온도센싱에 관하여...

by 이희철 | 2016-08-16 22:34
아두이노

전기밥솥에도 (당연히) 온도센서가 달려 있고...


이 온도센서를 이용 할 수 있다면...


사실 금상첨화...


왜냐면...


기구적으로 가장 온도센싱이 잘 되는 위치에 센서가 있으며 달리 기구적인 고려가 필요없다는 점이 가장 큰 장점...


그러나 전기밥솥에 장착되어 있는 온도센서를 사용하려면...


전혀 공개되지 않은 온도센서의 온도특성을 해킹해서 거꾸로 알아내야 한다는 것...


온도변화를 주면서 센서의 저항값의 변화와 전기밥솥의 온도변화를 주면서 일일히 알아내야 한다는 것은 상당한 노가다가 필요하다...


 



해서...


온도특성과 데이터쉬트를 비롯해 소스코드까지 모두 공개된 LM35 온도센서를 사용하면 코딩도 매우 간단해 질 뿐만 아니라...


온도와 아날로그 입력에서 받아들이는 값을 보정할 필요도 없다... (온도를 읽기 위한 계산 공식이 있다.)


게다가 온도센서를 3개를 사용한다면...


센서의 갯수가 많기 때문에 더 정확한 온도값을 알아낼 수 있을 뿐더러...


가동 중에 한개이상의 온도센서가 이상이 발생할 경우 경고메세지를 내 줄 수도 있다...


실제로 연결해 보니 센서 3개중 한개의 온도 센싱값이 두개와 다르게 읽혀서 뜯어내고 다시 연결...




일단 본드를 붙인 후 실리콘건으로 실리콘을 녹여 붙이려고 했으나...


세가지 문제 발생...


첫번째...


본드를 바른것 때문에 밥솥을  넣는 것을 인식하는 스위치가 동작을 잘 안했고...


둘째...


인터넷을 검색해 보니 실리콘이 녹는 온도가 낮아 수비드로 동작할 때 발생하는 열 때문에 녹을 가능성이 있어 사용 하기 힘들었다...


마지막으로 셋째는...


실제로 아두이노에 연결해서 온도를 측정해서 Serial.print함수로 출력해 보니...



3개의 센서 (T1, T2, T3)는 서로 측정값이 비슷했으나...


실제 밥솥에 접촉되는 앞면의 온도와 3개의 센서를 붙인 뒷면의 온도착이가 무척 크게 나타나 위의 그림과 같이 정확한 온도값을 읽을 수가 없었다...


상황이 이럴렇게 되니...


이제 어쩔 수 없이...


다시 이전의 온도센서가 필요해 졌다...




급하게 전기밥솥 제조회사에 연락해 온도센서만 구입 할 수 있냐고 물어보니..


안된단다...


소비자에게 부품을 판매하면 회재나 사고등이 날 수 있어 본사에서 판매를 하지 말라고 한다고...


센터에 찾아가서 사정사정해서  (대기업 연구소에서 근무한 경험이 있어 전자회로 설계능력이 있고 필요하면 각서를 써 줄 수도 있다고 굽신굽신...) 2개를 구입했다...




기존의 센서를 제거하고...


새로 구입한 온도센서를 다시 장착...



제거한 센서를 아두이노에 연결해서 프로그램을 작성해서 온도값을 확인해 보았더니...


온도의 편차가 2도정도 난다...


아날로그 입력단에 노이즈가 생겨 그럴 수도 있고...


프로그램에서 온도를 읽을 때 delay를 주거나 평균값을 취해 노이즈를 줄이는 방법...


IR필터를 사용하는방법...


아날로그 리퍼런스전압에 콘덴서를 연결해 하드웨어적으로 노이즈를 감소하는 방법등을 구현할 수 있겠다..


결론적으로...


기존 전기밥솥에 들어 있는 온도센서를 사용하기로 하고...


하드웨어와 소프트웨어적인 방법으로 측정한 온도값의 편차를 줄이고 정확도를 높이는 작업이 필요해 보인다...



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이희철

요리, 전자회로설계