KR100313910B1 - 다채널 자장측정장치 및 방법 - Google Patents

다채널 자장측정장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100313910B1
KR100313910B1 KR1019990006353A KR19990006353A KR100313910B1 KR 100313910 B1 KR100313910 B1 KR 100313910B1 KR 1019990006353 A KR1019990006353 A KR 1019990006353A KR 19990006353 A KR19990006353 A KR 19990006353A KR 100313910 B1 KR100313910 B1 KR 100313910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
field sensor
output
superconducting
compensation coil
Prior art date
Application number
KR1019990006353A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000056757A (ko
Inventor
이승민
문승현
오병두
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구자홍, 엘지전자주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019990006353A priority Critical patent/KR100313910B1/ko
Publication of KR20000056757A publication Critical patent/KR20000056757A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100313910B1 publication Critical patent/KR100313910B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/035—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices
    • G01R33/0354—SQUIDS
    • G01R33/0356—SQUIDS with flux feedback
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0094—Sensor arrays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

디지털화된 상쇄자장을 이용하여 기준 자장센서의 출력이 다른 자장센서의 잡음으로 입력되는 것을 방지하고 각 자장센서에 인가되는 상쇄자장의 오차를 최소화하여 자장측정의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 다채널 자장측정장치 및 방법에 관한 것으로, 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 그중 하나가 기준 자장센서로 지정되어 기준 자장센서의 출력과 각 자장센서 출력의 차이값으로 자장을 측정하는 다채널 자장측정장치에 있어서, 기준 자장센서를 제외한 각 자장센서와 대응되도록 설치되고 인가된 전기신호레벨에 비례하는 자기장을 생성하여 자장센서 주변 자기장을 상쇄시키는 보상코일과, 기준 자장센서의 아날로그 전압출력을 디지털로 변환하는 A/D 변환기와, A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터를 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하기 위한 보정부와, 보정부의 출력을 아날로그 전기신호로 변환하여 상기 보상코일로 출력하는 D/A 변환기를 포함하여 구성되므로 시스템의 안정성을 확보하여 유입잡음을 방지하고 정확한 자장측정을 수행할 수 있다.

Description

다채널 자장측정장치 및 방법{Apparatus and Method for Multichannel Measuring of Magnetic field}
본 발명은 초전도 소자의 하나인 초전도 양자 간섭 소자(SuperconductingQuantum Interference Device ; 이하, SQUID)를 어레이로 배열하여 위치에 대한 자장의 세기를 검출하는 다채널 자장측정장치에 있어, 비차폐 환경상에서 발생하여 다채널 자장측정장치의 미세 자장측정에 저해요소로 작용하는 과대 자기장성분을 상쇄시키기 위한 다채널 자장측정장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 SQUID는 지구 자기장의 약 일억분의 일 정도의 극히 미약한 자기장을 검출할 수 있는 특성을 갖고 있는 소자로서, 이동을 통해 자기장의 공간적인 분포나 자성물체의 공간적 분포를 알아낼 수 있다.
따라서 이러한 특성을 이용하여 자기장 측정뿐만 아니라 미소전류 전압측정기인 측정계측기, 심자측정기, 잠수함 탐지기, 자원 탐사용 기기, 비파괴 검사 등의 다양한 분야 특히, 자기 신호를 이용한 3차원 영상 처리 시스템에서 널리 응용이 되고 있다.
그러나 비차폐 환경에서 존재하는 큰 자장하에서 미세한 신호를 검출하기 위해서는 경도측정기(Gradiometer) 형태의 자속측정기를 사용해야한다.
이때 자속측정기는 크게 두 가지로 구분되는데, 두 개 이상의 SQUID를 사용하는 방법과 자장 픽업 코일(Pickup Coil)을 경도측정기 형태로 제작하여 하나의 SQUID에 입력하는 방법이 있다.
특히, 고온 초전도 SQUID의 경우는 고온 초전도 픽업 코일이 상용화되지 않아 여러개의 SQUID를 사용하는 방법과 소자 레벨에서 경도측정기 코일을 구현하는 방법이 시도되고 있다.
한편, 여러개의 SQUID를 이용하는 방법은 다시 SQUID 각각의 신호를 읽어 그차이를 검출하는 방법과 기준 SQUID와의 차이를 검출하는 방법으로 구분할 수 있는데, 기준 SQUID와의 차이를 검출하는 방법이 적용된 종래의 기술에 따른 다채널 자장측정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, SQUID(SQ0)와 앰프(1) 및 되먹임 코일(FL0)로 구성되어 자속 고정루프(Flux Locked Loop: FLL)를 이루는 기준 자장센서와, n개의 채널별로 각각 SQUID(SQ1)(SQ2)(SQn), 앰프(2)(3)(4), 되먹임 코일(FL1)(FL2)(FLn)로 구성되어 자속 고정 루프(FLL)를 이루는 자장센서 및 각각의 자장센서 주변의 큰 자기장을 상쇄시키기 위한 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래기술의 동작을 설명하면 다음과 같다.
기준 자장센서의 SQUID(SQ0)에 의해 측정된 자장은 전압형태로 출력되고 앰프(1)에 의해 증폭되어 각각의 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 인가된다.
이어서 각각의 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 형성된 상쇄 자기장에 의해 각 SQUID(SQ1)(SQ2)(SQn)에 인가된 주변 자기장은 상쇄되고 각 자장센서의 위치특성에 따른 자장측정값이 각 채널별로 출력된다.
이때 각 자장센서는 그 위치특성 즉, 거리특성에 따라 서로의 자장측정값이 다르게 출력되므로 이 값이 상쇄자기장에 의해 상쇄되지 않고 출력되는 것이다.
따라서 각 채널별 자장측정값과 기준 자장센서의 출력값과의 차이를 검출하여 미세 자장검출을 수행한다.
그러나 종래의 기술에 따른 다채널 자장측정장치는 연속적인 아날로그 출력에 따라 상쇄자장을 발생시키므로 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 기준 자장센서의 SQUID의 잡음으로 발생된 신호가 보상코일에 연속적으로 입력되므로 기준 자장센서와 나머지 자장센서와의 비정상적인 크로스토크(Crosstalk)가 발생하게 되고 이 크로스토크가 전체 시스템에 전파되어 이상 발진이 가능하게 되어 잡음발생요인으로 작용하고 그로 인한 잡음으로 원하는 수준의 CMRR(Common Mode Rejection Ratio) 즉, 동상분 제거율을 얻을 수 없다.
둘째, 각 보상코일의 물리적 특성상 즉, 코일턴수 오차 등의 이유로 각 자장센서에 인가되는 상쇄자장의 오차가 발생한다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 디지털화된 상쇄자장을 이용하여 기준 자장센서의 출력이 다른 자장센서의 잡음으로 입력되는 것을 방지하고 각 자장센서에 인가되는 상쇄자장의 오차를 최소화하여 자장측정의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 다채널 자장측정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 다채널 자장측정장치는 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 그중 하나가 기준 자장센서로 지정되어 기준 자장센서의 출력과 각 자장센서 출력의 차이값으로 자장을 측정하는 다채널 자장측정장치에 있어서, 기준 자장센서를 제외한 각 자장센서와 대응되도록 설치되고 인가된 전기신호레벨에 비례하는 자기장을 생성하여 자장센서 주변 자기장을 상쇄시키는 보상코일과, 기준 자장센서의 아날로그 전압출력을 디지털로 변환하는 A/D 변환기와, A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터를 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하기 위한 보정부와, 보정부의 출력을 아날로그 전기신호로 변환하여 보상코일에 출력하는 D/A 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터의 비트수를 조절하여 자장센서의 동작점이 순간적으로 특정값 이상 바뀌지 않도록 하는 비트수 조절부를 더 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한 초전도 양자 간섭 소자에 인가되는 바이어스를 역전시키기 위한 데드타임동안 보정부의 디지털 출력데이터가 아날로그 전기신호로 변환되고 각 보상코일에 인가되어 자기장 상쇄가 이루어지도록 D/A 변환기에 데드타임 주기와 동기된 클럭펄스를 제공하는 클럭 발생부를 더 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다채널 자장측정장치의 다른 실시예는 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 초전도 양자 간섭 소자를 사용하지 않은 별도의 자장센서를 기준 자장센서로 지정하여 기준 자장센서의 출력과 각 자장센서 출력의 차이값으로 자장을 측정하는 다채널 자장측정장치에 있어서, 기준 자장센서를 제외한 각 자장센서와 대응되도록 설치되고 인가된 전기신호레벨에 비례하는 자기장을 생성하여 자장센서 주변 자기장을 상쇄시키는 보상코일과, 기준 자장센서의 아날로그 전압출력을 디지털로 변환하는 A/D 변환기와, A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터를 상기 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하기 위한 보정부와, 보정부의 출력을 아날로그 전기신호로 변환하여 보상코일에 출력하는 D/A 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다채널 자장측정방법은 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 그중 하나가 기준 자장센서로 지정되며 상기 기준 자장센서를 제외한 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키기 위한 보상코일을 구비하고 기준 자장센서의 아날로그 출력이 상기 보상코일에 인가되어 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키는 다채널 자장측정장치에 있어서, 기준 자장센서의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하고 이를 아날로그 전기신호로 변환하여 각 보상코일에 인가함으로서 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키고 각 자장센서의 위치특성에 따른 출력과 기준 자장센서의 출력의 차이값에 따라 자장을 측정하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 다채널 자장측정장치의 구성을 나타낸 레이아웃도
도 2는 본 발명에 따른 다채널 자장측정장치의 구성을 나타낸 레이아웃도
도 3은 본 발명에 따른 다채널 자장측정장치의 출력특성을 나타낸 그래프
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
SQ0∼ SQn: 초전도 양자 간섭소자 1~4: 앰프
FL0~ FLn: 되먹임 코일 CL1~ CLn: 보상 코일
11: A/D 변환기 12: 비트수 조절부
13: 보정부 14: 클럭 발생부
15: D/A 변환기
이하, 본 발명에 따른 다채널 자장측정장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 다채널 자장측정장치의 구성을 나타낸 레이아웃도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다채널 자장측정장치의 출력특성을 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 다채널 자장측정장치는 SQUID(SQ0)와 앰프(1) 및 되먹임 코일(FL0)로 구성되어 자속 고정루프(Flux Locked Loop: FLL)를 이루는 기준 자장센서와, n개의 채널별로 각각 SQUID(SQ1)(SQ2)(SQn), 앰프(2)(3)(4), 되먹임 코일(FL1)(FL2)(FLn)로 구성되어 자속 고정 루프 FLL을 이루는 자장센서 및 각각의 자장센서 주변의 비차폐 환경에 따른 자기장을 상쇄시키기 위한 보상코일(CL1)(CL2)(CLn), 상기 기준 자장센서의 아날로그 출력을 디지털로 변환하기 위한 A/D 변환기(11), A/D 변환기(11)에서 출력된 디지털 데이터의 비트수를 자장센서의 동작점에 맞출 수 있도록 조절하기 위한 비트수 조절부(12), 비트수 조절부(12)에서 비트수가 조절된 디지털 데이터를 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)의 특성에 맞도록 보정하는 보정부(13), 보정부(13)의 출력을 아날로그로 변환하여 각 보정코일(CL1)(CL2)(CLn)에 제공하는 D/A 변환기(15), 각 자장센서의 SQUID에 인가되는 바이어스를 역전시키기 위한 데드타임(Dead Time)동안 상기 보정부(13)의 디지털 출력데이터가 아날로그로 변환되고 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 인가되어 자기장 상쇄가 이루어지도록 상기 D/A 변환기(15)에 상기 데드타임 주기와 동기된 클럭펄스를 제공하는 클럭 발생부(14)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
기준 자장센서의 SQUID(SQ0)에 의해 전압형태로 변환된 자속은 앰프(1)에 의해 증폭되고 A/D 변환기(11)에 의해 일정 비트수의 디지털 데이터로 변환되어 비트수 조절부(12)에 입력된다.
이어서 비트수 조절부(12)는 A/D 변환기(11)에서 출력된 디지털 데이터의 비트수를 자장센서의 동작점과 맞출 수 있도록 조절하여 보정부(13)로 출력한다.
그리고 보정부(13)는 상기 비트수 조절부(12)에서 출력된 디지털 데이터를 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 인가할 수 있도록 분배함과 동시에 기설정된 값에 따라 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)의 특성에 맞도록 보정하여 D/A 변환기(15)로 출력한다.
이때 보정부(13)를 통한 디지털 데이터 보정값 설정은 실제 자장 측정에 앞서, 수행된다. 예를 들어, 일정레벨의 실험용 자장을 기준 자장센서에 인가하면 그에 따른 기준 자장센서의 출력이 A/D변환기(11), 비트수 조절부(12), 보정부(13) 및 D/A 변환기(15)를 경유하여 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 인가되므로 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)은 동일한 상쇄 자장을 발생해야 한다.
그러나 실제로는 각 보상코일의 코일 턴수의 차이등으로 인하여 약간의 오차가 발생하게 되므로 이 오차성분을 보정할 수 있도록 보정부(13)를 통해 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 인가되는 신호레벨을 조절하는 것이다.
따라서 이와 같이 보정값이 기설정된 보정부(13)를 경유하여 디지털 데이터가 출력되면 D/A 변환기(15)는 클럭 발생부(14)에서 공급되는 클럭펄스에 따라 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)에 아날로그 신호를 인가한다.
이때 고온 초전도 SQUID는 바이어스 리버설(Bias Reversal) 방법 즉, 인가되는 바이어스를 주기적으로 역전시키는 방법을 이용하여 임계전류의 요동으로 인한 저주파 잡음을 감소시키고 이 바이어스 리버설이 이루어지는 시간동안은 자장측정동작이 수행되지 않으므로 이를 데드타임(Dead Time)이라 한다.
따라서 이 데드타임 동안 주변 자기장을 상쇄시키면 신호간의 간섭을 최소화할 수 있으므로 D/A 변환기(15)가 이 데드타임동안 디지털 데이터를 아날로그로 변환하여 출력하고 그에 따라 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)이 상쇄자기장을 생성할 수 있도록 데드타임과 동기된 클럭펄스를 클럭 발생부(14)에서 발생시키는 것이다.
이어서 각 보상코일(CL1)(CL2)(CLn)은 인가된 데드타임동안 아날로그 신호에 따른 상쇄 자기장을 발생시키고 그에 따라 각 자장센서에 인가되는 주변 자기장성분이 제거되어 각 자장센서의 위치특성에 따른 미세 자장성분만이 각각의 앰프(2)(3)(4)를 통해 출력되는 것이다.
그리고 각 자장센서의 출력은 기준 자장센서의 출력과 비교되어 그 차이값이 실제 측정값으로 출력되고 자장측정이 완료된다.
도 3은 실제 본 발명을 적용한 예로서, 103Φ0수준의 주변 자기장이 존재하고 기준 자장센서의 출력을 1/4 Φ0수준으로 디지털화하여 채널 1 및 채널 2의 SQUID(SQ1)(SQ2)에 상쇄 자기장으로 인가하며 동시에, 채널 1 및 채널 2의 SQUID(SQ1)(SQ2)에 Φ0크기의 주기와 위상을 달리하는 그라디언트(Gradient) 입력이 존재하는 경우 채널 1 및 채널 2의 출력(CH1)(CH2)과 채널 1과 채널 2의 상대값(CH1-CH2)을 나타낸 그래프로, 채널 1과 채널 2의 출력은 디지털화된 상쇄 자기장이 인가됐기 때문에 매우 잡음이 많아 보이지만 모두 같은 레벨로 변화하기 때문에 연속적인 출력을 나타내어 잡음성분이 배제된 정확한 자장측정이 이루어짐을 알 수 있다.
이때 이론상으로는 기준 자장센서의 출력을 1/2Φ수준 미만으로 디지털화하면 원하는 출력을 얻을 수 있지만, 실제 1/2Φ에 약간 못미치는 값을 디지털화하여 상쇄 자기장으로 가하여도 주변 자기장의 변화가 심하면 자속이 순간적으로 1/2Φ 이상 이동할 수 있어 원하는 결과를 얻을 수 없으므로 이러한 점을 고려하여 1/4Φ 수준으로 디지털화한 예를 든 것이다.
또한 본 발명에서 기준 자장센서는 상쇄 자기장 형성 및 다른 자장센서의 출력값과 비교하기 위한 기준 자장값을 제공하는 구성으로서 본 발명의 핵심은 디지털화된 기준 자장값으로 상쇄 자기장을 형성하는 것이므로 SQUID를 사용하지 않은 일반적인 자장센서로 대체하여도 자체 잡음에 의한 상쇄자속의 잡음수준이 디지털값(예를 들어, 1/4Φ)보다 충분히 작으면 SQUID를 사용한 자장센서를 사용할 때와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 다채널 자장측정장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기준 자장센서의 출력을 디지털화하고 그 디지털 데이터를 이용한 상쇄자기장을 사용하므로 자장센서와의 커플링성분이 다른 자장센서의 자속 고정루프를 제한할 수 있게되어 시스템의 안정성을 확보할 수 있다.
둘째, 자기장 상쇄동작을 데드타임동안 수행하므로 자장센서간의 유입잡음을 방지할 수 있다.
셋째, 각 보상코일의 특성에 맞도록 상쇄 자기장 형성용 신호레벨을 적절히 조절하므로 자장측정에 불필요한 주변 자기장성분을 확실하게 상쇄시켜 정확한 자장측정을 수행할 수 있다.

Claims (7)

  1. 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 그중 하나가 기준 자장센서로 지정되어 기준 자장센서의 출력과 각 자장센서 출력의 차이값으로 자장을 측정하는 다채널 자장측정장치에 있어서,
    기준 자장센서를 제외한 각 자장센서와 대응되도록 설치되고 인가된 전기신호레벨에 비례하는 자기장을 생성하여 자장센서 주변 자기장을 상쇄시키는 보상코일;
    상기 기준 자장센서의 아날로그 전압출력을 디지털로 변환하는 A/D 변환기;
    상기 A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터를 상기 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하기 위한 보정부;
    상기 보정부의 출력을 아날로그 전기신호로 변환하여 각 보상코일에 출력하는 D/A 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다채널 자장측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터의 비트수를 자장센서의 동작점과 맞춰지도록 조절하기 위한 비트수 조절부를 더 구비하여 구성됨을 특징으로 하는다채널 자장측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    초전도 양자 간섭 소자에 인가되는 바이어스를 역전시키기 위한 데드타임동안 상기 보정부의 디지털 출력데이터가 아날로그 전기신호로 변환되고 각 보상코일에 인가되어 자기장 상쇄가 이루어지도록 상기 D/A 변환기에 상기 데드타임 주기와 동기된 클럭펄스를 제공하는 클럭 발생부를 더 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 다채널 자장측정장치.
  4. 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 초전도 양자 간섭 소자를 사용하지 않은 별도의 자장센서를 기준 자장센서로 지정하여 기준 자장센서의 출력과 각 자장센서 출력의 차이값으로 자장을 측정하는 다채널 자장측정장치에 있어서,
    기준 자장센서를 제외한 각 자장센서와 대응되도록 설치되고 인가된 전기신호레벨에 비례하는 자기장을 생성하여 자장센서 주변 자기장을 상쇄시키는 보상코일;
    상기 기준 자장센서의 아날로그 전압출력을 디지털로 변환하는 A/D 변환기;
    상기 A/D 변환기에서 출력된 디지털 데이터를 상기 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하기 위한 보정부;
    상기 보정부의 출력을 아날로그 전기신호로 변환하여 상기 보상코일에 출력시키는 D/A 변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다채널 자장측정장치.
  5. 두 개의 초전도 접합과 초전도 루프로 이루어져 외부 자속을 초전도 접합의 양단에 전압으로 변화시키는 초전도 양자 간섭 소자와 상기 초전도 접합의 일단에 전압 차이를 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 출력단과 상기 초전도 접합의 타단에 연결된 되먹임 코일에 의해 자속 고정 루프(FLL)가 형성된 자장센서가 다수개 배열되고 그중 하나가 기준 자장센서로 지정되며 상기 기준 자장센서를 제외한 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키기 위한 보상코일을 구비하고 상기 기준 자장센서의 아날로그 출력이 상기 보상코일에 인가되어 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키는 다채널 자장측정장치에 있어서,
    상기 기준 자장센서의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하고 이를 아날로그로 변환하여 각 보상코일에 인가함으로서 각 자장센서의 주변자기장을 상쇄시키고 각 자장센서의 위치특성에 따른 출력과 상기 기준 자장센서의 출력의 차이값에 따라 자장을 측정하는 것을 특징으로 하는 다채널 자장측정방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 자장센서의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하는 단계는
    상기 디지털로 변환된 기준 자장센서의 출력의 비트수를 자장센서의 동작점과 맞도록 조절하는 단계를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 다채널 자장측정방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 각 보상코일의 특성에 맞도록 보정하고 이를 아날로그로 변환하여 각 보상코일에 인가하는 단계에서
    상기 보정 및 아날로그 변환동작을 수행하는 단계는 초전도 양자 간섭 소자에 인가되는 바이어스를 역전시키기 위한 데드타임에 동기시켜 수행함을 특징으로 하는 다채널 자장측정방법.
KR1019990006353A 1999-02-25 1999-02-25 다채널 자장측정장치 및 방법 KR100313910B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990006353A KR100313910B1 (ko) 1999-02-25 1999-02-25 다채널 자장측정장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990006353A KR100313910B1 (ko) 1999-02-25 1999-02-25 다채널 자장측정장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000056757A KR20000056757A (ko) 2000-09-15
KR100313910B1 true KR100313910B1 (ko) 2001-11-15

Family

ID=19575092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990006353A KR100313910B1 (ko) 1999-02-25 1999-02-25 다채널 자장측정장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100313910B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100583767B1 (ko) * 2003-10-21 2006-05-26 한국표준과학연구원 다채널 자극유발 뇌자도 신호처리상의 가짜신호 제거방법
KR101247196B1 (ko) * 2011-09-20 2013-03-25 한국표준과학연구원 자기장 제거 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204279A (ja) * 1990-11-30 1992-07-24 Hitachi Ltd 多チャンネルｓｑｕｉｄ磁束計

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204279A (ja) * 1990-11-30 1992-07-24 Hitachi Ltd 多チャンネルｓｑｕｉｄ磁束計

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000056757A (ko) 2000-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11846687B2 (en) Devices and methods for measuring a magnetic field gradient
CA2280912C (en) Magnetic gradiometer
US4933888A (en) Process for the digitization and linearization of a transducer with a quasi-sinusoidal periodic characteristic and corresponding apparatus
US5113136A (en) Gradiometer apparatus with compensation coils for measuring magnetic fields
US8237438B2 (en) Very low noise magnetometer
EP4339633A2 (en) Position sensor devices, methods and systems based on magnetic field gradients
Pastre et al. A Hall sensor analog front end for current measurement with continuous gain calibration
CN104246517B (zh) 具有罗果夫斯基类型的电流换能器的用于测量电流的装置
CN111521856B (zh) 用于测量直流电流和交流电流的传感器设备
Zapf et al. Mechanically flexible sensor array for current measurement
US20060095220A1 (en) Crosstalk reduction digital systems
KR100313910B1 (ko) 다채널 자장측정장치 및 방법
KR20120133709A (ko) 플럭스 게이트 센서 및 그를 이용한 센싱방법
JPH05232202A (ja) ソフトウェアグラディオメータ
Ter Brake et al. Electronic balancing of multichannel SQUID magnetometers
JPH08181610A (ja) 高速高精度ａｄ変換装置
US20240019506A1 (en) Magnetic sensor and biomagnetic measurement device
JP4010645B2 (ja) 電源装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置
Wei et al. An alternating continuous integration system for magnetic measurements for experimental advanced superconducting tokamak
CN118671668A (zh) 弱磁场检测系统及方法
SU866519A1 (ru) Магнитометр
RU21418U1 (ru) Преобразователь азимута для инклинометра
SU822092A1 (ru) Устройство компенсации паразитныхМАгНиТНыХ пОлЕй B СТАНдАРТНыХ MEPAX
RU2249790C2 (ru) Преобразователь геомагнитного поля для инклинометра
Fiorentin et al. Comparison of two different techniques for long term magnetic measurements in nuclear fusion research

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070918

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee