수온 센서 서미스터 특성과 커브 피팅

Abstract

수온 센서의 센싱부는 서미스터(Thermistor)로 되어있는데, 이 서미스터 특성 방정식이 수온 센서의 온도 측정 정확도를 결정한다. NTC 서미스터의 특성 방정식의 해를 3가지 커브 피팅 방법으로 구하고 수온 센서의 교정 데이터를 사용하여 커브 피팅 결과에 따른 온도 측정 정확도를 분석하여 그 결과를 제시하였다. 스테인하트-하트 다항식(steinhart-hart polynomials)을 이용한 최소자승법(least square method)과 체비쇼프 다항식(chebyshev polynomials)을 이용한 커브 피팅 방법이 동일하게 온도 정확도가 가장 높았으며 11개의 온도 교정점에서 4개의 교정 계수를 구하여 계산한 교정결과와 6개의 온도 교정점에서 4개의 교정 계수를 구하여 계산한 교정결과의 온도 편차가 두 다항식 모두 1 μK 으로 동일하게 계산되었다. 수온 센서의 온도 교정점의 개수를 11개에서 6개로 줄여도 교정 편차 목표 범위에서 교정 결과에 차이가 없다는 것은 교정에 사용되는 장비의 유지관리 및 복잡한 교정 데이터 처리과정 등에 소모되는 시간과 비용을 절반으로 줄일 수 있다는 점에서 상당히 중요한 연구결과로 판단된다. 이 연구에 사용된 계산 방법과 절차는 해양과학기술원의 수온 센서 교정에 유용하게 활용될 수 있다.