Accuracy analysis on the temperature measurement with thermistor

인공위성용 서미스터의 온도측정 정확도 분석

The thermistors and AD590 are widely used for temperature measurement in space application. The resistance of thermistor will vary according to the temperature variation therefore the external voltage or current stimulus signal have to be provided to measure resistance variation. Recently high resolution electro optic camera system of satellite requires tight thermal control of the camera structure to minimize the thermal structural distortion which can affects the image quality. In order to achieve $1^{\circ}$(deg C) thermal control requirement, the accuracy of temperature measurement have to be higher than $0.3^{\circ}$(deg C). In this paper, the accuracy of temperature measurement using thermistors is estimated and analyzed.

인공위성에 사용되는 온도 측정 센서는 서미스터(Thermistor) 와 AD590이 주로 많이 사용되고 있다. AD590은 IC chip으로 서미스터에 비해 고가이며 $1^{\circ}C$ 온도 변화에 출력 전류가 약 $1{\mu}A$ 변하는 특성을 가진다. 이에 비해 서 미스터는 온도 변화에 따라 저항 값이 변하므로 외부에서 전류나 혹은 전압 stimulus를 인가해 주어야한다. 또한 일반적으로 AD590에 비해 저가이며 NTC(Negative Temperature Coefficient)와 PTC(Positive Temperature Coefficient) 두 가지 형태의 센서가 사용되고 있다. 고 정밀 저궤도 지구관측용 인공위성의 경우 온도에 따른 카메라 구조물의 변형이 최종 영상 품질에 영향을 미치게 되므로 고 품질의 영상획득을 위하여 카메라 구조물의 정밀 온도 제어가 필수적으로 요구되며 이를 구현하기 위해서 매우 정확한 온도측정 요구조건이 주어지게 된다. 저궤도 인공위성의 경우 카메라 시스템에 부착된 온도센서의 측정 정확도 요구조건이 $0.3^{\circ}C$ 까지 요구되는 경우도 있다. 본 논문은 저 궤도 인공위성에 적용된 서 미스터의 온도 측정 정확도에 대한 분석 내용을 나타내었다.