KR101604947B1 - Apparatus and method for measuring temperature - Google Patents

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Abstract

Disclosed in the present invention is an apparatus to measure a temperature comprising: a plurality of temperature sensors which respectively configure separate channels; an analog-digital converting part to perform a digital conversion of measured values transmitted from the temperature sensors; a control measure which executes a PID operation by comparing the measured values transmitted from the analog-digital converting part with preset target values; and an outputting measure which transmits PWM control signals transmitted from the control measure to the outside. The control measure performs insulation among the temperature sensors by sequentially actuating input side insulating parts connected to each of the temperature sensors, and digitizes two times the measured values measured by each of the temperature sensors per every sampling period.

Description

온도 측정 장치 및 온도 측정 방법{Apparatus and method for measuring temperature}[0001] Apparatus and method for measuring temperature [0002]

본 발명은 논리 연산 제어 장치(Programmable Logic Controller, 이하 PLC)를 구성하는 온도 측정 장치 및 그 방법에 대한 것으로서, 온도 센서의 각 채널들의 절연을 단일의 아날로그 디지털 변환기로 수행하고, 각 센서의 온도를 정확히 측정할 수 있는 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a temperature measuring apparatus and method for configuring a programmable logic controller (hereinafter, referred to as PLC), in which insulation of respective channels of a temperature sensor is performed by a single analog-to-digital converter, It is about a device that can measure accurately.

PLC에서 온도 제어를 위한 일반적인 구성은 입력 모듈과 출력 모듈을 사용함으로써, 2개의 PLC 베이스 슬롯을 점유하며, 각 모듈의 운전 설정을 독립적으로 하여야 하는 불편함이 있었다. The general configuration for controlling the temperature in the PLC occupies two PLC base slots by using the input module and the output module, and the operation setting of each module has to be made independent.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 한 개의 PLC 베이스 슬롯을 점유하는 모듈에 온도 입력, PID 연산 및 트랜지스터 출력 기능을 포함하여 복잡성과 비효율성을 줄일 수 있다. 이러한 경우는, PID 제어 성능이 PLC CPU의 스캔 시간에 영향을 받는다는 단점과, PLC CPU에 이상이 발생했을 때에 온도 제어가 중단되는 단점을 해결될 가능성도 있다. To overcome these drawbacks, complexity and inefficiency can be reduced by including temperature input, PID operation and transistor output function in a module occupying one PLC base slot. In this case, the PID control performance is affected by the scan time of the PLC CPU, and the disadvantage that the temperature control is stopped when an error occurs in the PLC CPU may be solved.

이와 같은 한 개의 슬롯만 점유하는 형태의 온도 제어 모듈은, 산업 현장에서 입력 채널별로 절연 특성이 확보되는 것이 요구된다. 입력 채널별 절연을 확보하기 위해서는, 채널별로 같은 하드웨어를 구성하여야 하므로, 모듈 구성에 많은 비용이 요구된다. Such a temperature control module occupying only one slot is required to secure insulation characteristics for each input channel in an industrial field. In order to secure insulation for each input channel, since the same hardware is required for each channel, a large amount of cost is required for module configuration.

아날로그 제품들은 많은 산업적 응용을 위하여 채널 간 절연 내압이 요구되고 있다. 따라서, 다중화기(multiplexer)를 사용하는 제품은 제작 비용과, 공간의 제약을 극복할 수는 있지만, 채널 간 절연 내압을 만족시킬 수 없다. 그리고, 입력 채널별 절연된 형태로 구성된 제품은, 채널간 절연 내압을 제시할 수는 있지만, 제작 비용과 공간의 제약에 큰 단점이 있다. Analog products are demanding interchannel dielectric strength for many industrial applications. Therefore, a product using a multiplexer can overcome the manufacturing cost and the space limitation but can not satisfy the inter-channel dielectric strength. In addition, a product constituted by an insulated type for each input channel can present an inter-channel dielectric strength, but has a disadvantage in production cost and space limitation.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조 비용을 절감하면서도 공간의 제약을 극복할 수 있으며, 입력 채널별 절연된 형태로 구성된 온도 측정 장치를 제안하고자 한다. 그리고 이러한 구성에 의해서도, 효과적인 열전대 입력과, 트랜지스터 출력 기능을 원활히 수행할 수 있는 온도 측정 장치를 제안하고자 한다. In order to solve such a problem, the present invention proposes a temperature measuring apparatus configured to be isolated from each input channel, which can overcome the space limitation while reducing manufacturing cost. Also, by this configuration, a temperature measuring device capable of performing an effective thermocouple input and a transistor output function smoothly is proposed.

그리고, 각각의 온도 센서(예를 들면, 열전대)로부터 측정되는 값에 노이즈가 포함되더라도, 측정값들을 이용하여 노이즈가 포함된 값이 모니터링하기 위한 온도값에 포함되지 않도록 하는 장치 및 그 방법을 제안하고자 한다. And, even if noise is contained in a value measured from each temperature sensor (for example, a thermocouple), a device including noise and a method for preventing the value including noise from being included in a temperature value for monitoring is proposed I want to.

제안되는 바와 같은 온도 측정 장치는, 각각 별개의 채널을 구성하는 복수의 온도 센서; 상기 온도 센서들로부터 전달되는 측정 값을 디지털 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환부; 상기 아날로그 디지털 변환부로부터 전달되는 측정 값과, 기설정된 목표 값을 비교하여 PID 연산을 수행하는 제어 수단; 및 상기 제어 수단으로부터 전달되는 PWM 제어 신호를 외부로 전달하는 출력 수단;을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 온도 센서 각각에 연결되는 입력측 절연부들을 순차적으로 동작시킴으로써, 상기 온도 센서들 사이의 절연이 수행되도록 하고, 상기 아날로그 디지털 변환부는 샘플링 주기 마다 상기 온도 센서들 각각이 측정하는 2회의 측정 값들을 디지털 변환한다. The temperature measuring apparatus as proposed includes a plurality of temperature sensors each constituting a separate channel; An analog-to-digital converter for digitally converting a measurement value transmitted from the temperature sensors; A control means for comparing a measured value transmitted from the analog-to-digital converter with a predetermined target value to perform a PID operation; And an output means for transmitting the PWM control signal transmitted from the control means to the outside, wherein the control means sequentially operates the input side insulating portions connected to the temperature sensors, so that the insulation between the temperature sensors And the analog-to-digital conversion unit digitally converts the two measurement values measured by the temperature sensors in each sampling period.

또한, 실시예의 온도 측정 방법은, 온도 센서마다 각각의 채널이 형성되고, 각각의 채널이 아날로그 디지털 변환부와 선택적으로 연결되도록 하는 SSR이 마련된 장치를 이용하여 온도를 측정하는 방법으로서, 샘플링 주기마다 상기 채널별로 2회씩의 온도 측정이 수행됨으로써, 채널별 제 1 측정 값과 제 2 측정 값을 확인하는 단계; 상기 채널별로 제 1 측정 값과 제 2 측정 값의 차이가 기준값보다 큰 지 여부가 상기 아날로그 디지털 변환부에 의하여 판단되는 단계; 상기 판단 결과에 따라, 상기 제 1 측정 값과 제 2 측정 값의 현재 평균값을 연산하거나, 이전 샘플링 주기에서 연산된 이전 평균값을 확인하는 단계; 및 상기 채널들을 모니터링하기 위한 제어 수단으로 상기 현재 평균값 또는 이전 평균값을 전달하는 단계;를 포함한다. The temperature measuring method of the embodiment is a method of measuring temperature using an apparatus provided with SSRs in which respective channels are formed for each temperature sensor and each channel is selectively connected to an analog-to-digital converter, Determining a first measurement value and a second measurement value for each channel by performing temperature measurement twice for each channel; Determining whether the difference between the first measurement value and the second measurement value is greater than a reference value for each channel by the analog-to-digital converter; Calculating a current average value of the first measured value and the second measured value according to the determination result or checking a previous average value calculated in a previous sampling period; And transmitting the current average value or the previous average value to the control means for monitoring the channels.

제안되는 실시예에 의해서, 채널별로 2회 측정되는 값의 차이를 통하여, 채널별로 노이즈가 포함되어 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 제어 수단으로는 노이즈가 포함된 측정값이 전달되는 경우를 방지할 수 있는 장점이 있다. According to the proposed embodiment, it is possible to check whether or not noise is contained in each channel through the difference of the values measured twice for each channel, and it is possible to prevent the case where the measurement value including the noise is transmitted There is an advantage.

또한, 샘플링 횟수가 증가한 경우에, 노이즈가 포함되었다고 판단하더라도, 직전의 샘플링시에 연산된 평균값을 제어 수단으로 전달함으로써, 제어 수단은 샘플링 주기마다 각 채널별로 측정된 온도값을 지속적으로 수신할 수 있다. Further, even when the number of sampling times is increased, even if it is judged that noise is included, the control means can continuously receive the temperature value measured for each channel for each sampling period by transmitting the average value calculated at the immediately preceding sampling to the control means have.

도 1은 본 발명의 온도 제어 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 실시예의 온도 제어 장치에서 입력 채널별 절연을 수행하는 입력측 절연부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 도 4는 본 실시예에 따라 복수의 채널들로부터 측정되는 값으로부터 유효 값을 취하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a temperature control device of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an input side insulation unit for performing insulation for each input channel in the temperature control device of the present embodiment.
FIGS. 3 and 4 are views for explaining a method for taking a valid value from a value measured from a plurality of channels according to the present embodiment.

이하, 본 발명의 구체적인 내용에 대해서 첨부되는 도면과 함께 상세히 설명하여 본다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 온도 제어 장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a temperature control device of the present invention.

도 1을 참조하면, 실시예의 온도 제어 장치는, 측정 대상의 온도 값에 대한 열전대 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 입력 수단과, 상기 입력 수단에서 변환된 측정 값과 목표 값을 비교하여 PID 제어를 수행하는 제어 수단(200)과, 상기 제어 수단(200)의 제어에 따라 상기 PID 제어의 결과 값을 외부로 출력하는 출력 수단(300)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the temperature control apparatus of the embodiment includes input means for receiving a thermocouple signal corresponding to a temperature value of a measurement object and converting the thermocouple signal into a digital signal, comparing the measured value converted by the input means with a target value, And an output means (300) for outputting the result of the PID control to the outside under the control of the control means (200).

그리고, 상기 입력 수단은, 측정 대상의 온도 값에 대한 열전대(40)의 출력 신호, 즉, 발생된 기전력을 입력받아 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환부(100)를 포함한다. 또한, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)와 열전대(40) 사이에서 각 채널을 형성하는 열전대(40)들을 개별적으로 절연하기 위한 입력측 절연부(50)가 마련되고, 열전대 각각에 별도의 채널을 형성하기 위한 입력측 절연부(50)들은 채널 간 하나의 보드내에 마련될 수 있다. 그리고, 이러한 입력측 절연부(50)의 상세 구성에 대해서는 구체적인 도면과 함께 후술하여 본다. The input unit includes an analog-to-digital converter (100) for receiving an output signal of the thermocouple (40), that is, the generated electromotive force, with respect to a temperature value of the measurement object and digitally converting the output signal. An input side insulation part 50 for separately isolating the thermocouples 40 forming the respective channels between the analog digital conversion part 100 and the thermocouple 40 is provided and a separate channel is formed in each thermocouple 40 Side insulation portions 50 may be provided in one board between the channels. The detailed configuration of the input side insulating portion 50 will be described later with reference to specific drawings.

또한, 상기 제어 수단(200)은 PLC CPU(500)와 통신을 수행하고, PLC CPU(500)로부터 전달되는 파라미터를 연산하여 PID 연산에 따른 PWM 제어 신호를 출력 수단(300)으로 전달한다. The control unit 200 communicates with the PLC CPU 500 and calculates parameters transmitted from the PLC CPU 500 and transmits the PWM control signal according to the PID operation to the output unit 300.

그리고 상기 아날로그 디지털 변환부(100)와 제어 수단(200) 사이에는, 아날로그 디지털 절연부(51)가 더 마련될 수 있으며, 스위칭 소자의 역할을 수행할 수 있다. 그리고 상기 아날로그 디지털 절연부(51)는 광 절연체(opto-isolator)로 구성될 수 있다. Between the analog-to-digital conversion unit 100 and the control means 200, an analog digital insulation unit 51 may be further provided and may serve as a switching device. The analog digital isolator 51 may be an opto-isolator.

상기 출력 수단(300)은 상기 제어 수단(200)으로부터 전달되는 PWM 제어 신호와, 제어 수단(200)에서 PID 연산된 조정값을 외부로 전달하는 역할을 수행하고, 달링턴 트랜지스터를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 수단(200)과 출력 수단(300) 사이에도 스위칭을 위한 출력측 절연부(52)가 마련될 수 있으며, 상기 출력측 절연부(52)는 광 절연체로 구성될 수 있다.
The output means 300 transmits the PWM control signal transmitted from the control means 200 and the adjustment value PID calculated by the control means 200 to the outside, and may include a Darlington transistor. An output side insulation portion 52 for switching may be provided between the control means 200 and the output means 300. The output side insulation portion 52 may be formed of an optical insulator.

도 2는 본 실시예의 온도 제어 장치에서 입력 채널별 절연을 수행하는 입력측 절연부를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a view for explaining an input side insulation unit for performing insulation for each input channel in the temperature control device of the present embodiment.

본 실시예의 온도 제어 장치의 입력 수단은 한 개의 정전류원(103)과, 기준접점 보상을 위한 서미스터(104)와, 아날로그 다지털 변환부(100)의 기준 전압 발생을 위한 기준 전압 발생기(voltage reference, 107)와, 기준 접점 보상을 위해 사용되는 기준 저항(108)을 포함한다. The input means of the temperature control device of the present embodiment includes one constant current source 103, a thermistor 104 for compensating the reference junction, a voltage reference (reference voltage generator) 104 for generating a reference voltage of the analog D / , 107 and a reference resistor 108 used for reference contact compensation.

그리고, 본 실시예의 입력 수단은 센서 도선을 연결하는 두 개의 단자(11,12)가 각각의 채널별로 마련되어야 한다.In the input means of the present embodiment, two terminals 11 and 12 for connecting sensor wires must be provided for each channel.

특히, 입력 채널이 되는 열전대(40) 각각을 절연시키기 위한 구성이 차지하는 면적을 줄일 수 있으면서, 그 제조 비용 또한 절감할 수 있는 상기 입력측 절연부(50)에 대해서 자세히 살펴본다. Particularly, the input side insulating portion 50, which can reduce the area occupied by the construction for insulating each thermocouple 40 serving as an input channel, and can reduce the manufacturing cost, will be described in detail.

먼저, 도 2를 참조하면, 실시예에 따라 각각의 입력 채널이 되는 열전대들에 대한 절연을 수행하는 입력측 절연부(50)가 상세히 도시되어 있다. 특히, 입력 채널로서, 온도 센서 중 하나인 열전대(40)가 구비되는 것에 의하여, 각각의 절연부들은 하나의 열전대와 전기적인 연결을 위하여 2선 연결이 이루어져야 한다. First, referring to FIG. 2, an input side insulation unit 50 for performing insulation on thermocouples as input channels according to an embodiment is shown in detail. Particularly, since the thermocouple 40, which is one of the temperature sensors, is provided as an input channel, each of the insulators must be connected in two lines for electrical connection with one thermocouple.

상기 입력측 절연부(50)는 입력 채널별 절연을 위한 구조로 제안되며, 상기 입력측 절연부(50)는 마련되는 열전대(40)의 개수와 동일한 개수만큼 마련될 수 있다. The input side insulation part 50 is proposed for the insulation for each input channel and the input side insulation part 50 may be provided in the same number as the number of the thermocouples 40 provided.

그리고 상기 입력측 절연부(50)는 SSR(Solid State Relay)로 구성되며, 상기 SSR은 발광 다이오드와 포토 트랜지스터로 각각 구성된다. 이하의 설명에서는, 복수의 열전대 중에서 제 1 열전대(40)를 중심으로 채널별 절연 구조를 설명한다. The input side insulation part 50 is composed of a solid state relay (SSR), and the SSR is composed of a light emitting diode and a phototransistor. In the following description, an insulation structure for each channel will be described with respect to the first thermocouple 40 among a plurality of thermocouples.

상기 열전대(40)의 플러스 단자(11)는 제 1 SSR(501)의 포토 트랜지스터의 한쪽 단자에 연결되어 있고, 열전대(40)의 마이너스 단자(12)는 제 2 SSR(502)의 포토 트랜지스터의 한쪽 단자에 연결되어 있다. 그리고 제 1 SSR(501)의 발광 다이오드의 애노드와 제 2 SSR(502)의 발광 다이오드의 캐소드는 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 SSR(502)의 발광 다이오드의 애노드는 VCC 전원과 연결된다. The plus terminal 11 of the thermocouple 40 is connected to one terminal of the phototransistor of the first SSR 501 and the minus terminal 12 of the thermocouple 40 is connected to one terminal of the phototransistor of the second SSR 502 It is connected to one terminal. The anode of the light emitting diode of the first SSR 501 and the cathode of the light emitting diode of the second SSR 502 are electrically connected and the anode of the light emitting diode of the second SSR 502 is connected to the V CC power source.

그리고 제어 수단(200)의 제어부로부터 전달되는 제어 신호는 한 쌍의 SSR 중에서 제 1 SSR(501)의 캐소드로 전달된다. 따라서, 첫번째 채널(11,12)에 연결된 열전대(40)의 기전력을 아날로그 디지털 변환부(100)로 전달하기 위하여 상기 제어 수단(200)은 제 1 SSR(501)의 LED에 로우(low) 신호를 전달한다. The control signal transmitted from the control unit of the control unit 200 is transmitted to the cathode of the first SSR 501 among the pair of SSRs. The control means 200 controls the LED of the first SSR 501 to transmit a low signal to the LED of the first SSR 501 in order to transmit the electromotive force of the thermocouple 40 connected to the first channel 11, .

제어 수단(200)으로부터 전달된 제어 신호에 의하여 제 2 SSR(502) 및 제 1 SSR(501)은 전기적으로 연결되고, 제 2 SSR(502)의 애노드에 연결된 전원이 제 2 SSR(502) 및 제 1 SSR(501)에 공급될 수 있다. The second SSR 502 and the first SSR 501 are electrically connected by the control signal transmitted from the control means 200 and the power connected to the anode of the second SSR 502 is electrically connected to the second SSR 502 and / And may be supplied to the first SSR 501.

이러한 방법을 통하여, 하나의 열전대로 이루어진 각 채널의 열전대 기전력을 상기 아날로그 디지털 변환부(100)로 전달하는 것이 가능하다. 이때, 한 쌍의 SSR을 통하여 한 채널의 열전대가 연결된 경우에는, 다른 열전대의 채널이 연결되지 않도록 상기 제어 수단(200)은 차례대로 제어할 필요가 있다. 즉, 결정된 순서에 따라 순차적으로 입력측 절연부를 구성하는 제 1 SSR로 제어 신호를 전달할 필요가 있다. Through this method, it is possible to transmit the thermocouple electromotive force of each channel made up of one thermocouple to the analog-to-digital converter 100. In this case, when a thermocouple of one channel is connected through a pair of SSRs, the control means 200 must be controlled in order so that channels of other thermocouples are not connected. That is, it is necessary to sequentially transmit the control signal to the first SSR constituting the input side insulation portion according to the determined order.

상기 아날로그 디지털 변환부(100)에 전달된 열전대 신호는 상기 기준 전압 발생기(107)에서 생성된 기준 전압을 사용하여 아날로그 디지털 변환하고, 기준접점 보상을 위한 상기 서미스터(104) 신호는 상기 기준 저항(108)을 사용하여 아날로그 디지털 변환한다. 기준 접점 보상을 위해서, 상기 서미스터(104)에 일정한 전류를 흘러주어 상기 서미스터(104)에서 생성되는 전압을 측정해내는 방법을 사용할 수 있다. The thermocouple signal transmitted to the analog-to-digital converter 100 is analog-to-digital converted using the reference voltage generated by the reference voltage generator 107 and the thermistor 104 signal for reference contact compensation is applied to the reference resistor 108). A method may be used in which a constant current is supplied to the thermistor 104 to measure a voltage generated in the thermistor 104 for the reference contact compensation.

예를 들어, 상기 열전대에서 발생하는 기전력이 0℃를 기준으로 발생된 경우라면, 실온을 측정하여, 그 만큼 보상하여야 하기 때문에, 실온을 측정하기 위한 서미스터(104)에서 생성되는 전압을 측정할 필요가 있다. For example, if the electromotive force generated in the thermocouple is generated on the basis of 0 ° C, it is necessary to measure the room temperature and compensate accordingly, so it is necessary to measure the voltage generated by the thermistor 104 for measuring the room temperature .

이러한 구성을 위하여 입력 수단을 구성하는 아날로그 디지털 변환부(100)는 복수의 전압 기준(voltage reference) 단자를 가지고 있어야 하며, 상기 제어 수단(200)을 통하여 센서별 신호의 전압 기준 선택이 가능하도록 시리얼 인터페이스가 지원되어야 한다. For this configuration, the analog-to-digital conversion unit 100 constituting the input means must have a plurality of voltage reference terminals, and the control means 200 controls the serial-to- The interface must be supported.

한편, 열전대 센서로부터 발생하는 기전력은 그 크기가 매우 작기 때문에, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)의 앞단에는 아날로그 신호를 증폭하기 위한 증폭부가 더 마련될 수 있다. 그리고 열전대 변환의 기준이 되는 2가지 전압 기준과 저항 기준 중에서, 전압 기준으로 사용되는 정전압 발생부(107)는 개별 부품으로 구성되거나, 이러한 전압 기준이 포함된 아날로그 디지털 변환부(100)일 경우에는 별도로 구성하지 않아도 좋다. On the other hand, since the electromotive force generated from the thermocouple sensor is very small, an amplification unit for amplifying the analog signal may be further provided at the front end of the analog-digital conversion unit 100. Among the two voltage references and the resistance references which are the reference of the thermocouple conversion, the constant voltage generating unit 107 used as a voltage reference is composed of discrete components, or in the case of the analog digital converting unit 100 including such a voltage reference It is not necessary to configure it separately.

기준 접점 보상을 위하여 사용되는 정전류원(constant current source)은 제품을 사용하는 온도에 따라 그 크기가 변할 수 있지만, 상기 기준 저항(108)을 이용한 구성에서는 이러한 변화가 온도 측정 품질에 미치는 영향은 다음과 같은 이유로 소거될 수 있다. The constant current source used for the reference contact compensation can vary in size depending on the temperature at which the product is used. However, in the configuration using the reference resistor 108, For example.

온도 변화에 따라 정전류원의 크기가 증가하면, 상기 기준 저항(108)에 인가되는 전압도 증가함으로써, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)가 받아들일 수 있는 입력 전압 범위가 커지게 된다. 반면에, 정전류원의 크기가 감소하면, 상기 기준 저항(108)에 인가되는 전압도 감소함으로써, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)가 받아들일 수 있는 입력 전압 범위가 작아지게 된다. 일정한 아날로그 신호의 측정 비율을 유지하기 위한 이러한 구성은, 온도 드리프트의 영향을 최소화할 수 있는 방법이 된다. When the magnitude of the constant current source increases according to the temperature change, the voltage applied to the reference resistor 108 also increases, so that the range of the input voltage acceptable to the analog-digital converter 100 becomes large. On the other hand, when the size of the constant current source decreases, the voltage applied to the reference resistor 108 also decreases, so that the range of the input voltage acceptable to the analog-digital converter 100 becomes small. This configuration for maintaining a constant analog signal measurement ratio is a method that can minimize the influence of temperature drift.

도 3과 도 4는 본 실시예에 따라 복수의 채널들로부터 측정되는 값으로부터 유효 값을 취하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 3 and 4 are views for explaining a method for taking a valid value from a value measured from a plurality of channels according to the present embodiment.

먼저, 도 3을 참조하면, 실시예의 제어 수단(200)은 각 채널을 구성하는 열전대(40)들로부터 순차적으로 측정 값을 읽어들일 수 있다. 예를 들어, 온도 센서가 되는 각각의 열전대(40)가 4개 구성된 경우에, 상기 제어 수단(200)은 1 주기 동안 4개의 열전대들로부터 측정된 값을 순차적으로 읽어들인다.Referring to FIG. 3, the control unit 200 of the embodiment can sequentially read measured values from the thermocouples 40 constituting each channel. For example, in the case where four thermocouples 40 as temperature sensors are configured, the control means 200 sequentially reads measured values from four thermocouples for one period.

특히, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 연결된 모든 채널들의 센서들로부터 측정값을 읽어들이는 샘플링 주기 내에서 각각의 채널들로부터 2회에 걸쳐 아날로그 디지털 변환을 수행한다. In particular, the analog-to-digital converter 100 performs analog-to-digital conversion from each of the channels twice within a sampling period for reading measured values from the sensors of all connected channels.

따라서, 각각의 열전대들은 샘플링 주기내에서 두 번의 측정값이 상기 아날로그 디지털 변환부(100)로 전달되고, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 샘플링 주기마다 각각의 열전대들로부터 2개씩의 측정값을 읽어들인다. Accordingly, two thermocouples are transmitted to the analog-to-digital converter 100 in the sampling cycle, and the analog-to-digital converter 100 converts the two measured values from the respective thermocouples in the sampling period Read it.

예를 들어, 4개 채널의 열전대가 구성되고, 각각의 채널로부터 측정 값을 읽어들이는 시간이 100ms 씩 부여하는 경우라면, 500ms 정도를 샘플링 주기로 설정하여, 400ms 동안에는 각 채널들의 측정 값을 디지털 변환하고, 100ms 동안에는 상기 아날로그 디지털 변환부(100)가 데이터를 처리하는 시간(데이터 처리 시간)으로 사용할 수 있다. For example, if a thermocouple of four channels is constituted and a time for reading the measurement value from each channel is given by 100 ms, a sampling period of about 500 ms is set as a sampling period, and a measurement value of each channel is converted And can be used as a time (data processing time) for processing the data by the analog-to-digital converter 100 for 100 ms.

상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 데이터 처리 시간 동안에 상기 제어 수단(200)으로 전달할 측정값을 연산한다. 왜냐하면, 회로 내로 노이즈가 유입되거나 내부 신호 전달 과정 중에 노이즈가 발생한 경우, 각 채널의 열전대가 측정한 값이 정확하지 않거나, 아날로그 디지털 변환부(100)로 전달되는 신호에 노이즈가 포함될 수 있다. The analog-to-digital converter 100 calculates a measurement value to be transmitted to the control unit 200 during a data processing time. This is because, if noise is introduced into the circuit or noise is generated during the internal signal transmission process, the value measured by the thermocouple of each channel may be inaccurate, or noise may be included in the signal transmitted to the analog / digital conversion unit 100.

따라서, 상기 아날로그 디지털 변호나부(100)는 각각의 채널들로부터 전달되는 측정값으로부터 노이즈 포함 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 최종 연산된 값을 상기 제어 수단(200)으로 전달한다. Accordingly, the analog digital guardian unit 100 determines whether or not the noise is included in the measured values transmitted from the respective channels, and transmits the final calculated value according to the determination result to the control unit 200.

그리고, 각각의 채널들로부터 측정값을 모두 수신하는 샘플링 주기 동안에, 각각의 열전대들로부터 2회의 측정값들이 상기 아날로그 디지털 변환부(100)로 전달된다. Then, during the sampling period for receiving all of the measured values from the respective channels, the two measured values from the respective thermocouples are transmitted to the analog-to-digital converter 100.

도 3과 함께 온도 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도인 도 4를 참조하면, 상기 아날로그 디지털 변환부(200)는 샘플링 주기마다 각각의 채널을 구성하는 열전대들로부터 온도 측정값을 읽어들이며, 이때 각각의 채널별로 2회의 측정값을 읽어들인다. 그리고, 각 채널로부터 획득되는 측정값은 Value 1, Value 2로 각각 저장할 수 있다. 즉, 샘플링 주기 내에 각 채널별로 2회의 온도 측정이 수행된다(S101). Referring to FIG. 4, which is a flowchart for explaining a temperature measuring method together with FIG. 3, the analog-to-digital converter 200 reads temperature measurement values from thermocouples constituting each channel for each sampling period, Reads two measurements per channel. The measured values obtained from each channel can be stored as Value 1 and Value 2, respectively. That is, the temperature measurement is performed twice for each channel within the sampling period (S101).

도 3에 도시된 제 1 채널의 경우를 예로 들어 본다. 아날로그 디지털 변환부(100)는 제 1 채널을 구성하는 제 1 열전대로부터 샘플링 주기 내에 2회의 측정값들(411,412)을 읽어들인다. 만약, 온도 센서가 되는 채널로부터 측정값을 독출한 샘플링이 처음 수행된 경우라면, 각각의 채널들로부터 측정된 2개의 측정값을 평균한 값을 최종 연산값으로 설정하여 상기 제어 수단(200)으로 디지털 변환된 값을 전달한다. The case of the first channel shown in FIG. 3 is taken as an example. The analog-to-digital converter 100 reads two measurement values 411 and 412 in the sampling period from the first thermocouple constituting the first channel. If sampling is performed by reading a measurement value from a channel serving as a temperature sensor, a value obtained by averaging the two measurement values measured from the respective channels is set as a final calculation value, and the control unit 200 And transmits the digitally converted value.

즉, 채널에서 읽어온 2회의 측정값인 제 1 및 제 2 측정값이 첫번째 샘플링 주기에서 획득된 경우라면, 해당 제 1 및 제 2 측정값의 평균값을 연산(S105)한 디지털 값을 제어 수단(200)으로 전달한다. 제어 수단(200)은 전달된 값(평균값)을 제 1 채널에서 측정된 온도값으로 확정한다. That is, if the first and second measured values, which are two measured values read from the channel, are obtained in the first sampling period, the digital value obtained by calculating the average value of the first and second measured values (S105) 200). The control means 200 determines the delivered value (average value) as the temperature value measured in the first channel.

만약, 채널별로 획득되는 2회의 측정값이 첫번째 샘플링 주기 내에 이루어진 경우가 아닌 경우에는, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 디지털 변환한 제 1 및 제 2 측정값의 차이를 확인한다(S103). If the two measured values obtained for each channel are not within the first sampling period, the analog-to-digital converter 100 checks the difference between the first and second digital-converted values (S103).

그리고, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 디지털 변환된 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이가 미리 설정된 기준값보다 큰 경우에는 노이즈에 의한 불완전한 측정으로 판단한다. 그 결과, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 현재의 샘플링 주기에서 측정된 값을 취하지 않고, 이전 샘플링 주기에서 측정하여 평균값으로 연산된 값을 다시 제어 수단(200)으로 전달한다(S106). If the difference between the first measured value and the second measured value is larger than a preset reference value, the analog-to-digital converter 100 determines that the measurement is incomplete due to noise. As a result, the analog-to-digital converter 100 does not take the measured value in the current sampling period but transfers the value calculated in the previous sampling period to the control means 200 (S106).

반면, 디지털 변환된 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이가 기준값 이하인 경우에는, 상기 아날로그 디지털 변환부(100)는 정상적인 측정으로 판단하여 해당 샘플링 주기에서 측정된 제 1 측정값과 제 2 측정값의 평균값을 연산(S105)한다. 그리고, 연산된 평균값을 현재 샘플링 주기에서 측정된 해당 채널의 온도값으로 결정하고, 해당 값을 제어 수단(200)으로 전달한다. On the other hand, when the difference between the first measured value and the second measured value that is digitally converted is less than or equal to the reference value, the analog-digital converter 100 determines that the first measurement value and the second measurement value (S105). ≪ / RTI > Then, the calculated average value is determined as the temperature value of the corresponding channel measured in the current sampling period, and the corresponding value is transmitted to the control means 200.

이러한 과정을 통해서, 채널별로 2회 측정되는 값의 차이를 통하여, 채널별로 노이즈가 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 상기 제어 수단(200)으로는 노이즈가 포함된 측정값이 전달되는 경우를 방지할 수 있다. Through this process, it is checked whether or not noise is included in each channel through the difference of the value measured twice for each channel, and the control unit 200 is prevented from transmitting the measurement value including the noise .

또한, 샘플링 횟수가 증가한 경우에, 노이즈가 포함되었다고 판단하더라도, 직전의 샘플링시에 연산된 평균값을 제어 수단으로 전달함으로써, 제어 수단(200)은 샘플링 주기마다 각 채널별로 측정된 온도값을 지속적으로 수신할 수 있다.
In addition, even when the number of sampling times increases, even if it is judged that noise is included, the control means 200 transmits the average value calculated at the immediately preceding sampling to the control means so that the temperature value measured for each channel is continuously .

Claims (7)

각각 별개의 채널을 구성하는 복수의 온도 센서;
상기 온도 센서들로부터 전달되는 측정 값을 디지털 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환부;
상기 아날로그 디지털 변환부로부터 전달되는 측정 값과, 기설정된 목표 값을 비교하여 PID 연산을 수행하는 제어 수단; 및
상기 제어 수단으로부터 전달되는 PWM 제어 신호를 외부로 전달하는 출력 수단; 을 포함하고,
상기 제어 수단은 상기 온도 센서 각각에 연결되는 입력측 절연부들을 순차적으로 동작시킴으로써, 상기 온도 센서들 사이의 절연이 수행되도록 하고,
상기 아날로그 디지털 변환부는 샘플링 주기 마다 상기 온도 센서들 각각이 측정하는 복수 회의 측정 값들을 디지털 변환하며,
상기 아날로그 디지털 변환부는, 상기 온도 센서들 각각이 2회 측정한 경우에, 제 1 및 제 2 측정값의 차이가 미리 설정된 기준값 보다 큰지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 제 1 및 제 2 측정값의 연산 여부를 결정하는
온도 측정 장치.A plurality of temperature sensors each constituting a separate channel;
An analog-to-digital converter for digitally converting a measurement value transmitted from the temperature sensors;
A control means for comparing a measured value transmitted from the analog-to-digital converter with a predetermined target value to perform a PID operation; And
Output means for transmitting a PWM control signal transmitted from the control means to the outside; / RTI >
Wherein the control means sequentially operates the input side insulating portions connected to the temperature sensors so that insulation between the temperature sensors is performed,
The analog-to-digital conversion unit digitally converts a plurality of measured values measured by the temperature sensors at each sampling period,
Wherein the analog-to-digital converter determines whether or not the difference between the first and second measured values is greater than a preset reference value when each of the temperature sensors measures two times, and the first and second Determine whether to calculate the measured value
Temperature measuring device. 제 1 항에 있어서,
상기 아날로그 디지털 변환부는, 첫번째 샘플링 주기에서 상기 온도 센서들 각각이 측정한 제 1 및 제 2 측정값을 평균한 값들을 상기 제어 수단으로 전달하는 온도 측정 장치. The method according to claim 1,
Wherein the analog-to-digital converter transfers values obtained by averaging the first and second measured values measured by the temperature sensors in the first sampling period to the control means. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 아날로그 디지털 변환부는, 상기 제 1 및 제 2 측정값의 차이가 상기 기준값 보다 큰 경우에, 이전 샘플링 주기에서 연산한 평균값을 상기 제어 수단으로 전달하는 온도 측정 장치. The method according to claim 1,
Wherein the analog-to-digital converter transfers the average value calculated in the previous sampling period to the control means when the difference between the first and second measured values is larger than the reference value. 제 1 항에 있어서,
상기 아날로그 디지털 변환부는, 상기 제 1 및 제 2 측정값의 차이가 상기 기준값 보다 작은 경우에, 상기 제 1 및 제 2 측정값의 평균값을 상기 제어 수단으로 전달하는 온도 측정 장치. The method according to claim 1,
Wherein the analog-to-digital converter transfers the average value of the first and second measured values to the control means when the difference between the first and second measured values is smaller than the reference value. 온도 센서마다 각각의 채널이 형성되고, 각각의 채널이 아날로그 디지털 변환부와 선택적으로 연결되도록 하는 SSR이 마련된 장치를 이용하여 온도를 측정하는 방법으로서,
샘플링 주기마다 상기 채널별로 2회씩의 온도 측정이 수행됨으로써, 채널별 제 1 측정 값과 제 2 측정 값을 확인하는 단계;
상기 채널별로 제 1 측정 값과 제 2 측정 값의 차이가 기준값보다 큰 지 여부가 상기 아날로그 디지털 변환부에 의하여 판단되는 단계;
상기 판단 결과에 따라, 상기 제 1 측정 값과 제 2 측정 값의 현재 평균값을 연산하거나, 이전 샘플링 주기에서 연산된 이전 평균값을 확인하는 단계; 및
상기 채널들을 모니터링하기 위한 제어 수단으로 상기 현재 평균값 또는 이전 평균값을 전달하는 단계;를 포함하는 온도 측정 방법. A method for measuring temperature using an apparatus provided with an SSR in which each channel is formed for each temperature sensor and each channel is selectively connected to an analog-digital converter,
Determining a first measurement value and a second measurement value for each channel by performing temperature measurement twice for each channel in each sampling period;
Determining whether the difference between the first measurement value and the second measurement value is greater than a reference value for each channel by the analog-to-digital converter;
Calculating a current average value of the first measured value and the second measured value according to the determination result or checking a previous average value calculated in a previous sampling period; And
And transmitting the current average value or the previous average value to the control means for monitoring the channels. 제 6 항에 있어서,
상기 채널별 제 1 측정 값과 제 2 측정 값을 확인하는 단계가, 첫번째 샘플링 주기에서 수행되는 경우에, 상기 제 1 측정 값과 제 2 측정 값의 평균값을 상기 제어 수단으로 전달하는 온도 측정 방법. The method according to claim 6,
Wherein the step of verifying the first measured value and the second measured value for each channel transmits the average value of the first measured value and the second measured value to the control means when the first measured value and the second measured value are performed in a first sampling period.
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