KR20240025891A - Apparatus, method, computer-readable storage medium and computer program for measuring environment based on calibration of resistance - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치는 주변 환경의 제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 포함하는 센싱부; 상기 센서 저항에 의해 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 전처리부; 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 메모리부; 및 상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. An environmental measurement device according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit including a sensor resistance that detects a first variable of the surrounding environment and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal; a preprocessor that converts the analog signal detected by the sensor resistance into a digital signal; a memory unit storing information related to the digital signal; and a control unit that controls the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains a reference resistance value independent of a second variable different from the first variable.
Description
본 발명은 저항 보상 기반 환경 계측 장치, 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a resistance compensation-based environmental measurement device, method, computer-readable recording medium, and computer program.
일반적으로 환경 계측 장치의 경우, 측정하려는 환경 변수의 수치에 따라 저항값이 변하는 센서 저항을 이용하여 계측 대상인 변수를 측정하고 있다. 이때 센서 저항의 데이터를 측정하기 위해, 반도체 칩 내부 또는 외부에 다양한 소자를 연동하여 센싱 저항의 저항값을 확인한다.In general, in the case of environmental measurement devices, the variable to be measured is measured using a sensor resistance whose resistance value changes depending on the value of the environmental variable to be measured. At this time, in order to measure sensor resistance data, various elements inside or outside the semiconductor chip are linked to check the resistance value of the sensing resistor.
환경 계측 장치의 센서 저항은 계측 대상인 변수 이외의 환경 요소에 의해서도 저항값이 변한다는 특성이 있다. 예를 들어, 환경 계측 장치가 주변 환경의 가스 농도를 측정하는 데에 쓰이는 경우, 주변 환경의 온도나 습도 때문에도 저항값이 변하게 되는데, 이러한 외부 변수에 의한 저항값의 변화는 정확한 가스 농도를 검출하는 데에 문제가 된다. The sensor resistance of an environmental measurement device has the characteristic that its resistance value changes depending on environmental factors other than the variable being measured. For example, when an environmental measuring device is used to measure gas concentration in the surrounding environment, the resistance value changes due to the temperature or humidity of the surrounding environment. Changes in resistance value due to these external variables are used to accurately detect gas concentration. It becomes a problem to do so.
또한, 센서 저항의 사용 빈도 또는 사용 시간에 따라서 노후화가 발생하는 경우 기본 저항값이 달라지게 되어, 정확한 측정에 문제가 생기는 경우도 있다. Additionally, when aging occurs depending on the frequency or time of use of the sensor resistance, the basic resistance value may change, which may cause problems with accurate measurement.
이에 따라, 본 문서는 다양한 외부 환경에 의한 센서 저항의 변화를 보상할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. Accordingly, this document seeks to provide technology that can compensate for changes in sensor resistance due to various external environments.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 외부 환경에 의한 센서 저항의 변화를 보상하는 저항 보상 기반 환경 계측 장치, 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a resistance compensation-based environmental measurement device, method, computer-readable recording medium, and computer program that compensate for changes in sensor resistance due to various external environments.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned, and includes purposes that are not mentioned but can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. can do.
일 실시예에 따른 환경 계측 장치는 주변 환경의 제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 포함하는 센싱부; 상기 센서 저항에 의해 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 전처리부; 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 메모리부; 및 상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. An environmental measurement device according to an embodiment includes a sensing unit including a sensor resistance that detects a first variable of the surrounding environment and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal; a preprocessor that converts the analog signal detected by the sensor resistance into a digital signal; a memory unit storing information related to the digital signal; and a control unit that controls the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains a reference resistance value independent of a second variable different from the first variable.
또한, 상기 제어부는 상기 가변 저항의 현재값과 상기 가변 저항의 초기값을 비교하는 모니터링을 수행하고 상기 현재값과 초기값 차이가 상기 가변 저항을 조절 가능한 최소 저항 범위보다 크게 되는 경우, 상기 합성 저항값이 초기값으로 유지되는 방향으로 보정을 수행할 수 있다.In addition, the control unit performs monitoring to compare the current value of the variable resistor with the initial value of the variable resistor, and when the difference between the current value and the initial value is greater than the minimum resistance range in which the variable resistor can be adjusted, the composite resistor Correction can be performed in a way that the value is maintained at the initial value.
또한, 상기 센싱부는 상기 가변 저항에 추가 전류를 인가하는 전류원을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어할 수 있다.In addition, the sensing unit further includes a current source that applies an additional current to the variable resistor, and the control unit controls the variable resistor by the current source so that a change in the resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset form. The current value applied to the resistance can be controlled.
또한, 상기 제어부는 상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어할 수 있다.Additionally, the controller may control the current value applied to the variable resistor by the current source so that a change in the resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset slope.
또한, 상기 제어부는 상기 센서 저항에 걸리는 전압과 상기 가변 저항에 걸리는 전압의 차이를 기초로 상기 센서 저항의 저항값을 판별할 수 있다.Additionally, the control unit may determine the resistance value of the sensor resistor based on the difference between the voltage applied to the sensor resistance and the voltage applied to the variable resistor.
일 실시예에 따른 환경 계측 장치가 수행하는 환경 계측 방법은 제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작; 상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고, 상기 센싱하는 동작은 상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.An environmental measurement method performed by an environmental measurement device according to an embodiment includes: sensing the first variable based on a sensor resistance that detects the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal; Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and storing information related to the digital signal, wherein the sensing operation maintains a reference resistance value independent of a second variable in which the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor is different from the first variable. It may include an operation of controlling the resistance value of the variable resistor so as to do so.
또한, 상기 제어하는 동작은 상기 가변 저항의 현재값과 상기 가변 저항의 초기값을 비교하는 모니터링을 수행하고 상기 현재값과 초기값 차이가 상기 가변 저항을 조절 가능한 최소 저항 범위보다 크게 되는 경우, 상기 가변 저항과 상기 센서 저항의 합성 저항값이 초기값으로 유지되는 방향으로 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.In addition, the controlling operation performs monitoring to compare the current value of the variable resistor with the initial value of the variable resistor, and when the difference between the current value and the initial value is greater than the minimum resistance range in which the variable resistor can be adjusted, It may include an operation of performing correction in a direction in which the combined resistance value of the variable resistor and the sensor resistor is maintained at the initial value.
또한, 상기 제어하는 동작은 상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 상기 가변 저항에 추가 전류를 인가하는 전류원을 통해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.In addition, the controlling operation controls the current value applied to the variable resistor through a current source that applies additional current to the variable resistor so that the change in resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset form. It may include actions such as:
또한, 상기 제어하는 동작은 상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.Additionally, the controlling operation may include controlling a current value applied to the variable resistor by the current source so that a change in the resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset slope.
또한, 상기 저장하는 동작은 상기 센서 저항에 걸리는 전압과 상기 가변 저항에 걸리는 전압의 차이를 기초로 상기 센서 저항의 저항값을 판별하여 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함할 수 있다.Additionally, the storing operation may include an operation of determining the resistance value of the sensor resistor based on the difference between the voltage applied to the sensor resistor and the voltage applied to the variable resistor and storing information related to the digital signal.
일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작; 상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고, 상기 센싱하는 동작은 상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작의 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.A computer-readable recording medium storing a computer program according to an embodiment, the operation of sensing the first variable based on a sensor resistance for detecting the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal. ; Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and storing information related to the digital signal, wherein the sensing operation maintains a reference resistance value independent of a second variable in which the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor is different from the first variable. It may include instructions for causing the processor to perform a method of controlling the resistance value of the variable resistor.
일 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작; 상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고, 상기 센싱하는 동작은 상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작의 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.A computer program stored in a computer-readable recording medium according to an embodiment, the operation of sensing the first variable based on a sensor resistance for detecting the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal. ; Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and storing information related to the digital signal, wherein the sensing operation maintains a reference resistance value independent of a second variable in which the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor is different from the first variable. It may include instructions for causing the processor to perform a method of controlling the resistance value of the variable resistor.
본 발명의 실시예에 의하면, 센서 저항의 저항값 변화를 보상하는 가변 저항을 통해, 센서 저항이 계측 대상 변수와 다른 외부 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 가변 저항의 저항값을 제어함으로써, 주변 환경의 변화와 센서 저항의 노화에 따른 저항 특성의 변화를 보상할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, through a variable resistor that compensates for changes in the resistance value of the sensor resistance, the resistance value of the variable resistor is controlled so that the sensor resistance maintains an independent reference resistance value with respect to the variable to be measured and other external variables. , it is possible to compensate for changes in resistance characteristics due to changes in the surrounding environment and aging of the sensor resistance.
또한, 계측 대상 변수의 수치에 따른 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태(ex. 특정 기울기)를 갖도록 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어함으로써 환경 계측 장치의 계측 정확도를 향상시킬 수 있다. In addition, the measurement accuracy of the environmental measurement device can be improved by controlling the current value applied to the variable resistor so that the change in the resistance value of the sensor resistance according to the value of the variable to be measured has a preset shape (e.g., a specific slope).
이에 따라, 본 문서의 실시예에 따른 환경 계측 장치를 가스 검출 시스템 등에 적용하는 경우, 환경 계측 장치 단에서 센서 저항값에 대한 모든 보정이 수행되므로, 중앙 서버에서 저항값 변화의 보상을 위한 추가적인 데이터 프로세싱 과정이 생략될 수 있다. Accordingly, when applying the environmental measurement device according to the embodiment of this document to a gas detection system, etc., all corrections to the sensor resistance value are performed at the environmental measurement device stage, so additional data for compensation of resistance value changes is provided in the central server. Processing steps may be omitted.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치가 일반 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치가 보상 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치가 일반 모드 및 보정 모드에서 수행하는 동작을 함께 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치가 보상을 수행함에 따른 센서 저항값의 변화를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치의 보상 단계에 따른 합성 저항값의 변화를 비교한 비교표이다. 1 is a configuration diagram of an environmental measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example diagram for explaining an operation performed by an environment measuring device in a normal mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an example diagram for explaining an operation performed by an environmental measurement device in compensation mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing operations performed by the environmental measurement device in normal mode and correction mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram illustrating a change in sensor resistance value as an environmental measurement device performs compensation according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a comparison table comparing the change in composite resistance value according to the compensation stage of the environmental measurement device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and can be implemented in various forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the scope of the invention is only defined by the claims.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted unless actually necessary. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are only examples of possible implementations. Other functional blocks may be used in other implementations without departing from the spirit and scope of the detailed description. Additionally, although one or more functional blocks of the present invention are shown as individual blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.
또한 어떤 구성 요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성 요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성 요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.Additionally, the expression that it includes certain components is an open expression and simply refers to the existence of the components, and should not be understood as excluding additional components.
나아가 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Furthermore, when it is mentioned that a component is connected or connected to another component, it should be understood that although it may be directly connected or connected to the other component, other components may exist in between.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. In addition, expressions such as 'first, second', etc. are expressions used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other characteristics between the configurations.
이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Hereinafter used ‘…’ wealth', '… Terms such as 'unit' refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)의 구성도이다. Figure 1 is a configuration diagram of an environmental measurement device 100 according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)는 센싱부(110), 전처리부(120), 메모리부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the environmental measurement device 100 according to an embodiment may include a sensing unit 110, a preprocessing unit 120, a memory unit 130, and a control unit 140.
도 1에 도시된 각 블록의 내부는 각 블록의 역할을 수행하기 위해 구성할 수 있는 회로의 일 실시예이다. 본 문서의 내용을 실시하려는 설계자는 실시예에 따른 설명에 입각하여 자명한 범위 내로 회로의 구성을 변경할 수 있으며, 본 문서의 권리 범위가 각 블록의 내부에 도시된 회로 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 각 기능 블록의 동작은 프로세서에 의해 수행되도록 설계된 모듈로 이해될 수 있다.The interior of each block shown in FIG. 1 is an example of a circuit that can be configured to perform the role of each block. A designer wishing to implement the contents of this document may change the circuit configuration within an obvious range based on the description according to the embodiment, and the scope of rights of this document is not limited to the circuit configuration shown inside each block. The operation of each functional block shown in FIG. 1 can be understood as a module designed to be performed by a processor.
센싱부(110)는 주변 환경에서 계측 대상이 되는 제1 변수를 감지하는 센서 저항과, 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 변수는 가스의 농도가 될 수 있다. 본 문서의 실시예에서 제1 변수의 예시로 가스의 농도를 예시하여 설명하나, 제1 변수는 가스의 농도 이외에도 다양한 변수를 포함할 수 있다. 센싱부(110)는 센서 저항 또는 가변 저항에 전류를 인가하는 전류원을 포함할 수 있다. The sensing unit 110 may include a sensor resistor that detects a first variable to be measured in the surrounding environment and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal. For example, the first variable may be the concentration of the gas. In the embodiments of this document, the concentration of gas is explained as an example of the first variable, but the first variable may include various variables in addition to the concentration of the gas. The sensing unit 110 may include a current source that applies current to a sensor resistor or variable resistor.
전처리부(120)는 센서 저항에 의해 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 전처리부(120)는 센서 저항에서 측정되는 전류 또는 전압을 기초로 센서 저항의 저항값을 판별할 수 있고, 센서 저항의 저항값을 기초로 제1 변수의 수치를 판별할 수 있다. The preprocessor 120 may convert the analog signal detected by the sensor resistance into a digital signal. The preprocessor 120 may determine the resistance value of the sensor resistance based on the current or voltage measured from the sensor resistance, and may determine the numerical value of the first variable based on the resistance value of the sensor resistance.
전처리부(120)는 아날로그 신호를 증폭하는 CDS(correlated double sampling), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 SAR logic, 확대된 값을 디지털 값으로 변환하는 SAR ADC(Successive-approximation-register Analog to digital Converter)를 포함할 수 있다. 전처리부(120)는 SAR Logic 전단의 OP AMP의 레퍼런스 전압을 제어하여 가변 저항에 인가하는 전류값을 제어하는 R-2R DAC을 포함할 수 있다.The preprocessor 120 includes a correlated double sampling (CDS) that amplifies the analog signal, a SAR logic that converts the analog signal to a digital signal, and a SAR ADC (Successive-approximation-register Analog to digital Converter) that converts the enlarged value to a digital value. ) may include. The preprocessor 120 may include an R-2R DAC that controls the current value applied to the variable resistor by controlling the reference voltage of the OP AMP in front of the SAR Logic.
메모리부(130)는 디지털 신호와 관련된 정보를 저장할 수 있다. 메모리부(130)는 데이터를 기록하는SPI WRITE, 데이터를 읽어들이는 SPI READ, 및 회로 소자와 칩의 동작을 제어하는 DIGITAL BLOCK을 포함할 수 있다. The memory unit 130 may store information related to digital signals. The memory unit 130 may include SPI WRITE for recording data, SPI READ for reading data, and DIGITAL BLOCK for controlling the operation of circuit elements and chips.
제어부(140)는 센서 저항이 제1 변수와 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 가변 저항의 저항값을 제어하는 제1 보상 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 센서 저항과 가변 저항의 합성 저항값이 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 가변 저항의 저항값을 제어하는 Base Calibration 모듈을 포함할 수 있다. The control unit 140 may perform a first compensation operation to control the resistance value of the variable resistor so that the sensor resistance maintains a reference resistance value independent of the first variable and the second variable. For example, the control unit 140 includes a Base Calibration module that controls the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains an independent reference resistance value for the second variable that is different from the first variable. can do.
제어부(140)는 센서 저항에 의해 측정되는 제1 변수의 수치에 따른 센서 저항의 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 제어하는 제2 보상 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 제1 변수의 수치에 따른 센서 저항값의 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 전류원이 가변 저항에 인가하는 전류값을 제어하는 Slope Calibration 모듈을 포함할 수 있다. Slope Calibration 모듈은 R-2R DAC을 통해 OP-AMP의 레퍼런스 전압을 제어하여 제1 변수의 값에 따른 합성 저항값의 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 할 수 있다. The controller 140 may perform a second compensation operation to control the change in sensor resistance according to the value of the first variable measured by the sensor resistance to have a preset form. For example, the control unit 140 may include a slope calibration module that controls the current value applied by the current source to the variable resistor so that the change in sensor resistance value according to the value of the first variable has a preset slope. The Slope Calibration module can control the reference voltage of the OP-AMP through the R-2R DAC so that the change in the composite resistance value according to the value of the first variable has a preset slope.
제어부(140)는 SPI WRITE 및 SPI READ와 통신하는 Wireless Tx 모듈을 포함할 수 있다. 제어부(140)는 획득된 데이터를 저장하는 Data acquisition 모듈을 포함할 수 있다. 제어부(140)는 획득된 데이터에 기초한 센서 저항의 정보를 이용하여 가스 센서의 종류를 파악하는 AI Pattern Recognition Edge Computing 모듈을 포함할 수 있다. The control unit 140 may include a Wireless Tx module that communicates with SPI WRITE and SPI READ. The control unit 140 may include a data acquisition module that stores acquired data. The control unit 140 may include an AI Pattern Recognition Edge Computing module that determines the type of gas sensor using sensor resistance information based on acquired data.
일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)는 일반 모드 또는 보상 모드로 동작할 수 있다. 일반 모드는 제1 보상 동작 및 제2 보상 동작이 수행되지 않는 모드이다. 보상 모드는 제1 보상 동작 및 제2 보상 동작이 수행되는 모드이다. The environmental measurement device 100 according to an embodiment may operate in a normal mode or a compensation mode. The normal mode is a mode in which the first compensation operation and the second compensation operation are not performed. The compensation mode is a mode in which the first compensation operation and the second compensation operation are performed.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)가 일반 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.Figure 2 is an example diagram for explaining the operation performed by the environmental measurement device 100 in a normal mode according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)는 일반 모드에서 Step 1 내지 Step 3으로 동작할 수 있다. Referring to FIG. 2, the environmental measurement device 100 according to one embodiment may operate from Step 1 to Step 3 in normal mode.
Step 1에서, 환경 계측 장치(100)는 SAR operation을 통해 Vdac 노드의 전압을 VDD/2 값인 으로 설정하여, 센서 저항(Rsensor)과 가변 저항(Rdac)의 저항 범위를 제어할 수 있다. 또한, 가변 저항(Rdac)의 아래쪽 노드를 VDD에 연결하고 Φ1로 표시된 스위치들을 닫아 센서 저항(Rsensor)을 직렬로 연결하여 Vdac 전압을 생성할 수 있다. In Step 1, the environmental measurement device 100 sets the voltage of the V dac node to a value of V DD /2 through a SAR operation. By setting, you can control the resistance range of the sensor resistance (R sensor ) and variable resistance (R dac ). Additionally, the V dac voltage can be generated by connecting the lower node of the variable resistor (R dac ) to V DD and closing the switches marked Φ 1 to connect the sensor resistor (R sensor ) in series.
Step 2에서, 환경 계측 장치(100)는 보다 세밀한 pseudo differential 전압을 생성하기 위해 8-bit current로 구성된 전류원(Idac)을 사용할 수 있다. Φ1에서 VDD에 연결되어 있던 가변 저항(Rdac)의 아래쪽 노드는 접지(GND)로 바뀌고, 센서 저항(Rsensor)과 가변 저항(Rdac)은 각각의 다른 전류원(Idac)에 연결될 수 있다. 또한, 전류원(Idac)은 의 식과 같이 SAR logic을 통하여 제어될 수 있다. In Step 2, the environmental measurement device 100 may use a current source (I dac ) consisting of an 8-bit current to generate a more detailed pseudo differential voltage. The lower node of the variable resistor (R dac ) connected to V DD at Φ 1 is changed to ground (GND), and the sensor resistor (R sensor ) and variable resistor (R dac ) are connected to each other current source (I dac ). You can. Additionally, the current source (I dac ) is It can be controlled through SAR logic as shown in the equation.
Step 3에서, 환경 계측 장치(100)는 센서 저항(Rsensor)의 저항값을 계산하여 제1 변수의 수치를 판별해낼 수 있다. 환경 계측 장치(100)는 센서 저항(Rsensor)에 걸리는 센서 저항 전압(Vsense)과 가변 저항에 걸리는 가변 저항 전압(Vdac)을 의 식을 통해 Vcm의 의사 차동으로 나타낼 수 있다. 이때 센서 저항 전압(Vsense)과 가변 저항 전압(Vdac)의 차이는 CDS를 통해 ADC에서 측정될 수 있다. 이에 따라, 센서 자항(Rsensor)의 저항값은 과 같이 계산될 수 있다. In Step 3, the environmental measurement device 100 can determine the value of the first variable by calculating the resistance value of the sensor resistance (R sensor ). The environmental measurement device 100 measures the sensor resistance voltage (V sense ) applied to the sensor resistance (R sensor ) and the variable resistance voltage (V dac ) applied to the variable resistor. It can be expressed as a pseudo-differential of V cm through the equation. At this time, the difference between the sensor resistance voltage (V sense ) and the variable resistance voltage (V dac ) can be measured at the ADC through CDS. Accordingly, the resistance value of the sensor magnetic resonance (R sensor ) is It can be calculated as follows.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)가 보상 모드에서 수행하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)는 보상 모드에서 제1 보상 동작(Base Calibration) 및 제2 보상 동작(Slope Calibration)을 수행할 수 있다.Figure 3 is an example diagram for explaining an operation performed by the environmental measurement device 100 in compensation mode according to an embodiment of the present invention. The environmental measurement device 100 according to one embodiment may perform a first compensation operation (Base Calibration) and a second compensation operation (Slope Calibration) in compensation mode.
제1 보상 동작은 환경 계측 장치(100)가 센서 저항이 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작이다. 제1 보상 동작은 일반 모드의 Step 1에 의해 가변 저항의 초기값(R0.dac)이 설정된 이후 수행될 수 있다. 예를 들어, 환경 계측 장치(100)는 가변 저항의 현재값(Rdac)과 초기값(R0.dac)을 비교하는 모니터링을 수행할 수 있다. 이때 현재값(Rdac)과 초기값(R0.dac) 차이가 가변 저항값을 조절 가능한 저항 범위인 Rdac.LSB보다 클 경우, 환경 계측 장치(100)는 에 해당하는 값만큼 가변 저항의 현재값(Rdac)에 대해 보정을 수행할 수 있다.The first compensation operation is an operation in which the environmental measurement device 100 controls the resistance value of the variable resistor so that the sensor resistance maintains a reference resistance value independent of the second variable that is different from the first variable. The first compensation operation can be performed after the initial value (R 0.dac ) of the variable resistance is set by Step 1 of the normal mode. For example, the environmental measurement device 100 may perform monitoring by comparing the current value (R dac ) and the initial value (R 0.dac ) of the variable resistance. At this time, if the difference between the current value (R dac ) and the initial value (R 0.dac ) is greater than R dac.LSB , which is the resistance range in which the variable resistance value can be adjusted, the environmental measurement device 100 Correction can be performed on the current value (R dac ) of the variable resistor by the value corresponding to .
제2 보상 동작은 환경 계측 장치(100)가 센서 저항에 의해 측정되는 제1 변수의 수치에 따른 센서 저항의 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 제어하는 동작이다. 제2 보상 동작은 일반 모드의 Step 2에 의해 가변 저항에 전류원의 전류가 인가되는 경우 수행될 수 있다. 예를 들어, 환경 계측 장치(100)는 제1 계측 변수의 수치의 변화에 따른 센서 저항값의 변화가 특정 기울기를 갖도록 전류원(Idac)의 인가 전류를 제어할 수 있다. 환경 계측 장치(100)는 SAR logic에 연결된 OP AMP의 기준 전압을 생성하는 R-2R DAC를 통해, 전류원의 전류 를 제어할 수 있다. 이에 따라, 센서 저항은 초기값이 인 상태에서, 제2 보상 동작이 수행됨에 따라 과 같이 보정될 수 있다. The second compensation operation is an operation in which the environmental measurement device 100 controls the change in sensor resistance according to the value of the first variable measured by the sensor resistance so that it has a preset form. The second compensation operation can be performed when the current from the current source is applied to the variable resistor by Step 2 in the normal mode. For example, the environmental measurement device 100 may control the applied current of the current source (I dac ) so that the change in sensor resistance value according to the change in the value of the first measurement variable has a specific slope. The environmental measurement device 100 measures the current of the current source through the R-2R DAC, which generates the reference voltage of the OP AMP connected to the SAR logic. can be controlled. Accordingly, the sensor resistance has an initial value of In the state, as the second compensation operation is performed It can be corrected as follows.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)가 일반 모드 및 보정 모드에서 수행하는 동작을 함께 나타낸 흐름도이다. 상술한 도 2의 일반 모드와 도 3의 보상 모드의 동작을 함께 표현한다면 도 4와 같이 요약될 수 있다. 도 4에 도시된 각 동작에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 도 4의 동작에서 설명하였으므로 중복된 설명은 생략한다. Figure 4 is a flowchart showing operations performed by the environmental measurement device 100 in normal mode and correction mode according to an embodiment of the present invention. If the operations of the above-described normal mode of FIG. 2 and the compensation mode of FIG. 3 are expressed together, they can be summarized as in FIG. 4. A detailed description of each operation shown in FIG. 4 has been described in the operations of FIGS. 3 and 4, so duplicate descriptions will be omitted.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)가 보상을 수행함에 따른 센서 저항값의 변화를 설명하는 개념도이다. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a change in sensor resistance value as the environmental measurement device 100 performs compensation according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 도 3의 제1 보상 동작이 수행됨에 따라 센서 저항값이 계측 변수 외의 변수에 대해 독립적인 값을 유지하도록 보정되는 것이며, 도 3의 두번째 보상 모드가 수행됨에 계측 변수의 값의 변화에 따른 센서 저항값의 변화가 특정한 기울기를 갖도록 제어되는 것이다. 이러한 개념의 실제 동작은 다음의 실험 결과를 통해 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, as the first compensation operation of FIG. 3 is performed, the sensor resistance value is corrected to maintain an independent value for variables other than the measurement variable, and as the second compensation mode of FIG. 3 is performed, the value of the measurement variable The change in sensor resistance value according to the change is controlled to have a specific slope. The actual operation of this concept can be confirmed through the following experimental results.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)의 성능을 비교한 그래프이다. Figure 6 is a graph comparing the performance of the environmental measurement device 100 according to an embodiment of the present invention.
도 6(a)는 일반 모드에서 서로 다른 4가지 가스 센서를 사용하였을 때, 가스 노출 시간에 따른 각 저항 센서의 저항값을 측정한 그래프이다. 도 6(a)를 참조하면, 동일한 가스 노출 상태에서 가스 센서는 서로 다른 저항 값을 갖으며, 일반 모드에서 저항값은 75K ohm 내지 85K ohm 사이로 나타나는 것을 확인할 수 있다. Figure 6(a) is a graph measuring the resistance value of each resistance sensor according to gas exposure time when four different gas sensors are used in normal mode. Referring to FIG. 6(a), it can be seen that gas sensors have different resistance values in the same gas exposure state, and in normal mode, the resistance value is between 75K ohm and 85K ohm.
도 6(b)는 보상 모드에서 제1 보상 동작을 수행하였을 때, 가스 노출 시간에 따른 각 저항 센서의 저항값을 측정한 그래프이다. 도 6(b)를 참조하면, 동일한 가스 노출 상태에서 가스 센서는 저항값이 81K ohm 내지 84K ohm 사이로 나타나는 것을 확인할 수 있다.Figure 6(b) is a graph measuring the resistance value of each resistance sensor according to gas exposure time when the first compensation operation is performed in compensation mode. Referring to FIG. 6(b), it can be seen that the gas sensor has a resistance value between 81K ohm and 84K ohm in the same gas exposure state.
도 6(c)는 보상 모드에서 제1 보상 동작과 제2 보상 동작을 모두 수행하였을 때, 가스 노출 시간에 따른 각 저항 센서의 저항값을 측정한 그래프이다. 도 6(c)를 참조하면, 동일한 가스 노출 상태에서 가스 센서는 저항값이 81K ohm 내지 84K ohm 사이로 나타나며, 서로 다른 저항값을 갖는 가스 센서임에도 4가지 가스 센서 모두 일정한 기울기가 형성되는 것을 확인할 수 있다.Figure 6(c) is a graph measuring the resistance value of each resistance sensor according to gas exposure time when both the first compensation operation and the second compensation operation are performed in compensation mode. Referring to Figure 6(c), in the same gas exposure state, the gas sensor has a resistance value between 81K ohm and 84K ohm, and it can be seen that all four gas sensors have a constant slope even though they are gas sensors with different resistance values. there is.
도 6(d)는 본 문서의 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)의 데이터를 사용하여 인공 지능 학습을 수행한 사이클 대비 정확도를 측정한 그래프이다. 도 6(d)를 참조하면, 제1 보상 동작과 제2 보상 동작을 수행하여 얻어진 데이터를 사용하여 학습하였을 때, 학습 속도가 기존 방식에 비해 목표 정확도까지 도달하는 속도가 약 3배 향상되는 것을 확인할 수 있다.Figure 6(d) is a graph measuring accuracy compared to a cycle in which artificial intelligence learning was performed using data from the environmental measurement device 100 according to an embodiment of this document. Referring to Figure 6(d), when learning using data obtained by performing the first and second compensation operations, the learning speed to reach the target accuracy is improved by about 3 times compared to the existing method. You can check it.
상술한 실시예에 의하면, 센서 저항의 저항값 변화를 보상하는 가변 저항을 통해, 센서 저항이 계측 대상 변수와 다른 외부 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 가변 저항의 저항값을 제어함으로써, 주변 환경의 변화와 센서 저항의 노화에 따른 저항 특성의 변화를 보상할 수 있다. According to the above-described embodiment, through a variable resistor that compensates for changes in the resistance value of the sensor resistance, the resistance value of the variable resistor is controlled so that the sensor resistance maintains a reference resistance value independent of the measurement target variable and other external variables, It can compensate for changes in resistance characteristics due to changes in the surrounding environment and aging of the sensor resistance.
또한, 계측 대상 변수의 수치에 따른 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태(ex. 특정 기울기)를 갖도록 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어함으로써 환경 계측 장치(100)의 계측 정확도를 향상시킬 수 있다. In addition, the measurement accuracy of the environmental measurement device 100 can be improved by controlling the current value applied to the variable resistor so that the change in the resistance value of the sensor resistance according to the value of the variable to be measured has a preset form (ex. specific slope). there is.
이에 따라, 본 문서의 실시예에 따른 환경 계측 장치(100)를 가스 검출 시스템 등에 적용하는 경우, 환경 계측 장치(100) 단에서 센서 저항값에 대한 모든 보정이 수행되므로, 중앙 서버에서 저항값 변화의 보상을 위한 추가적인 데이터 프로세싱 과정이 생략될 수 있다. Accordingly, when the environmental measurement device 100 according to the embodiment of this document is applied to a gas detection system, etc., all corrections to the sensor resistance value are performed at the environmental measurement device 100, so the resistance value changes in the central server. The additional data processing process for compensation can be omitted.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments of the present invention described above can be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.In the case of hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention uses one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). , can be implemented by FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드 등이 기록된 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 또는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the function or operation described above. A computer program in which software codes, etc. are recorded may be stored in a computer-readable recording medium or memory unit and driven by a processor. The memory unit is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor through various known means.
또한 본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Additionally, combinations of each block of the block diagram and each step of the flow diagram attached to the present invention may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions can be mounted on the encoding processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, the instructions performed through the encoding processor of the computer or other programmable data processing equipment are included in each block or block of the block diagram. Each step of the flowchart creates a means to perform the functions described. These computer program instructions may also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that the computer-usable or computer-readable memory The instructions stored in can also produce manufactured items containing instruction means that perform the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow diagram. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer, thereby generating a process that is executed by the computer or other programmable data processing equipment. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for executing functions described in each block of the block diagram and each step of the flow diagram.
더불어 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function. Additionally, it should be noted that in some alternative embodiments it is possible for the functions mentioned in blocks or steps to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order depending on the corresponding function.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, a person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .
100: 환경 계측 장치
110: 센싱부
120: 전처리부
130: 메모리부
140: 제어부100: environmental measurement device
110: Sensing unit
120: Preprocessing unit
130: memory unit
140: control unit
Claims (12)
상기 센서 저항에 의해 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 전처리부;
상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 메모리부; 및
상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 제어부를 포함하는,
환경 계측 장치.A sensing unit including a sensor resistor that detects a first variable in the surrounding environment and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal;
a preprocessor that converts the analog signal detected by the sensor resistance into a digital signal;
a memory unit storing information related to the digital signal; and
A control unit that controls the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains a reference resistance value independent of a second variable different from the first variable,
Environmental measurement device.
상기 제어부는,
상기 가변 저항의 현재값과 상기 가변 저항의 초기값을 비교하는 모니터링을 수행하고 상기 현재값과 초기값 차이가 상기 가변 저항을 조절 가능한 최소 저항 범위보다 크게 되는 경우, 상기 합성 저항값이 초기값으로 유지되는 방향으로 보정을 수행하는,
환경 계측 장치.According to paragraph 1,
The control unit,
Monitoring is performed to compare the current value of the variable resistor with the initial value of the variable resistor, and when the difference between the current value and the initial value becomes greater than the minimum resistance range in which the variable resistor can be adjusted, the composite resistance value is set to the initial value. Performing corrections in a direction that is maintained,
Environmental measurement device.
상기 센싱부는,
상기 가변 저항에 추가 전류를 인가하는 전류원을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는,
환경 계측 장치.According to paragraph 1,
The sensing unit,
Further comprising a current source for applying additional current to the variable resistor,
The control unit,
Controlling the current value applied to the variable resistor by the current source so that the change in resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset form,
Environmental measurement device.
상기 제어부는,
상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는,
환경 계측 장치.According to paragraph 3,
The control unit,
Controlling the current value applied to the variable resistor by the current source so that the change in resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset slope,
Environmental measurement device.
상기 제어부는,
상기 센서 저항에 걸리는 전압과 상기 가변 저항에 걸리는 전압의 차이를 기초로 상기 센서 저항의 저항값을 판별하는,
환경 계측 장치.According to paragraph 1,
The control unit,
Determining the resistance value of the sensor resistor based on the difference between the voltage applied to the sensor resistor and the voltage applied to the variable resistor,
Environmental measurement device.
제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작;
상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및
상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고,
상기 센싱하는 동작은,
상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작을 포함하는,
환경 계측 방법. In the environmental measurement method performed by the environmental measurement device,
An operation of sensing the first variable based on a sensor resistance that senses the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal;
Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and
Including the operation of storing information related to the digital signal,
The sensing operation is,
Comprising the operation of controlling the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains an independent reference resistance value with respect to a second variable different from the first variable,
Environmental measurement methods.
상기 제어하는 동작은,
상기 가변 저항의 현재값과 상기 가변 저항의 초기값을 비교하는 모니터링을 수행하고 상기 현재값과 초기값 차이가 상기 가변 저항을 조절 가능한 최소 저항 범위보다 크게 되는 경우, 상기 가변 저항과 상기 센서 저항의 합성 저항값이 초기값으로 유지되는 방향으로 보정을 수행하는 동작을 포함하는,
환경 계측 방법. According to clause 6,
The controlling operation is,
Monitoring is performed to compare the current value of the variable resistor with the initial value of the variable resistor, and when the difference between the current value and the initial value is greater than the minimum resistance range in which the variable resistor can be adjusted, the difference between the variable resistor and the sensor resistance is Including an operation of performing correction in a direction in which the composite resistance value is maintained at the initial value,
Environmental measurement methods.
상기 제어하는 동작은,
상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 형태를 갖도록 상기 가변 저항에 추가 전류를 인가하는 전류원을 통해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는 동작을 포함하는,
환경 계측 방법. According to clause 6,
The controlling operation is,
Comprising the operation of controlling the current value applied to the variable resistor through a current source that applies additional current to the variable resistor so that the change in resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset form,
Environmental measurement methods.
상기 제어하는 동작은,
상기 제1 변수의 수치에 따른 상기 센서 저항의 저항값 변화가 기 설정된 기울기를 갖도록 상기 전류원에 의해 상기 가변 저항에 인가되는 전류값을 제어하는 동작을 포함하는,
환경 계측 방법. According to clause 8,
The controlling operation is,
Comprising an operation of controlling a current value applied to the variable resistor by the current source so that a change in the resistance value of the sensor resistor according to the value of the first variable has a preset slope,
Environmental measurement methods.
상기 저장하는 동작은,
상기 센서 저항에 걸리는 전압과 상기 가변 저항에 걸리는 전압의 차이를 기초로 상기 센서 저항의 저항값을 판별하여 상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하는,
환경 계측 방법. According to clause 6,
The saving operation is,
Comprising the operation of determining the resistance value of the sensor resistor based on the difference between the voltage applied to the sensor resistor and the voltage applied to the variable resistor and storing information related to the digital signal,
Environmental measurement methods.
제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작;
상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및
상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고,
상기 센싱하는 동작은,
상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작의 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는,
컴퓨터 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium storing a computer program,
An operation of sensing the first variable based on a sensor resistance that senses the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal;
Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and
Including the operation of storing information related to the digital signal,
The sensing operation is,
For causing a processor to perform a method of controlling the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains an independent reference resistance value for a second variable different from the first variable. Containing instructions,
A computer-readable recording medium.
제1 변수를 감지하는 센서 저항 및 인가되는 신호에 따라 저항값이 제어되는 가변 저항을 기초로 상기 제1 변수를 센싱하는 동작;
상기 센싱된 제1 변수에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작; 및
상기 디지털 신호와 관련된 정보를 저장하는 동작을 포함하고,
상기 센싱하는 동작은,
상기 센서 저항과 상기 가변 저항의 합성 저항값이 상기 제1 변수와 다른 제2 변수에 대해 독립적인 레퍼런스 저항값을 유지하도록 상기 가변 저항의 저항값을 제어하는 동작의 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는,
컴퓨터 프로그램.A computer program stored on a computer-readable recording medium,
An operation of sensing the first variable based on a sensor resistance that senses the first variable and a variable resistor whose resistance value is controlled according to an applied signal;
Converting an analog signal for the sensed first variable into a digital signal; and
Including the operation of storing information related to the digital signal,
The sensing operation is,
For causing a processor to perform a method of controlling the resistance value of the variable resistor so that the combined resistance value of the sensor resistance and the variable resistor maintains an independent reference resistance value for a second variable different from the first variable. Containing instructions,
computer program.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020220104073A KR20240025891A (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Apparatus, method, computer-readable storage medium and computer program for measuring environment based on calibration of resistance |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220104073A KR20240025891A (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Apparatus, method, computer-readable storage medium and computer program for measuring environment based on calibration of resistance |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220104073A KR20240025891A (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Apparatus, method, computer-readable storage medium and computer program for measuring environment based on calibration of resistance |
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| KR102365419B1 (en) | 2020-09-17 | 2022-02-21 | 울산과학기술원 | Method for calibration of gas sencsor, computer-readable computer program |
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2022
- 2022-08-19 KR KR1020220104073A patent/KR20240025891A/en not_active Application Discontinuation
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2023
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