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"노출된 Sensor의 Analog 전류 측정 시 외부에서 유입되는 Noise의 감쇄 방법 및 정밀측정 방법"에 관한 논문 중 2015년 이후 논문이 필요

"노출된 Sensor의 Analog 전류 측정 시 외부에서 유입되는 Noise의 감쇄 방법 및 정밀측정 방법"에 관한 논문 중 2015년 이후 논문이 필요

"노출된 Sensor의 Analog 전류 측정 시 외부에서 유입되는 Noise의 감쇄 방법 및 정밀측정 방법"에 관한 2015년 이후의 연구 논문들에서는 다양한 기술들이 검토되고 있습니다. 이러한 기술들은 노이즈를 감쇄하고 측정의 정밀도를 높이기 위한 다양한 접근 방식을 포함하고 있습니다.

  1. 노이즈 필터링 기법:

    • 액티브 필터링: Operational amplifiers를 사용하여 고주파 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있는 액티브 필터를 설계합니다. 이는 특히 고성능, 저전력 아날로그 프론트엔드와 통합된 DSP를 포함하는 시스템에서 유용할 수 있습니다[1].
    • 디지털 신호 처리 (DSP): 고급 DSP 알고리즘을 통해 실제 신호와 노이즈를 구분하고, 실시간으로 노이즈를 제거할 수 있습니다. 예를 들어, 자기혼합 간섭계 레이저 센서에서 적응형 선형 향상(ALE) 기법을 사용하여 AWGN 및 충동성 노이즈를 제거할 수 있습니다[6].

  2. 차동 측정 사용:

    • 차동 증폭기: 두 전압 간의 차이를 측정하여 공통 모드 노이즈를 상쇄하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 자기장계 센서에서 차동 측정을 통해 신호 대 잡음비(SNR)를 개선할 수 있습니다[5].

  3. 차동 회로 설계:

    • 차동 센서 배열: 두 개의 센서 배열을 차동 구성으로 사용하여 배경 필드의 영향을 줄이고 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있습니다[3].

  4. 신호 평균화:

    • 신호 평균화: 센서 판독값을 일정 시간 동안 평균화하여 랜덤 노이즈를 줄이고, 더 안정적이고 신뢰할 수 있는 측정을 제공합니다.

  5. 회로 설계 및 구성 요소 선택:

    • PCB 설계 최적화: 인쇄 회로 기판(PCB)의 레이아웃과 설계를 신중하게 하여 노이즈 결합을 최소화합니다.
    • 고품질 구성 요소 사용: 노이즈 특성이 낮은 고품질의 구성 요소를 사용합니다. 예를 들어, 저잡음 저항 브리지 센서 아날로그 프론트엔드를 사용하여 잡음을 최소화할 수 있습니다[4].

  6. 격리 기술:

    • 광학적 격리: 옵토-아이솔레이터를 사용하여 센서 회로를 다른 노이즈가 많은 전자 기기와 분리합니다.

위의 방법들은 각각의 센서 및 측정 환경에 맞게 조정될 수 있으며, 연구자들은 이러한 기술들을 결합하여 최적의 노이즈 감쇄 및 측정 정밀도를 달성하는 방법을 계속 연구하고 있습니다. 연구 논문들에서는 이러한 방법들이 실제 응용 사례에서 어떻게 구현되고 효과를 발휘하는지에 대한 실험적 결과도 다루고 있습니다. 예를 들어, 회로 잡음과 장치 불완전성에 대한 시스템의 내결함성을 평가하여 신뢰성을 높일 수 있습니다[2].

References
  1. [1]

    HELLEPUTTE, N. V., et al. A 345 µw multi-sensor biomedical soc with bio-impedance, 3-channel ECG, motion artifact reduction, and integrated DSP. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2015. https://doi.org/10.1109/jssc.2014.2359962.

  2. [2]

    CHEN, Zhe, et al. Processing near sensor architecture in mixed-signal domain with CMOS image sensor of convolutional-kernel-readout method. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 2020. https://doi.org/10.1109/tcsi.2019.2937227.

  3. [3]

    YE, C., et al. Differential sensor measurement with rotating current excitation for evaluating multilayer structures. IEEE Sensors Journal, 2016. https://doi.org/10.1109/jsen.2015.2488289.

  4. [4]

    YOO, Mookyoung, et al. Low-noise resistive bridge sensor analog front-end using chopper-stabilized multipath current feedback instrumentation amplifier and automatic offset cancellation loop. IEEE Access, 2022. https://doi.org/10.1109/access.2022.3144688.

  5. [5]

    KAMADA, K., et al. Noise reduction and signal-to-noise ratio improvement of atomic magnetometers with optical gradiometer configurations. Optics express, 2015. https://doi.org/10.1364/oe.23.006976.

  6. [6]

    KHAN, Zohaib A., et al. Adaptive estimation and reduction of noises affecting a self-mixing interferometric laser sensor. IEEE Sensors Journal, 2020. https://doi.org/10.1109/jsen.2020.2992848.

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