Portable thermocouple thermometer on the nonlinearity compensation

비선형 특성을 보정한 휴대용 열전대 온도계

  • Published : 1995.02.28

Abstract

A portable type K thermocouple thermometer is designed and fabricated to compensate the linearity to the high temperature $1000^{\circ}C$. The problems to be solved, which use a thermocouple thermometer are the compensation of the nonlinearity characters and reference compensation. The nonlinear character of the thermocouple is compensated, using an EPROM, and the reference compensation done using an IC AD595A. Before this compensation, there was the maximum error of $23.6^{\circ}C$(2.69%) at $876^{\circ}C$. However the results measured by the portable type K thermocouple thermometer fabricated show the character of the error of ${\pm}2^{\circ}C$(0.2%) in the range of the total temperature. This character satisfies the precision specifications of the type K thermal sensors in the range available $1000^{\circ}C$, which can be measured by the use of type K thermocouples. Therefore the portable type K thermocouple thermometer fabricated can be comparatively exactly used for the wide range of temperature of interest. Then this technique of compensating the nonlinear characters can be applied to the other kinds of thermal sensor compensation.

$1000^{\circ}C$까지 비직선 특성을 보상할 수 있는 휴대용 K형 열전대 온도계를 설계 및 제작하였다. 열전대를 이용한 온도계에서 해결해야 할 문제는 비선형특성 보상과 기준점 보상이다. 열전대의 비선형특성은 EPROM을 사용하여 보상하였으며, 기준점 보상은 집적 소자 AD595A를 사용하여 수행하였다. 비선형 특성을 보상하기 전에는 $876^{\circ}C$에서 최대 $23.6^{\circ}C$(2.69%)의 오차가 있었으나, 제작된 휴대용 K형 열전대 온도계로 측정한 결과는 전체 온도 범위 내에서 ${\pm}2^{\circ}C$(0.2%)의 오차 특성을 가진다. 이런 특성은 K형 열전대를 사용하여 측정할 수 있는 상용한도 $1000^{\circ}C$ 범위에서 온도센서의 정밀도 규격을 만족한다. 그러므로 제작된 휴대용 K형 열전대 온도계는 넓은 온도 측정에 비교적 정확하게 사용할 수 있다. 그리고 이러한 비선형 특성을 보상하는 기법은 다른 종류의 온도센서의 보상에 적용할 수 있다.

Keywords