A Temperature Difference-to-Frequency Converter Using Resistence Temperature Detectors

측온 저항체 온도센서를 이용한 온도차-주파수 변환기

A novel temperature difference-to-frequency converter using two resistance temperature detectors (RTD) has been developed. The resistance difference of two RTD is converted into its equivalent inductance to form the resonant circuit of the Colpitts oscillator. The conversion sensitivity of 16 Hz/$^{\circ}C$ and the residual nonlinearity less than 2.15% over the temperature difference range from 35$^{\circ}C$ to 155$^{\circ}C$ are obtained by the prototype converter. The frequency drift of oscillator itself is $\pm$ 0.5Hz. Thus, the minimum detectable temperature difference is estimated to be $\pm$ 0.013$^{\circ}C$. The proposed coverter, except for two RTD, can be fabricated in monolithic IC form.

2개의 측온 저항체 온도 센서(RTD)를 이용한 온도차-주파수 변환기를 개발했다. 2개의 측온 저항체 온도 센서(RTD)의 저항차는 콜피츠 발진기의 공진 회로를 형성하는 등가 인덕턴스로 변환된다. 제안한 변환기는 35$^{\circ}C$에서 155$^{\circ}C$의 온도차 범위에서 16Hz/$^{\circ}C$의 변환 감도와 2.15%의 최대 직선 오차를 나타낸다. 발진기 자체의 주파수 드리프트는 $\pm$ 0.5Hz이다. 따라서, 최소 검출 가능 온도차는 $\pm$ 0,013$^{\circ}$C로 평가된다. 측온 저항체 온도 센서(RTD)을 제외한 모든 회로는 모노리딕 IC형태로 제작 할 수 있다.