일산화탄소 센서의 측정값 보정방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   일산화탄소를 감지하여 출력된 센싱전압값을 상기 보정전압값과 비교판단하는 비교판단단계와;

   센싱전압값과 보정전압값의 차이에 의해서, 일산화탄소 센서의 오차를 보정하는 오차보정단계를 더 포함하여 구성되는 일산화탄소 센서의 측정값 보정방법.

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