KR20210066614A - Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package - Google Patents

Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package Download PDF

Info

Publication number
KR20210066614A
KR20210066614A KR1020190156079A KR20190156079A KR20210066614A KR 20210066614 A KR20210066614 A KR 20210066614A KR 1020190156079 A KR1020190156079 A KR 1020190156079A KR 20190156079 A KR20190156079 A KR 20190156079A KR 20210066614 A KR20210066614 A KR 20210066614A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
internal temperature
external temperature
external
internal
Prior art date
Application number
KR1020190156079A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한택수
정연욱
신규영
Original Assignee
주식회사 신성씨앤티
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 주식회사 신성씨앤티 filed Critical 주식회사 신성씨앤티
Priority to KR1020190156079A priority Critical patent/KR20210066614A/en
Publication of KR20210066614A publication Critical patent/KR20210066614A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/30Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

Disclosed is a method for controlling an internal temperature in accordance with an external temperature of a 10-axis functional package. The method for controlling an internal temperature, in accordance with the present invention, comprises the steps of: (a) performing initialization after power on; (b) measuring the external temperature and the internal temperature of the functional package; (c) reading a lookup table value in accordance with the external temperature read in step (b); (d) setting a target temperature; (e) comparing the measured external temperature with a set target temperature; (f) controlling the internal temperature in accordance with the external temperature; and (g) comparing the set target temperature and the internal temperature and when the temperatures are not the same, controlling a heater to adjust the difference between the target temperature and the internal temperature. Therefore, the internal temperature of the functional package can be kept constant regardless of a change in the external temperature.

Description

10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법{INTERNAL TEMPERATURE CONTROL METHOD ACCORDING TO THE EXTERNAL TEMPERATURE OF THE 10-AXIS FUNCTIONAL PACKAGE}How to control the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package {INTERNAL TEMPERATURE CONTROL METHOD ACCORDING TO THE EXTERNAL TEMPERATURE OF THE 10-AXIS FUNCTIONAL PACKAGE}

본 발명은 모듈의 온도 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 10축 기능성 패키지의 내부 온도를 외부 온도에 따라 히터를 제어하여 내부 온도를 특정 온도로 PID 자동 조절하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control method of a module, and more particularly, according to the external temperature of the 10-axis functional package, which automatically adjusts the internal temperature to a specific temperature by controlling the heater according to the external temperature of the 10-axis functional package. It relates to an internal temperature control method.

최근 과학 기술의 발전에 힘입어 다양한 계측용 센서 또는 장비들이 개발되고 있다.Recently, with the development of science and technology, various sensors or devices for measurement have been developed.

계측용 센서 또는 항법장치의 하나인 자이로 센서(Gyro Sensor)는 지구의 회전과 관계없이 높은 정확도로 항상 처음에 설정한 일정 방향을 유지하는 성질을 이용하여 물체의 방위 변화를 측정하는 센서이며, 항공기, 함정, 유도 무기, 차량 등 다양한 분야에서 항법용, 자세 제어용 등으로 사용되고 있다.A gyro sensor, one of the measurement sensors or navigation devices, is a sensor that measures the change in the orientation of an object by using the property of always maintaining the initially set constant direction with high accuracy regardless of the rotation of the earth. It is used for navigation and posture control in various fields such as ships, guided weapons, and vehicles.

일 예로 자이로 센서는 항법 장치에 장착되어 사용자가 움직이는 모션을 감지하여 그에 맞는 다양한 반응을 수행할 수 있도록 하는데 사용된다.For example, the gyro sensor is mounted on a navigation device and used to detect a motion of a user and perform various responses corresponding thereto.

이와 같은 자이로 센서는 가속도를 측정하는 가속도 센서와 달리 각속도를 측정하며, 이는 MEMS를 적용한 칩형태의 자이로센서도 각속도를 측정하는 기능을 진다. 이때 자이로 센서는 사용온도범위는 -40 ~ + 85 ℃로 알려져 있지만, 온도가 변하면 그 값이 같이 변하는 특성이 있어 그래서 정확한 출력을 계산해야 할 경우 온도 변화에 따라 가속도 센서에서 검출되는 데이터의 오차를 보상 또는 보정해야 한다.Such a gyro sensor measures angular velocity unlike an accelerometer that measures acceleration, and a chip-type gyro sensor to which MEMS is applied also has a function of measuring angular velocity. At this time, the operating temperature range of the gyro sensor is known as -40 ~ +85 ℃, but the value changes when the temperature changes. should be compensated or corrected.

물론 자이로센서의 오차를 보상 또는 보정하기 위한 방법이 등록특허 제10-1263481호(참고문헌 1), 등록특허 제10-1231209호(참고문헌 2) 등에 제안된 바 있다. 이들은 자이로센서에 온도센서를 함께 이용해 온도 변화가 발생시 그에 따라 자이로센서에서 검출되는 데이터의 오차를 보상 또는 보정하는 방식을 채용한다.Of course, methods for compensating or correcting the error of the gyro sensor have been proposed in Patent Registration Nos. 10-1263481 (Reference 1) and 10-1231209 (Reference 2). They employ a method of compensating or correcting an error in data detected by the gyro sensor when a temperature change occurs by using a temperature sensor together with the gyro sensor.

그런데 이 같은 종래 오차 보정 방식의 경우 자이로센서가 사용되는 환경에 따라 검출되는 데이터는 여전히 자이로센서가 설치되는 환경에서의 온도변화에 따른 검출 데이터의 오차는 여전히 발생하는 것으로 이와 같은 오차발생을 방지하는 것은 아니므로 일관되고 정확한 데이터 측정은 여전히 불가능하다.However, in the case of such a conventional error correction method, the data detected according to the environment in which the gyro sensor is used still has an error in the detection data according to the temperature change in the environment in which the gyro sensor is installed. However, consistent and accurate data measurements are still not possible.

아울러 통합 항법은 일반적으로 칼만(Kalman) 필터링으로 알려져 있는 알고리즘 기술, 즉 관성 센서 및 외부 보조 센서로부터의 데이타를 최적의 방식으로 블렌드하는 프로세스에 기초한다. 이 기술이 강건하게 동작되기 위해서, 항법 에러는 항상 어떤 한계 내에서 유지되어야 하고, 그렇지 못하면 칼만 필터가 기초하는 선형성 가정이 유효하지 않게 될 것이고, 그리고 통합 항법 솔루션은 전체적으로 부정확하게 될 수도 있다. 발사체 비행 동안에 항법 에러 성장을 억제함으로써 이러한 상황을 피하는 것이 바람직하다.In addition, integrated navigation is based on an algorithmic technique commonly known as Kalman filtering, a process that optimally blends data from inertial and external auxiliary sensors. For this technique to work robustly, the navigation error must always be kept within a certain limit, otherwise the linearity assumption on which the Kalman filter is based will become invalid, and the integrated navigation solution may become entirely inaccurate. It is desirable to avoid this situation by suppressing the navigation error growth during projectile flight.

로켓, 미사일 및 다른 회전 플랫폼을 포함하는 적용을 위해 항법 칼만 필터링을 고려하면, 정확한 롤(뱅크(bank))각도를 초기화하고 유지하는 것은 가장 큰 도전을 제공한다. 이러한 적용에서 관성 유도 기술의 사용과 관련된 문제의 분석이 JS Bird에 의해서 "Inertial Sensor Performance Requirements for a Long Range Artillery Rocket" (DTIC ADA279936)에서 제공되며, 여기서 롤 자이로 스케일 팩터(roll gyro scale factor)정확성이 중요하고 5 백만분율(ppm)보다 작아야 한다는 결론이다.When considering navigation Kalman filtering for applications involving rockets, missiles and other rotating platforms, initializing and maintaining the correct roll (bank) angle presents the greatest challenge. An analysis of the problems associated with the use of inertial guidance technology in these applications is provided by JS Bird in "Inertial Sensor Performance Requirements for a Long Range Artillery Rocket" (DTIC ADA279936), where the roll gyro scale factor accuracy The conclusion is that this is important and should be less than 5 parts per million (ppm).

불행하게도, 저렴한 낮은 등급 MEMS 자이로스코프는 수 천 ppm의 스케일 팩터 에러를 갖는다. 5 ppm 보다 작은 스케일 팩터 정확성을 갖는 자이로스코프를 사용하는 것은 비용의 관점에서 실용적이지 않을 것이다. 따라서, 매우 낮은 스케일 팩터 정확성을 갖는 저렴한 센서를 사용하여 바람직한 정확성을 달성할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 있다.Unfortunately, inexpensive low-grade MEMS gyroscopes have scale factor errors of several thousand ppm. Using a gyroscope with a scale factor accuracy of less than 5 ppm would not be practical from a cost standpoint. Accordingly, there is a need for a system that can achieve the desired accuracy using inexpensive sensors with very low scale factor accuracy.

자이로스코프 센서에서 에러는 크게 바이어스 에러 및 스케일 팩터 에러로 나누어진다. 비록 이 에러 및 다른에러는 공장 캘리브레이션 프로세스의 부분으로서 측정되고 제거되나, 센서가 실제로 사용될 때 존재하는 잔여에러(residual error)가 항상 있을 것이다. 이것은 온도 및 습도 변화, 및 유닛에 영향을 주는 다른 물리적 스트레스와 같은 다양한 이유 때문에 발생된다. Errors in gyroscope sensors are largely divided into bias errors and scale factor errors. Although these and other errors are measured and eliminated as part of the factory calibration process, there will always be residual errors present when the sensor is actually used. This occurs for a variety of reasons, such as temperature and humidity changes, and other physical stresses affecting the unit.

즉, 정확도를 요구하는 센서는 대부분 온도에 따라 센서 데이터에 오차가 생기게 된다. 데이터가 오차가 생기는 것을 방지하기 위해 기능성 패키지를 제조 하여 칩안에 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 PID의 기술을 사용함으로 PWM을 조절하여 칩안에 내부 온도를 일정하게 유지하게 한다.That is, most sensors requiring accuracy generate errors in sensor data according to temperature. In order to prevent data error, PID technology is used to maintain a constant temperature in the chip by manufacturing a functional package, so that the internal temperature in the chip is maintained constant by controlling PWM.

외부의 온도를 고려하지 않고 내부 온도를 일정 온도만 계속 유지하다 보니 많은 전력이 히터에 사용되는 문제가 있다.There is a problem in that a lot of power is used in the heater because the internal temperature is continuously maintained at a constant temperature without considering the external temperature.

KR 등록특허 제10-1263481호(2013.05.06)KR Registered Patent No. 10-1263481 (2013.05.06)

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 10축 기능성 패키지의 내부 온도를 외부의 온도에 따라 비교하여 특정 온도로 PID 자동 조절할 수 있는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention for solving this problem is to provide a method for controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package, which can automatically adjust the PID to a specific temperature by comparing the internal temperature of the 10-axis functional package according to the external temperature. do.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 히터를 이용한 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법은, (a)전원 온 후 초기화하는 단계, (b)기능성 패키지의 외부 온도와 내부 온도를 측정하는 단계, (c)상기 (b)단계에서 판독된 외부온도에 따라 Loop Up Table 값을 판독하는 단계, (d)목표 온도를 설정하는 단계, (e)측정된 외부 온도와 설정된 목표온도를 비교하는 단계, (f)외부 온도에 따라 내부 온도를 제어하는 단계, 및 (g)상기 설정된 목표 온도와 상기 내부 온도를 비교 후 같지 않을 경우 히터를 제어하여 목표 온도와 내부 온도를 차를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지게 함으로써 달성될 수 있다.The method for controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package using the heater of the present invention for solving this problem, (a) initializing after power on, (b) measuring the external temperature and internal temperature of the functional package Step, (c) reading the Loop Up Table value according to the external temperature read in step (b), (d) setting a target temperature, (e) comparing the measured external temperature with the set target temperature Step, (f) controlling the internal temperature according to the external temperature, and (g) adjusting the difference between the target temperature and the internal temperature by controlling the heater if they are not the same after comparing the set target temperature and the internal temperature This can be achieved by including

또한, 내부 온도의 조절은 외부 온도에 따라 내부온도 설정 PID에 따라 변경하여 상기 히터를 제어하고, 상기 내부온도 설정 PID는 10℃단위의 외부온도별 보상이 되도록 제어한다.In addition, the control of the internal temperature is changed according to the internal temperature setting PID according to the external temperature to control the heater, and the internal temperature setting PID is controlled to be compensated for each external temperature in units of 10°C.

또한, 상기 내부온도 설정 PID는 외부온도가 "40~49℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 50도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "30~39℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 40도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "20~29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 30도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "10~19℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 20도에 대한 보상 후 데이터를 출력하도록 한다.In addition, the internal temperature setting PID outputs data after compensating the internal temperature setting PID for 50 degrees when the external temperature is in the range of “40 to 49℃”, and when the external temperature is in the range of “30 to 39℃”, the internal temperature Outputs the data after compensating the setting PID for 40 degrees, and outputs the data after compensating the internal temperature setting PID for 30 degrees when the external temperature is “20~29℃”, and outputs the data after the external temperature is “10~19℃” In the range of ", the internal temperature setting PID is compensated for 20 degrees and then data is output.

그리고 상기 내부온도 설정 PID는 외부온도가 "0~-29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 10도에 대한 보상 후 데이터를 출력하도록 구성한다.And the internal temperature setting PID is configured to output data after compensating the internal temperature setting PID for 10 degrees when the external temperature is in the range of “0 to -29°C”.

따라서, 본 발명의 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법에 의하면, 패키지의 내부 온도를 외부의 온도에 따라 비교하여 특정 온도로 PID 자동 조절함으로써, 외부 온도의 변화에 큰 관계없이 기능성 패키지의 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package of the present invention, the internal temperature of the package is compared according to the external temperature and the PID is automatically adjusted to a specific temperature, regardless of the change in the external temperature. It has the effect of maintaining the internal temperature of the

또한, 본 발명의 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법에 의하면, PID 알고리즘 온도 보정으로 최적의 IMU 성능 출력을 기대할 수가 있으며, 작은 모듈타입 형태로 구성이 가능하기 때문에 공간 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package of the present invention, the optimal IMU performance output can be expected by temperature correction of the PID algorithm, and the space efficiency can be increased because it can be configured in a small module type. there is an effect

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도를 제어하기 위한 기본 구성도,
도 2는 본 발명의 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어방법을 설명하기 위한 흐름도,
그리고
도 3은 PID제어를 위한 LOOK UP TABLE의 일례를 도시한 도면이다.
1 is a basic configuration diagram for controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart for explaining the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package of the present invention;
And
3 is a diagram illustrating an example of a LOOK UP TABLE for PID control.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 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 are not to be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by a combination of hardware and/or software. can be

명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.Throughout the specification, the term “and/or” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "the first item, the second item and/or the third item" means to be presented from the first, second, or third item as well as two or more of the first, second, or third items. A combination of all possible items.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도를 제어하기 위한 기본 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 기능성 패키지의 내부 온도 제어장치는 외부온도센서(110)와 기능성 패키지의 내부 온도를 측정하는 내부온도센서(131)와 외부온도센서(110)의 감지 온도와 내부온도센서(131)의 감지 온도가 입력되는 입력부(120), 그리고 입력부(120)에서 외부온도와 내부온도의 차신호를 입력받는 측정값취득부(140)와 측정값취득부(140)에서 출력되는 취득값에 따라 PID 온도 제어하기 위한 조작량을 산출하는 조작량산출부(150), 그리고 조작량산출부(150)로부터 산출된 조작량을 입력받아 히터(132)를 제어하기 위한 PID신호를 출력하는 출력부(170)를 포함한다.1 is a basic configuration diagram for controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package according to an embodiment of the present invention, as shown, the internal temperature control device of the functional package of the present invention is an external temperature sensor 110 ) and the internal temperature sensor 131 for measuring the internal temperature of the functional package, the input unit 120 to which the sensing temperature of the external temperature sensor 110 and the sensing temperature of the internal temperature sensor 131 are input, and the input unit 120 A MV calculating unit 150 that calculates an MV for controlling the PID temperature according to the measured value acquisition unit 140 that receives the difference signal between the external temperature and the internal temperature and the acquired value output from the measured value acquisition unit 140, and and an output unit 170 that receives the manipulated variable calculated from the manipulated variable calculating unit 150 and outputs a PID signal for controlling the heater 132 .

또한, 측정값취득부(140)에서 출력되는 취득값과 조작량산출부(150)로부터 산출된 조작량을 수신하여 저장함과 동시에 측정값취득부(140)로 취득값과 산출값을 전송하는 기억부(160)를 더 포함할 수 있다.In addition, a storage unit that receives and stores the acquired value output from the measured value acquisition unit 140 and the MV calculated from the MV calculator 150 and transmits the acquired value and calculated value to the measured value acquisition unit 140 ( 160) may be further included.

본 발명에서는 내부온도센서(131)와 히터(132)는 기능성패키지(130) 내부에 탑재되게 구성한다.In the present invention, the internal temperature sensor 131 and the heater 132 are configured to be mounted inside the functional package 130 .

따라서 다른 구성요소들은 기능성 패키지(130)의 외부에 구성될 수 있다. Accordingly, other components may be configured outside the functional package 130 .

또한, 외부온도센서(110)를 제외한 모든 구성요소는 기능성 패키지(130) 내부에 내장될 수 있음은 물론이다.Also, of course, all components except for the external temperature sensor 110 may be embedded in the functional package 130 .

본 발명에서는 저비용 IMU(MEMS) 센서에 온도 보정 기능을 더하여 고가의 장비 성능 수준의 10축 센서를 제공하고, 작은 모듈타입 형태의 IMU구성을 목적으로 하고 있으므로, 기능성 패키지내에는 필수 구성인 내부온도센서만 구성하거나 내부온도센서와 히터를 구성하는 것이 바람직하다.In the present invention, a 10-axis sensor with a high-priced equipment performance level is provided by adding a temperature compensation function to a low-cost IMU (MEMS) sensor, and the purpose of the IMU configuration is a small module type. It is preferable to configure only the sensor or configure the internal temperature sensor and heater.

이하, 상술한 구성을 이용하여 본 발명의 온도제어방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the temperature control method of the present invention will be described using the above-described configuration.

도 2는 본 발명의 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서 도시된 바와 같이 기능성 패키지에 내장된 히터를 이용한 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법은 먼저 기능성 패키지(130)를 전원 온 후 초기화시킨다(S110).Figure 2 is a flow chart for explaining the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package of the present invention, as shown, the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package using the heater built in the functional package is first The functional package 130 is initialized after the power is turned on (S110).

단계 S110에서 초기화가 진행되면 기능성 패키지의 외부 온도와 내부 온도를 측정한다(S120).When initialization is performed in step S110, the external temperature and internal temperature of the functional package are measured (S120).

단계 S120에서 외부 온도와 내부 온도의 측정은 각각 외부온도센서(110)와 기능성 패키지 내의 내부 온도 센서(131)를 이용하여 온도를 측정하면 된다.In step S120, the external temperature and the internal temperature are measured using the external temperature sensor 110 and the internal temperature sensor 131 in the functional package, respectively.

단계 S120에서 내외부 온도가 측정되면, 측정값은 입력부(120)로 입력되고, 입력부(120)에서 출력되는 패키지의 외부온도에 따라 기억부(160)에 저장된 LOOK UP TABLE을 판독한다(S130).When the internal and external temperature is measured in step S120, the measured value is input to the input unit 120, and the LOOK UP TABLE stored in the storage unit 160 is read according to the external temperature of the package output from the input unit 120 (S130).

단계 S130에서 LOOK UP TABLE이 판독되면, 목표온도를 설정한다(S140).When the LOOK UP TABLE is read in step S130, a target temperature is set (S140).

단계 S140에서 목표 온도가 설정되면 측정된 외부온도와 목표 온도를 비교한다(S150).When the target temperature is set in step S140, the measured external temperature and the target temperature are compared (S150).

단계 S150에서 비교판단결과 외부온도와 목표 온도가 설정된 범위내에 있을 때는 현상태를 유지하고, 외부 온도와 내부 온도를 비교하여, 설정된 목표 온도와 상기 내부 온도를 비교 후 같지 않을 경우 히터를 제어하여 목표 온도와 내부 온도를 차를 조정하도록 한다.As a result of the comparison determination in step S150, when the external temperature and the target temperature are within the set range, the status quo is maintained, the external temperature and the internal temperature are compared. and the internal temperature to adjust the difference.

즉, 단계 S150에서 온도차가 발생한 경우의 내부 온도의 조절은 외부 온도에 따라 내부온도 설정 PID에 따라 변경하여 히터(132)를 제어한다(S160).That is, the adjustment of the internal temperature when the temperature difference occurs in step S150 is changed according to the internal temperature setting PID according to the external temperature to control the heater 132 (S160).

상기 내부온도 설정 PID는 10℃단위의 외부온도별 보상이 되도록 제어할 수 있는 데 도 3에 PID제어를 위한 LOOK UP TABLE의 일례가 도시되어 있다.The internal temperature setting PID can be controlled to be compensated for each external temperature in units of 10° C. An example of a LOOK UP TABLE for PID control is shown in FIG. 3 .

도면을 참고하면, 외부온도가 "40~49℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 50도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "30~39℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 40도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "20~29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 30도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고, 외부온도가 "10~19℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 20도에 대한 보상 후 데이터를 출력하도록 제어한다.Referring to the drawing, when the external temperature is in the range of "40~49℃", the data is output after compensating the internal temperature setting PID for 50 degrees, and in the range of "30~39℃", the internal temperature setting PID is output. Outputs the data after compensating for 40 degrees, and outputs the data after compensating the internal temperature setting PID for 30 degrees when the external temperature is in the range of "20~29℃", and the external temperature is in the range of "10~19℃" control to output data after compensating the internal temperature setting PID for 20 degrees.

또한, 내부온도 설정 PID는 외부온도가 "0~-29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 10도에 대한 보상 후 데이터를 출력한다.In addition, the internal temperature setting PID outputs data after compensating the internal temperature setting PID for 10 degrees when the external temperature is in the range of “0 to -29℃”.

단계 S170에서 목표 온도와 내부 온도를 비교후 차이가 있는 경우 해당하는 측정값에 따라 PID 조절하여 히터(132)를 제어하고(S180), 설정된 값 범위내로 판단되면 다시 단계 S120부터 반복하면 된다.After comparing the target temperature and the internal temperature in step S170, if there is a difference, the heater 132 is controlled by adjusting the PID according to the corresponding measured value (S180), and if it is determined within the set value range, repeat from step S120 again.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims.

110 : 외부 온도 센서 120 : 입력부
130 : 기능성 패키지 131 : 내부 온도 센서
132 : 히터 140 : 측정값취득부
150 : 조작량산출부 160 : 기억부
170 : 출력부
110: external temperature sensor 120: input unit
130: functional package 131: internal temperature sensor
132: heater 140: measurement value acquisition unit
150: manipulated variable calculation unit 160: storage unit
170: output unit

Claims (5)

히터를 이용한 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법에 있어서,
(a)전원 온 후 초기화하는 단계;
(b)기능성 패키지의 외부 온도와 내부 온도를 측정하는 단계;
(c)상기 (b)단계에서 판독된 외부온도에 따라 Loopup Table 값을 판독하는 단계;
(d)목표 온도를 설정하는 단계;
(e)측정된 외부 온도와 설정된 목표온도를 비교하는 단계;
(f)외부 온도에 따라 내부 온도를 제어하는 단계;
(g)상기 설정된 목표 온도와 상기 내부 온도를 비교 후 같지 않을 경우 히터를 제어하여 목표 온도와 내부 온도를 차를 조정하는 단계;
를 포함하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법.
In the method of controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package using a heater,
(a) initializing after power on;
(b) measuring an external temperature and an internal temperature of the functional package;
(c) reading a Loopup Table value according to the external temperature read in step (b);
(d) setting a target temperature;
(e) comparing the measured external temperature with a set target temperature;
(f) controlling the internal temperature according to the external temperature;
(g) adjusting the difference between the target temperature and the internal temperature by controlling the heater when the set target temperature and the internal temperature are not the same after comparison;
A method of controlling the internal temperature according to the external temperature of the 10-axis functional package comprising a.
청구항 1에 있어서,
내부 온도의 조절은
외부 온도에 따라 내부온도 설정 PID에 따라 변경하여 상기 히터를 제어하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법.
The method according to claim 1,
The control of the internal temperature is
Internal temperature control method according to the external temperature of a 10-axis functional package that controls the heater by changing the internal temperature setting PID according to the external temperature.
청구항 2에 있어서,
상기 내부온도 설정 PID는
10℃단위의 외부온도별 보상이 되도록 제어하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법.
3. The method according to claim 2,
The internal temperature setting PID is
A method of controlling the internal temperature according to the external temperature of a 10-axis functional package that controls to be compensated for each external temperature in units of 10℃.
청구항 3에 있어서,
상기 내부온도 설정 PID는
외부온도가 "40~49℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 50도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고,
외부온도가 "30~39℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 40도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고,
외부온도가 "20~29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 30도에 대한 보상 후 데이터를 출력하고,
외부온도가 "10~19℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 20도에 대한 보상 후 데이터를 출력하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법.
4. The method according to claim 3,
The internal temperature setting PID is
If the external temperature is in the range of "40~49℃", the data is output after compensating the internal temperature setting PID for 50 degrees,
When the external temperature is in the range of "30~39℃", the data is output after compensating the internal temperature setting PID for 40 degrees,
If the external temperature is in the range of "20~29℃", the data is output after compensating the internal temperature setting PID for 30 degrees,
When the external temperature is in the range of "10~19℃", the internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package that outputs the data after compensating the internal temperature setting PID for 20 degrees.
청구항 3에 있어서,
상기 내부온도 설정 PID는
외부온도가 "0~-29℃"의 범위에서는 내부온도 설정 PID를 10도에 대한 보상 후 데이터를 출력하는 10축 기능성 패키지 외부 온도에 따른 내부 온도 제어 방법.
















4. The method according to claim 3,
The internal temperature setting PID is
A 10-axis functional package that outputs data after compensating the internal temperature setting PID for 10 degrees when the external temperature is in the range of "0~-29℃". The internal temperature control method according to the external temperature.
















KR1020190156079A 2019-11-28 2019-11-28 Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package KR20210066614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156079A KR20210066614A (en) 2019-11-28 2019-11-28 Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156079A KR20210066614A (en) 2019-11-28 2019-11-28 Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210066614A true KR20210066614A (en) 2021-06-07

Family

ID=76374397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190156079A KR20210066614A (en) 2019-11-28 2019-11-28 Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210066614A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263481B1 (en) 2011-01-14 2013-05-13 주식회사 유비트로닉스 Temperature compensation method of sensor, and sensor including temperature compensating function

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263481B1 (en) 2011-01-14 2013-05-13 주식회사 유비트로닉스 Temperature compensation method of sensor, and sensor including temperature compensating function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102351261B1 (en) Inertial navigation system
EP3179211B1 (en) Inertial measurement system for projectiles with corrections of roll angle and scale factor
US7421343B2 (en) Systems and methods for reducing vibration-induced errors in inertial sensors
JP6388661B2 (en) Inertial navigation device
EP3213034B1 (en) Inertial navigation system with compensation of roll scale factor error
US8519313B2 (en) Projectile navigation enhancement method
US9453855B2 (en) System and method for calibrating an inertial measurement unit
CN105352527B (en) One kind being based on twin shaft indexing mechanism fiber-optic gyroscope calibration method
KR101106048B1 (en) Method for calibrating sensor errors automatically during operation, and inertial navigation using the same
ES2309611T3 (en) AUTONOMOUS NAVIGATION BASED ON INERCIAL AND VEHICLE DYNAMICS.
Günhan et al. Polynomial degree determination for temperature dependent error compensation of inertial sensors
JP2018052489A (en) System and method for compensating for absence of sensor measurement in heading measuring system
KR20210066614A (en) Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package
KR20220099314A (en) Internal temperature control method according to the external temperature of the 10-axis functional package
CN110940357B (en) Inner rod arm calibration method for self-alignment of rotary inertial navigation single shaft
US7458264B2 (en) Generalized inertial measurement error reduction through multiple axis rotation during flight
RU2757854C1 (en) Method for calibrating gyro units of the platform of a triaxial gyrostabiliser
Selezneva et al. Algorithms for integrating an inertial navigation system with angular acceleration sensors
GB2579127A (en) Sensor blending with offset adjustment
GB2534417B (en) Multiple sensor integration
RU2738824C1 (en) Method of angular velocity measurement using a solid-state wave gyroscope
Sushchenko Data-ware of precision attitude and heading reference system
RU2776856C2 (en) Methods for determining the values of orientation angles during the movement of the aircraft and correcting the values of orientation angles
Neusypin et al. Algorithmic Methods for Correcting Aircraft Astro-Inertial Systems
Ryzhkov et al. UAV stabilization system design