Abstract
This paper describes the temperature compensation algorithm using thermopile detector for nondispersive infrared methane gas sensor. From the output voltage of thermistor that is attached onto the infrared detector, the ambient temperature was extracted. The effects of temperatures on the properties of sensor module (the characteristics of narrow bandpass filter, optical cavity and infrared lamp, and gas absorption coefficient times optical path length) have been introduced in order to implement the temperature compensation algorithm. Even though the measurement error of developed sensor module was in the range of $\pm$ 1,500 ppm, after programming the temperature compensation algorithm, the developed sensor module shows a high accuracy less than +180 ppm error within $20^{\circ}C$ temperature variation.
본 논문에서는 써모파일을 사용한 비분산 적외선 메탄가스센서의 온도보상 알고리즘을 제시하였다. 가스측정을 위해 적외선 감지부에 내장된 써미스터의 출력전압과 분위기 온도와의 상관성을 도출하고, 협 대역통과 필터 특성과 온도 변화에 따른 센서모듈(광 공동과 적외선램프)의 출력전압 특성 및 메탄가스의 흡수계수와 광 경로에 따른 출력특성 해석을 통하여 가스센서 모듈의 온도보상 알고리즘을 도출하였다.온도보상 전 약 $\pm$ 1,500 ppm 이상의 오차를 갖는 센서는 온도보상 알고리즘을 적용함으로써 $20^{\circ}C$온도변화 구간에서 최대 약 180 ppm 이하의 정밀한 센서모듈을 제작하였다.
