[논문]인덕티브 센서 응용을 위한 시간 영역 리드아웃 회로

오종엽; 조성훈

doi:10.13067/jkiecs.2023.18.4.625

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인덕티브 센서 응용을 위한 시간 영역 리드아웃 회로
Time-Domain Read-Out Circuit for Inductive Sensor Applications 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.18 no.4, 2023년, pp.625 - 640

오종엽 (한국공학대학교 나노반도체공학과) , 조성훈 (한국공학대학교 나노반도체공학과)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 IoT 응용에서 사용되는 인덕티브한 센서의 인덕턴스를 측정할 수 있는 회로를 제안하였다. RL 저역 통과 필터 회로, 비교기, 전류 제어 스위치, 커패시터의 특성을 이용하여 회로를 구성하였으며, RL 저역 통과 필터 회로의 출력 전압이 기준 전압보다 큰 duration time을 통해 1nH-1H 범위 내의 인덕턴스 값을 도출 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper propose a circuit that can measure the inductance of an inductive sensor used in IOT applications. The circuit was constructed using the characteristics of an RL low-pass filter circuit, comparator, current control switch, and capacitor, and the inductance value within the range 1[nH] < L ≤ 1[H] can be derived through the duration time during the output voltage of the RL low-pass filter circuit is greater than the reference voltage.

주제어

표/그림 (20)

그림 그림 1. 입출력 전압의 파형 Fig. 1 Waveform of the input and output voltage
표 표 1. 인덕턴스 변화에 따른 duration time Table 1. Duration time according to inductance change
표 표 2. 각 인덕턴스 값에 사용된 주파수 Table 2. Frequency used for each inductance value
표 표 3. 저항 변화에 따른 duration time Table 3. Duration time according to resistance change
표 표 4. 각 저항 값에 사용된 주파수 Table 4. Frequency used for each resistance value
표 표 5. V_high 변화에 따른 duration time Table 5. Duration time according to V_high change
표 표 6. Duty cycle 변화에 따른 duration time Table 6. Duration time according to duty cycle change
표 표 7. 주파수 변화에 따른 duration time Table 7. Duration time according to frequency change
그림 그림 2. 인덕턴스를 측정하기 위한 회로 구성 Fig. 2 Diagram of circuit to measure inductance
그림 그림 3. 포화가 일어나지 않을 때 V_c의 파형 Fig. 3 Waveform of V_c when saturation does not occur
표 표 8. 측정 순서 Table 8. Order of measurement
그림 그림 4. 인덕턴스를 측정하는 방법에 대한 순서도 Fig. 4 Flowchart of measuring inductance
표 표 9. 각 범위에서 사용된 저항 및 주파수 Table 9. Resistance and frequency used for each range
표 표 10. 0 - τ까지의 커패시터에 형성되는 전압 Table 10. Voltage through the capacitor from 0 to τ
표 표 11. 10[mH] < L ≤ 1[H] 범위 내의 인덕턴스 L Table 11. Inductance L within range 10[mH] < L ≤ 1[H]
표 표 12. 100[uH] < L ≤ 10[mH] 범위 내의 인덕턴스 L Table 12. Inductance L within range 100[uH] < L ≤ 10[mH]
표 표 13. 1[uH] < L ≤ 100[uH] 범위 내의 인덕턴스 L Table 13. Inductance L within range 1[uH] < L ≤ 100[uH]
표 표 14. 10[nH] < L ≤ 1[uH] 범위 내의 인덕턴스 L Table 14. Inductance L within range 10[nH] < L ≤ 1[uH]
표 표 15. 1[nH] ≤ L ≤ 10[nH] 범위 내의 인덕턴스 L Table 15. Inductance L within range 1[nH] ≤ L ≤ 10[nH]
그림 그림 5. 인덕턴스가 1.1H인 경우 Fig. 5 Case of the inductance is 1.1H

참고문헌 (7)

S. K. Sowe, T. Kimata, M. Dong and K.？Zettsu, "Managing Heterogeneous Sensor Data？on a Big Data Platform: IoT Services for？Data-Intensive Science," IEEE 38th International？Computer Software and Applications Conference？Workshops, Vasteras, Sweden, 2014, pp.？295-300.
Y. Shon, "Scientometric Analysis for Internet？of Things of Service Concentration and Smart？Device of Next-Generation," The Journal of the？Korea institute of electronic communication？sciences, vol. 10, no. 6, pp. 721-728, Jun. 2015.
S. Park, C. Hwang, and D. Park, "Internet of？Things(IoT) ON system implementation with？minimal Arduino based appliances standby？power using a smartphone alarm in the？environment," The Journal of the Korea institute？of electronic communication sciences, vol. 10, no.？10, pp. 1175-1182, Oct. 2015.
C. Choi, "A Study On IoT Data Consistency？in IoT Environment," Journal of Internet of？Things and Convergence, vol. 8, no. 5, pp.？127-132, Oct. 2022.
H. Y. Teh, A. W. Kempa-Liehr, and K. I.-K.？Wang, "Sensor data quality: A systematic？review," J. Big Data, vol. 7, no. 1, p. 11, Feb.？2020.
T. S. Mathis, N. Kurra, X. Wang, D. Pinto, P.？Simon, and Y. Gogotsi, "Energy storage data？reporting in perspective-Guidelines for？interpreting the performance of？electrochemical energy storage systems," Adv.？Energy Mater., vol. 9, no. 39, Oct. 2019.

상세보기
T. Sakurai and A. R. Newton, "A simple？MOSFET model for circuit analysis," IEEE？Transactions on Electron Devices, vol. 38, no. 4,？pp. 887-894, April 1991.

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