KR20090011396A - Calibration method for current-driven sensor and the apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

An error correction device of a sensor measurement circuit and a method thereof are provided to verify accuracy of a sensor in a real-time period and to correct an error in an abnormal state in a real-time period. A sensor(120) and two or more resistors(130,140) are connected in parallel to a constant current source(110). A first switch unit(150) is installed in a parallel line. A second switch unit(160) is installed in an output line of the sensor and output lines of the resistors. The second switch unit is connected to an input side of an amplifier(170). An output side of the amplifier is connected to an input side of an analog/digital converter(180). An output side of the analog/digital converter is connected to a correction unit(190). The correction unit corrects the output value of the sensor by linearizing output values of the resistors.

Description

센서측정장치의 오차보정장치 및 그 방법{Calibration Method for Current-Driven Sensor and the Apparatus Thereof }Calibration method for current-driven sensor and the apparatus thereof}

본 발명은 센서측정장치의 오차보정장치 및 오차보정방법에 관한 것이다. The present invention relates to an error correction device and an error correction method of a sensor measuring device.

일반적으로 센서를 이용한 측정값은 오차를 갖게 되는데, 이러한 오차가 발생하는 구성요소를 기준으로 하여 크게 센서의 설계 및 공정에 의해 유발되는 센서 자체의 오차, 센서를 구동하고 센서에서 출력되는 값을 처리하기 위해 필요한 센서를 제외한 장치나 부품들(측정장치)에 의한 오차로 나눌 수 있다. 또한 장치가 아닌 환경적 원인으로 장기간의 사용과 관련된 열화에 의한 오차, 온도/압력에 의한 오차, 구성 장치 중 디지털 회로에 의해 유발되는 단순 시스템 오차 등으로 나눌 수 있다. In general, the measured value using the sensor has an error, and based on the component in which the error occurs, the error of the sensor itself caused by the design and the process of the sensor is large, the sensor is driven, and the value output from the sensor is processed. It can be divided into errors caused by devices or components (measuring devices) except for the sensors necessary to do so. In addition, it can be divided into errors due to deterioration associated with long-term use, errors due to temperature / pressure, and simple system errors caused by digital circuits among components.

이러한 오차 중 최종적으로 얻게 되는 센서의 측정결과에 가장 큰 영향을 지속적으로 미치는 원인으로 아날로그 소자를 이용한 측정장비의 열화, 온도 및 압력에 의한 영향을 들 수 있다. Among these errors, the biggest influence on the sensor's final measurement results is the effects of degradation, temperature and pressure on the measuring equipment using analog devices.

정확한 측정 결과를 얻기 위해서는 정기적인 측정장비의 보정 작업이 필수적 이다. 일반적인 방법으로 일정한 시간 간격으로 측정장비의 정기적인 검진이 이루어져 측정장비의 이상 유무를 판단하고 검교정이 이루어지고 있다.Regular calibration of measuring equipment is essential to get accurate measurement results. As a general method, regular check-ups of the measuring equipment are carried out at regular time intervals to determine the abnormality of the measuring equipment and to perform calibration.

실제 제품이 출시된 후, 제조 및 조립상의 공정변수, 사용에 따른 열화 및 온도와 같은 사용환경이 변화됨에 따라 즉각적이고 실시간으로 이루어 질 수 있는 센서 및 센서측정회로의 오차 보정이 필요하나 상기의 정기적인 검진은 측정장비를 이용한 측정값에 대한 이상 유무를 실시간으로 알 수 없다는 한계가 있다.After the actual product is released, it is necessary to correct the error of the sensor and the sensor measurement circuit that can be made immediately and in real time as the use environment such as process variables in manufacturing and assembly, deterioration due to use, and temperature changes, Phosphorus examination has a limitation in that it is not possible to know in real time whether there is an abnormality in the measured value using the measuring equipment.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 외부 장치의 도입 없이 센서 장치 자체적으로 온도 또는 열화에 의한 오차를 보정할 수 있으며, 이상 유무를 자체적으로 판단하여 오차를 보정하는 센서측정회로의 오차보정장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to correct the error caused by the temperature or deterioration of the sensor device itself without the introduction of an external device, the error correction of the sensor measurement circuit for correcting the error by judging itself whether there is an abnormality An apparatus and method are provided.

본 발명의 센서측정회로의 오차보정장치는 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)의 오차보정장치에서, 상기 센서(120) 및 둘 이상의 저항(130, 140))이 상기 정전류원(110)에 대해 병렬로 연결되고, 상기 병렬 선로에 제 1 스위치부(150)가 구비되며, 상기 센서(120)의 출력 선로 및 상기 둘 이상의 저항(130, 140)의 출력 선로에 제 2 스위치부(160)가 구비되며 상기 제 2 스위치부(160)는 증폭기(170)의 입력측에 연결되고, 상기 증폭기(170)의 출력측이 아날로그/디지털 변 환기(180)의 입력측과 연결되며 상기 아날로그/디지털 변환기(180)의 출력측이 보정부(190)와 연결되고, 상기 보정부(190)에서 둘 이상의 저항(130, 140) 각각에 의한 출력값들을 입력받아 선형화시켜 상기 선형화된 수식에 의해 상기 센서(120)에 의한 출력값이 보정되는 특징이 있다. In the error correction device of the sensor measurement circuit of the present invention, in the error correction device of the sensor 120 driven by the constant current source 110, the sensor 120 and two or more resistors (130, 140) is the constant current source ( 110 connected in parallel, the parallel line is provided with a first switch unit 150, the output line of the sensor 120 and the second switch unit on the output line of the two or more resistors (130, 140) 160 is provided and the second switch unit 160 is connected to the input side of the amplifier 170, the output side of the amplifier 170 is connected to the input side of the analog / digital converter 180 and the analog / digital The output side of the transducer 180 is connected to the corrector 190, and the sensor 120 is linearized by receiving and outputting the output values of the two or more resistors 130 and 140 from the corrector 190. ), The output value is corrected.

상기 센서(120)에 의한 출력값의 보정은 상기 선형화된 수식에 의해 상기 정전류원, 상기 증폭기 및 상기 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 구성장치에 의한 오차를 보정하는 1차 보정 및 상기 센서(120)자체의 오차를 보정하는 2차 보정으로 보정되며, 상기 선형화는 상기 둘 이상의 저항 값 및 둘 이상의 상기 저항에 의한 출력값 사이의 선형화 또는 상기 두 개 이상의 저항의 값에 의해 결정되는 전압의 값 및 상기 두 개 이상의 저항에 의한 출력값에 대한 선형화이다.Correction of the output value by the sensor 120 is the first correction and the sensor 120 itself to correct the error by the configuration device including the constant current source, the amplifier and the analog / digital converter by the linearized equation The linearization is corrected by a second correction that corrects the error of the linearization between the two or more resistance values and the output value by the two or more resistors or the value of the voltage determined by the value of the two or more resistors and the two values. This is linearization of the output value by the above resistance.

상기 보정부(190)는 보정프로그램, 상기 둘이상의 저항의 값들 및 센서 자체의 오차에 대한 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체, 상기 매체에 엑세스하며 상기 보정프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The correction unit 190 preferably includes a correction program, a computer readable medium storing data on the values of the two or more resistances and the error of the sensor itself, and a processor accessing the medium and executing the correction program. Do.

본 발명의 센서측정회로의 오차보정방법은 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)의 오차보정방법에 있어서, 상기 정전류원에 대해 상기 센서와 병렬로 연결된 두 개 이상의 저항에 의한 출력값을 각각의 상기 저항에 대해 얻는 단계(s120 및 s130); 상기 두 개 이상의 저항의 값 및 두 개 이상의 상기 출력값을 선형화시켜 선형화된 수식을 얻는 단계(s140); 상기 센서에 의한 출력값을 얻는 단계(s150); 상기 선형화된 수식을 이용하여 상기 센서에 의한 출력값을 보정하는 1 차 보정 단계(s160);및 센서 자체의 오차에 대한 데이터를 이용하여 센서에 의한 출력값을 보정하는 2차 보정단계(170);를 포함하는 특징을 갖는다. In the error correction method of the sensor measurement circuit of the present invention, in the error correction method of the sensor 120 driven by the constant current source 110, an output value of two or more resistors connected in parallel with the sensor with respect to the constant current source. Obtaining (s120 and s130) for each of said resistors; Linearizing the values of the two or more resistors and the two or more output values to obtain a linearized equation (s140); Obtaining an output value by the sensor (s150); A first correction step (s160) of correcting the output value by the sensor using the linearized equation; and a second correction step (170) of correcting the output value by the sensor using data on the error of the sensor itself; It has features to include.

상기 선형화는 상기 두 개 이상의 저항의 값에 의해 결정되는 전압의 값 및 두 개 이상의 저항에 의한 상기 출력값에 대한 선형화이다. The linearization is a linearization of the value of the voltage determined by the value of the two or more resistors and the output value of the two or more resistors.

본 발명은 상기 둘 이상의 저항에 의한 출력값을 이용한 선형화에 의해 센서를 제외한 구성장치인 센서측정장치의 온도 및 열화에 따른 오차를 외부 장비의 도입없이 보정할 수 있으며, 실시간으로 센서의 정확도를 검증할 수 있으며 이상의 발생 시 실시간으로 이를 보정할 수 있는 장점이 있다.The present invention can correct the error caused by the temperature and deterioration of the sensor measuring device, which is a component except the sensor, by linearization using the output values of two or more resistors without introducing external equipment, and verify the accuracy of the sensor in real time. It can be corrected in real time in case of abnormalities.

본 발명의 오차보정장치는 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)에서 상기 센서(120) 및 둘 이상의 저항(130, 140))이 상기 정전류원(110)에 대해 병렬로 연결되고, 상기 병렬 선로에 제 1 스위치부(150)가 구비되며, 상기 센서(120)의 출력 선로 및 상기 둘 이상의 저항(130, 140)의 출력 선로에 제 2 스위치부(160)가 구비되며 상기 제 2 스위치부(160)는 증폭기(170)의 입력측 연결되고, 상기 증폭기(170)의 출력측이 아날로그/디지털 변환기(180)의 입력측과 연결되며 상기 아날로그/디지털 변환기(180)의 출력측이 보정부(190)와 연결되고, 상기 보정부(190)에서 둘 이상의 저항(130, 140) 각각에 의한 출력값들을 입력받아 선형화시켜 상기 선형화된 수식에 의해 상기 센서(120)에 의한 출력값이 보정되는 특징이 있다. In the error compensator of the present invention, in the sensor 120 driven by the constant current source 110, the sensor 120 and two or more resistors 130 and 140 are connected in parallel with the constant current source 110. The first switch unit 150 is provided on the parallel line, and the second switch unit 160 is provided on the output line of the sensor 120 and the output line of the two or more resistors 130 and 140. The switch unit 160 is connected to the input side of the amplifier 170, the output side of the amplifier 170 is connected to the input side of the analog-to-digital converter 180, the output side of the analog-to-digital converter 180 is the correction unit 190 ), The correction unit 190 receives and linearizes the output values of the two or more resistors 130 and 140, thereby correcting the output value of the sensor 120 by the linearized equation.

본 발명의 오차보정장치 및 방법이 적용 가능한 센서는 정전류원에 의해 구동되며 전기적 신호(전압, 저항, 전류)를 출력하는 센서는 모두 가능하나 바람직하게는 압력 센서 또는 온도 센서인 것이 바람직하며, 상기 압력 센서는 반도체형 압력 센서 및 압전센서를 포함하는 브릿지형 압력 센서인 것이 더욱 바람직하며, 상기 온도 센서는 써미스터 및 백금저항 센서를 포함하는 4 선식 저항 측정법에 의한 온도 센서인 것이 더욱 바람직하다. Sensors to which the error correction apparatus and method of the present invention can be applied are all driven by a constant current source and outputting an electrical signal (voltage, resistance, current), but are preferably a pressure sensor or a temperature sensor. The pressure sensor is more preferably a bridge type pressure sensor including a semiconductor pressure sensor and a piezoelectric sensor, and the temperature sensor is more preferably a temperature sensor by a 4-wire resistance measurement method including a thermistor and a platinum resistance sensor.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Also, like reference numerals denote like elements throughout the specification.

또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.In addition, unless there is another definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning that is commonly understood by those of ordinary skill in the art.

도 1은 본 발명의 센서측정회로의 오차보정장치의 구성을 도시한 일 예이다. 도 1에서는 보정을 위하여 두 개의 저항(130, 140)만을 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 1 is an example showing the configuration of an error compensating device of a sensor measuring circuit of the present invention. In FIG. 1, only two resistors 130 and 140 are used for correction, but the present invention is not limited thereto.

도 1에서 알 수 있듯이 본 발명의 오차보정장치는 정전류원, 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120) 및 두 개가 저항(130, 140)이 상기 정전류원(110)에 대해 상기 센서(120)와 병렬로 연결되고, 상기 병렬 선로 각각에 스위치(151, 152, 153)가 구비된 제 1 스위치부(150)가 존재하며, 상기 센서(120)의 출력 선로 및 상기 두 개의 저항(130, 140)의 출력 선로 각각에 스위치(161, 162, 163)가 구비된 제 2 스위치부(160)가 존재하며 상기 제 2 스위치부(160)는 증폭기(170)의 입력측 연결되고, 상기 증폭기(170)의 출력측이 아날로그/디지털 변환기(180)의 입력측과 연결되며 상기 아날로그/디지털 변환기(180)의 출력측이 보정부(190)와 연결되는 구성을 갖는다. As can be seen in Figure 1 the error correction device of the present invention is a constant current source, a sensor 120 driven by a constant current source 110 and two resistors (130, 140) for the constant current source 110, the sensor ( A first switch unit 150 connected in parallel with 120 and having switches 151, 152, and 153 in each of the parallel lines is present, and an output line of the sensor 120 and the two resistors 130. And a second switch unit 160 including switches 161, 162, and 163 on the output lines of the second and second lines 140, and the second switch unit 160 is connected to an input side of the amplifier 170. The output side of the 170 is connected to the input side of the analog-to-digital converter 180 and the output side of the analog-to-digital converter 180 has a configuration connected to the correction unit 190.

상기 보정부(190)는 보정프로그램, 상기 두 개의 저항의 값, 센서 자체의 오차에 대한 데이터, 센서를 포함하는 측정장치의 설계, 제조 및 조립에 의한 오차 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체(191), 상기 매체에 엑세스하며 상기 보정프로그램을 실행시키는 프로세서(192)를 포함하여 구성된다. 상기 보정프로그램은 상기 정전류원(110)에 대해 상기 센서(120)와 병렬로 연결된 두 개 의 저항(130, 140)의 값을 상기 매체로부터 읽어 들여 오차 보정을 위한 선형화 작업에서 변하지 않는 기준으로 사용하게 된다. 이때, 상기 저항(130, 140)의 값 대신 상기 저항에 의한 특정 전압값을 상기 매체로부터 읽어 들일 수도 있다. The correction unit 190 is a computer-readable medium 191 storing a correction program, values of the two resistances, data on the error of the sensor itself, and error data by designing, manufacturing and assembling a measuring device including the sensor. And a processor 192 that accesses the medium and executes the calibration program. The calibration program reads the values of two resistors 130 and 140 connected in parallel with the sensor 120 with respect to the constant current source 110 from the medium and uses them as a standard that does not change in the linearization operation for error correction. Done. In this case, a specific voltage value by the resistor may be read from the medium instead of the values of the resistors 130 and 140.

또한 상기 보정부(190)는 상기 제 1 스위치부(150) 및 제 2 스위치부(160)를 제어하게 되는데, 이때, 상기 프로세서(192)에 의해 제어가 수행될 수 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(193)를 더 포함하여 상기 보정부(190)가 구성되어 상기 제어부(193)에 의해 상기 제 1 스위치부(150) 및 제 2 스위치부(160)의 제어가 수행될 수 있다. In addition, the correction unit 190 controls the first switch unit 150 and the second switch unit 160, in this case, the control may be performed by the processor 192, as shown in FIG. As described above, the correction unit 190 may be further configured to include the controller 193 to control the first switch unit 150 and the second switch unit 160 by the controller 193.

상기 제 1 및 제 2 스위치부(150, 160)에 의해 센서 및 두 개의 저항(130, 140) 중에서 하나의 구성장치가 선택되어 출력을 생성하게 된다. 상기 제 1 스위치부(150)는 각각의 상기 병렬 선로상에 구비된 스위치(151, 152, 153)로 구성되며, 상기 제 2 스위치부(160)는 각각의 상기 출력 선로상에 구비된 스위치(161, 162, 163)로 구성되고, 상기 제 1 스위치부(150) 및 상기 제 2 스위치부(160)를 구성하는 각각의 스위치(151,152,153,161,162,163)는 상기 보정부(190)에 의해 각각 제어되게 된다. 따라서 상기 제 1 및 제 2 스위치부(150, 160)는 측정 선로를 결정하게 되는 것이다. The first and second switch units 150 and 160 select one component of the sensor and two resistors 130 and 140 to generate an output. The first switch unit 150 is composed of switches 151, 152, and 153 provided on the parallel lines, respectively, and the second switch unit 160 includes switches provided on the output lines. Each of the switches 151, 162, 163, and 163, and the switches 151, 152, 153, 161, 162, 163 constituting the first switch unit 150 and the second switch unit 160 are respectively controlled by the corrector 190. Accordingly, the first and second switch units 150 and 160 determine the measurement line.

상기 센서(120)에 의한 출력값의 보정은 상기 선형화된 수식에 의해 상기 정전류원, 상기 증폭기 및 상기 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 구성장치(센서측정회로)에 의한 오차를 보정하는 1차 보정 및 상기 센서(120)자체의 오차를 보정하는 2차 보정으로 이루어진다. Correction of the output value by the sensor 120 is the first correction to correct the error by the component (sensor measurement circuit) including the constant current source, the amplifier and the analog-to-digital converter by the linearized equation and the The sensor 120 is made of a second correction to correct an error of itself.

상기 1차 보정에서는 상기 선형화된 수식에 의해 센서(120)이외의 구성장치(정전류원, 증폭기, 아날로그/디지털 변환기)인 센서측정회로에서 유발되는 온도 또는 열화에 의한 오차를 보정하게 되고, 상기 2차 보정에서는 센서(120)자체의 오차를 보정하게 된다. 따라서 본 발명의 보정은 센서(120) 및 센서를 제외한 디지털 프로세서 전단까지(보정부의 전단까지)의 모든 구성장치에 의한 오차가 보정되게 된다. In the first correction, the linearized equation corrects an error due to temperature or deterioration caused by a sensor measuring circuit that is a component (constant current source, amplifier, analog / digital converter) other than the sensor 120. In the difference correction, the error of the sensor 120 itself is corrected. Therefore, the correction of the present invention is to correct the error by all the components up to the sensor 120 and the front end of the digital processor except the sensor (up to the front end of the correction).

상기 선형화는 상기 두 개의 저항 값 및 상기 두 저항에 의한 출력값 사이의 선형화 또는 상기 두 개의 저항의 값에 의해 결정되는 전압의 값 및 상기 두 저항 에 의한 출력값에 대한 선형화가 될 수 있다. The linearization may be a linearization between the two resistance values and the output values of the two resistors or a linearization of the voltage value determined by the values of the two resistors and the output values of the two resistors.

상기 두 저항 값은 오차 보정의 기준점이 되는 것으로 기 입력되어 있는 저항 값에 대해 상기 두 저항에 의한 출력값을 얻어 저항을 한 축(또는 변수)으로 하고 출력값을 한 축(또는 변수)으로 하여 이를 선형화 시켜 선형화된 수식을 이용하여 센서에 대한 출력을 보정하는 것이다. 또는 저항 값과 출력값이 아닌 상기 두 개의 저항 값에 의해 결정되는 정해진 전압값을 한 축(또는 변수)으로 하고 출력값을 한 축(또는 변수)으로 하여 이를 선형화 시킬 수도 있다. 이때, 상기 출력값은 아날로그/디지털 변환기(180)에 의해 디지털 값으로 얻어지게 된다.The two resistance values serve as reference points for error correction, and the output values obtained by the two resistors are obtained with respect to the previously inputted resistance values, and the linearization is performed using the resistance as one axis (or variable) and the output value as one axis (or variable). To calibrate the output to the sensor using a linearized equation. Alternatively, the predetermined voltage value determined by the two resistance values rather than the resistance value and the output value may be linearized by using one axis (or variable) and the output value as one axis (or variable). At this time, the output value is obtained as a digital value by the analog-to-digital converter 180.

상기 2차 보정은 상술한 바와 같이 센서(120)자체의 오차 데이터에 의한 보정일 수 있으며, 컴퓨터 판독 가능한 매체(191)에 저장된 센서를 포함하는 측정장치의 설계, 제조 및 조립에 의한 오차 데이터에 의한 2차 보정일 수 있다.The secondary correction may be correction by error data of the sensor 120 itself as described above, and may be applied to error data by designing, manufacturing, and assembling a measuring device including a sensor stored in a computer-readable medium 191. May be a secondary correction.

도 2는 도 1의 구성을 기반으로 하여 선형화된 수식에 의한 1차 보정을 나타낸 그래프이다. 도 2의 직선 (a)는 기준 온도에서 센서(120)를 포함한 디지털 프로세서 전단까지(보정부의 전단까지)의 모든 구성장치의 설계에 의한 오차가 보정되는 선형식이다. 이때, 온도의 변화 또는 열화에 의해 새로운 오차가 발생하게 된다. 이를 보정하기 위해, 상술한 바와 같이 도 1의 구성에서 두 저항 중 하나의 저항(이하 R1으로 칭함)에 의한 출력값(A)를 얻고, 두 저항 중 다른 하나의 저항(이하 R2로 칭함)에 의한 출력값(B)를 얻은 후, 선형화 작업을 통하여 새로운 직선 (b)을 얻을 수 있다. 따라서 출력값을 얻을 시의 센서의 저항을 S라 할때, 상기 선형화된 직선상 센서의 출력값(C)는 온도의 변화 또는 열화에 의한 오차가 보정된 출력값(D)의 값을 가질 수 있게 되는 것이다. FIG. 2 is a graph showing first order correction by a linearized equation based on the configuration of FIG. 1. The straight line (a) of FIG. 2 is a linear equation in which errors due to the design of all components from the reference temperature to the front end of the digital processor including the sensor 120 (up to the front end of the compensator) are corrected. At this time, a new error occurs due to a change in temperature or deterioration. To correct this, as described above, in the configuration of FIG. 1, an output value A of one of the two resistors (hereinafter referred to as R1) is obtained, and the other of the two resistors (hereinafter referred to as R2) is obtained. After obtaining the output value (B), a new straight line (b) can be obtained through the linearization operation. Therefore, when the resistance of the sensor at the time of obtaining the output value of S, the output value (C) of the linearized linear sensor can have the value of the output value (D) in which the error due to temperature change or deterioration is corrected. .

이로써 센서를 제외한 디지털 프로세서 전단까지(보정부의 전단까지)의 모든 구성장치에 대한 오차를 보정 할 수 있으며, 센서 자체의 오차에 대한 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체(191)로부터 센서 자체의 오차에 대한 정보를 읽어들여 보정하는 상기의 2차 보정에 의하여 센서에 의한 오차 또한 보정되는 것이다.This allows correction of errors for all components up to the front end of the digital processor except the sensor (up to the front end of the compensation), and from the computer readable medium 191 storing data about the error of the sensor itself to the error of the sensor itself. The error caused by the sensor is also corrected by the second correction, which reads and corrects the information.

도 3은 본 발명의 오차보정장치를 구현한 회로도의 일 실시예 부분회로도이며, 상기 부분회로도는 정전류원(110) 및 상기 저항(130, 140)이 구비된 부분이다. 3 is a partial circuit diagram of an embodiment of a circuit diagram implementing the error compensating apparatus of the present invention, wherein the partial circuit diagram is a part provided with a constant current source 110 and the resistors 130 and 140.

도 3의 회로도에서, 상기 정전류원에 대하여 센서와 병렬로 연결되는 두 저항이 서로 직렬로 연결되어 있으며, 두 저항사이의 병렬 연결이 아닌 직렬 연결을 통해 상기 서로 직렬로 연결된 두 저항 각각에 의한 측정값을 동시에 얻을 수 있는 장점이 있다. 도 3에서 알 수 있듯이 본 발명의 특징은 이미 저항 값을 알고 있는 두 저항에 의한 출력값을 보정의 기준으로 삼는 것이며, 상기 두 저항이 정전류원에 대하여 센서와 병렬로 연결된다는 특징을 갖는 것이며, 상기 두 저항은 도 3과 같이 서로 직렬로 연결될 수 있으며 도 1과 같이 서로 병렬로 연결되어도 무방하다. In the circuit diagram of FIG. 3, two resistors connected in parallel with a sensor with respect to the constant current source are connected in series with each other, and measured by each of the two resistors connected in series with each other through a series connection rather than a parallel connection between the two resistors. The advantage is that you get the values at the same time. As can be seen in Figure 3 is characterized in that the output value of the two resistors that already know the resistance value as a reference for the correction, the two resistors are characterized in that connected in parallel with the sensor with respect to the constant current source, The two resistors may be connected in series with each other as shown in FIG. 3, and may be connected in parallel with each other as shown in FIG. 1.

본 발명의 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)의 오차보정방법은 상기 정전류원에 대해 상기 센서와 병렬로 연결된 두 개 이상의 저항에 의한 출력값을 각각의 상기 저항에 대해 얻는 단계(s120 및 s130); 상기 두 개 이상의 저항의 값 및 두 개 이상의 상기 출력값을 선형화시켜 선형화된 수식을 얻는 단계(s140); 상기 센서에 의한 출력값을 얻는 단계(s150); 상기 선형화된 수식을 이용하여 상기 센서에 의한 출력값을 보정하는 1차 보정 단계(s160);및 센서 자체의 오차에 대한 데이터를 이용하여 센서에 의한 출력값을 보정하는 2차 보정단계(170);를 포함하는 특징을 갖는다.In the error correction method of the sensor 120 driven by the constant current source 110 of the present invention, the output value of two or more resistors connected in parallel with the sensor with respect to the constant current source is obtained for each of the resistors (s120). And s130); Linearizing the values of the two or more resistors and the two or more output values to obtain a linearized equation (s140); Obtaining an output value by the sensor (s150); A first correction step (s160) of correcting the output value of the sensor by using the linearized equation; and a second correction step (170) of correcting the output value of the sensor by using data on the error of the sensor itself; It has features to include.

상기의 오차보정 방법은 본 발명의 센서측정회로의 오차보정 장치의 보정부(190)에서 이루어지게 된다.The error correction method is performed by the correction unit 190 of the error correction apparatus of the sensor measurement circuit of the present invention.

도 4은 도 1의 구성장치를 기반으로 한 본 발명의 센서측정회로의 오차보정 방법의 순서도의 일 예이다. 4 is an example of a flowchart of an error correction method of a sensor measuring circuit of the present invention based on the configuration of FIG. 1.

상기 오차보정 여부를 판단하는 단계(s110)에서 오차보정은 바람직하게 센서를 이용하여 측정하기 위해 센서가 구비된 장치에 전원이 인가되었을 경우 수행될 수 있으며, 센서에 전원이 인가되어 활용되고 있는 상태에서 일정한 주기로 수행될 수도 있다. 오차보정이 수행될 경우 R1에 의한 출력값을 얻고(s120) R2에 의한 출력값을 얻은 후(s130) 상기 R1의 저항값 및 상기 R2의 저항값과 상기 두 출력값을 선형화하여 선형화 수식을 얻는다(s140). 상기 선형화 작업이 이루어진 후 센서에 의한 출력값(s150)을 얻어 상기 선형화 수식을 기반으로 하여 1차 보정이 이루어지고(s160), 센서 자체의 오차를 보정하는 2차 보정(s170)이 이루어진다. 이때 오차를 보정하지 않을 경우 단계(s150)가 수행되며 연속으로 센서를 이용한 출력값을 측정하는 경우 단계(s150)이 반복적으로 수행될 수 있다. In the step of determining whether the error is corrected (S110), the error correction may be performed when power is applied to a device equipped with a sensor to measure by using a sensor, and a state in which power is applied to the sensor is used. May be performed at regular intervals. When error correction is performed, an output value obtained by R1 is obtained (s120), an output value obtained by R2 is obtained (s130), and a linearization formula is obtained by linearizing the resistance value of R1 and the resistance value of R2 and the two output values (s140). . After the linearization operation is performed, a first correction is performed based on the linearization equation by obtaining an output value s150 by the sensor (s160), and a second correction (s170) is performed to correct an error of the sensor itself. In this case, if the error is not corrected, step S150 is performed. When continuously measuring the output value using the sensor, step S150 may be repeatedly performed.

이때, 상기 선형화는 상기 R1, R2의 저항값에 의해 결정되는 전압의 값 및 상기 두 저항에 의한 출력값에 대한 선형화일 수 있다. In this case, the linearization may be a linearization of the voltage value determined by the resistance values of the R1 and R2 and the output values of the two resistors.

상기의 1차 보정단계(s160)에 의해 센서를 제외한 도 1의 일 실시예에서 디 지털 프로세서 전단까지(보정부의 전단까지)의 모든 구성장치에 대한 오차가 보정되며, 상기의 2차 보정단계(s170)에 의해 센서 자체의 오차가 보정 되는 것이다. 상기 R1, R2의 저항값 및 상기 센서 자체의 오차에 대한 데이터는 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체(191)로부터 정보를 읽어 들여 선형화단계, 1차보정 단계 및 2차 보정단계(s140, s160, s170)에서 사용되게 된다. In the embodiment of FIG. 1 excluding the sensor by the first correction step (s160), errors for all components up to the digital processor front end (up to the front end of the correction unit) are corrected, and the second correction step The error of the sensor itself is corrected by (s170). Data about the resistance values of the R1 and R2 and the error of the sensor itself is read in the information from the stored computer readable medium 191 in the linearization step, the first correction step and the second correction step (s140, s160, s170). Will be used.

비록 도 4의 순서도에서 센서에 의한 출력값을 얻기 전에 선형화 작업이 수행되었으나, R1, R2 및 센서에 의한 출력값을 모두 얻은 후 상기 선형화 단계가 수행될 수 있으며, 상기 1차 보정 후 상기 2차 보정이 수행되나 상기 2차 보정후 상기 1차 보정이 수행되어도 무방하다. Although the linearization operation is performed before obtaining the output value by the sensor in the flowchart of FIG. 4, the linearization step may be performed after obtaining the output values by R1, R2 and the sensor, and after the first correction, the second correction may be performed. Although the first correction may be performed after the second correction.

보정의 신뢰성을 높이기 위해 R1의 출력값 및 R2의 출력값이 반복 측정되어 출력값의 평균을 이용하여 상기 선형화 단계가 수행될 수 있다.In order to increase the reliability of the correction, the output value of R1 and the output value of R2 may be repeatedly measured, and the linearization step may be performed using the average of the output values.

본 발명의 오차보정방법은 도 5에 도시한 바와 같이 센서의 측정값의 이상 유무를 판단하여 자체적으로 보정 여부를 결정하여 실시간으로 오차를 보정할 수 있다. 도 2에서 상술한 바와 같이 도 5의 직선 (a)는 기준 온도에서 센서(120)를 포함한 디지털 프로세서 전단까지(보정부의 전단까지)의 모든 구성장치의 설계에 의한 오차가 보정되는 선형식으로 상기의 직선 (a)에 대한 정보를 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되어 있는 것이며 프로세서를 이용하여 동작중인 보정프로그램에 의해 억세스되어 로드된다. 이때, 기 정해진 저항 값을 갖는 R1 및 R2에 대한 기준 출력값(E, F)을 알고 있으므로, 주기적으로 R1 및/또는 R2의 출력값을 측정하여 상기 기준 출력값(E, F)과 비교하여 그 차이(delR1, delR2) 특정 수치 이상이면 자체 적으로 도 4의 보정을 수행하여, 실시간으로 센서 및 센서측정회로의 정확도를 검증할 수 있으며 이상의 발생 시 실시간으로 이를 보정할 수 있는 것이다. In the error correction method of the present invention, as shown in FIG. 5, it is possible to correct an error in real time by determining whether or not the measurement value of the sensor is corrected by itself. As described above with reference to FIG. 2, the straight line a of FIG. 5 is a linear type in which errors due to the design of all the components of the components from the reference temperature to the front end of the digital processor including the sensor 120 (up to the front end of the compensation) are corrected. The information on the straight line (a) is stored in a computer readable medium, and is accessed and loaded by a calibration program running using a processor. At this time, since the reference output values (E, F) for R1 and R2 having predetermined resistance values are known, the output values of R1 and / or R2 are periodically measured and compared with the reference output values (E, F) to compare the difference ( delR1, delR2) If it is above a certain value, by performing the calibration of FIG.

도 1은 본 발명의 오차보정장치의 구성을 도시한 일 실시예이며,Figure 1 is an embodiment showing the configuration of the error correction device of the present invention,

도 2는 본 발명의 선형화 보정을 도시한 그래프이며,2 is a graph showing the linearization correction of the present invention,

도 3은 본 발명의 오차보정장치를 구현한 회로도의 일 실시예 부분회로도이며,Figure 3 is a partial circuit diagram of an embodiment of a circuit diagram implementing the error correction device of the present invention,

도 4은 본 발명의 오차보정방법의 일 순서도이며,4 is a flowchart of an error correction method of the present invention;

도 5는 본 발명의 보정방법을 도시한 다른 그래프이다. 5 is another graph illustrating a correction method of the present invention.

Claims (6)

정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)의 오차보정장치에서,In the error correction device of the sensor 120 driven by the constant current source 110, 상기 센서(120) 및 둘 이상의 저항(130, 140))이 상기 정전류원(110)에 대해 병렬로 연결되고,The sensor 120 and two or more resistors 130 and 140 are connected in parallel with respect to the constant current source 110, 상기 병렬 선로에 제 1 스위치부(150)가 구비되며,The first switch unit 150 is provided on the parallel line, 상기 센서(120)의 출력 선로 및 상기 둘 이상의 저항(130, 140)의 출력 선로에 제 2 스위치부(160)가 구비되며 상기 제 2 스위치부(160)는 증폭기(170)의 입력측에 연결되고,The second switch unit 160 is provided on the output line of the sensor 120 and the output lines of the two or more resistors 130 and 140, and the second switch unit 160 is connected to the input side of the amplifier 170. , 상기 증폭기(170)의 출력측이 아날로그/디지털 변환기(180)의 입력측과 연결되며 상기 아날로그/디지털 변환기(180)의 출력측이 보정부(190)와 연결되고,The output side of the amplifier 170 is connected to the input side of the analog-to-digital converter 180 and the output side of the analog-to-digital converter 180 is connected to the correction unit 190, 상기 보정부(190)에서 둘 이상의 저항(130, 140) 각각에 의한 출력값들을 입력받아 선형화시켜 상기 선형화된 수식에 의해 상기 센서(120)에 의한 출력값이 보정되는 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정장치.Error in the sensor measurement circuit, characterized in that the output value of the sensor 120 is corrected by the linearized equation by linearizing the output value of each of the two or more resistors (130, 140) in the corrector 190 Compensator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서(120)에 의한 출력값의 보정은 상기 선형화된 수식에 의해 상기 정전류원, 상기 증폭기 및 상기 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 구성장치에 의한 오차를 보정하는 1차 보정 및 상기 센서(120)자체의 오차를 보정하는 2차 보정으로 보정되는 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정장치.Correction of the output value by the sensor 120 is the first correction and the sensor 120 itself to correct the error by the configuration device including the constant current source, the amplifier and the analog / digital converter by the linearized equation Error correction device of the sensor measurement circuit, characterized in that the correction by the second correction to correct the error. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형화는 상기 둘 이상의 저항 값 및 둘 이상의 상기 저항에 의한 출력값 사이의 선형화 또는 상기 두 개 이상의 저항의 값에 의해 결정되는 전압의 값 및 상기 두 개 이상의 저항에 의한 출력값에 대한 선형화인 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정장치.The linearization is a linearization between the two or more resistance values and the output value by the two or more resistors or a linearization of the value of the voltage determined by the value of the two or more resistors and the output value by the two or more resistors. Error compensator of sensor measurement circuit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보정부(190)는 보정프로그램, 상기 둘이상의 저항의 값들 및 센서 자체의 오차에 대한 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 매체, 상기 매체에 엑세스하며 상기 보정프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정장치.The correction unit 190 is configured to include a correction program, a computer readable medium storing data on the values of the two or more resistances and the sensor itself, and a processor accessing the medium and executing the correction program. Error compensator of sensor measurement circuit. 정전류원(110)에 의해 구동되는 센서(120)의 오차보정방법에 있어서,In the error correction method of the sensor 120 driven by the constant current source 110, 상기 정전류원에 대해 상기 센서와 병렬로 연결된 두 개 이상의 저항에 의한 출력값을 각각의 상기 저항에 대해 얻는 단계(s120 및 s130);Obtaining (s120 and s130) output values for each of the resistors by two or more resistors connected in parallel with the sensor for the constant current source; 상기 두 개 이상의 저항의 값 및 두 개 이상의 상기 출력값을 선형화시켜 선형화된 수식을 얻는 단계(s140);Linearizing the values of the two or more resistors and the two or more output values to obtain a linearized equation (s140); 상기 센서에 의한 출력값을 얻는 단계(s150);Obtaining an output value by the sensor (s150); 상기 선형화된 수식을 이용하여 상기 센서에 의한 출력값을 보정하는 1차 보 정 단계(s160);및 A first correction step (s160) of correcting the output value by the sensor using the linearized equation; and 센서 자체의 오차에 대한 데이터를 이용하여 센서에 의한 출력값을 보정하는 2차 보정단계(170);A second correction step 170 of correcting an output value by the sensor using data on the error of the sensor itself; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정방법.Error correction method of the sensor measurement circuit comprising a. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 선형화는 상기 두 개 이상의 저항의 값에 의해 결정되는 전압의 값 및 두 개 이상의 저항에 의한 상기 출력값에 대한 선형화인 것을 특징으로 하는 센서측정회로의 오차보정방법.Wherein the linearization is a linearization of the voltage value determined by the values of the two or more resistors and the output value by the two or more resistors.
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