KR20090119961A

KR20090119961A - 전기적 측정장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품

Info

Publication number: KR20090119961A
Application number: KR1020097015590A
Authority: KR
Inventors: 제라더스 코네일스 마리아 메이저; 맥시머스 앤드레어스 힐호르스트
Original assignee: 테크니쉐 유니버시테이트 델프트
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2009-11-23
Also published as: BRPI0806248A2; MA31350B1; US20110018555A1; JP2010515048A; ZA200904524B; TN2009000266A1; CA2673963A1; CN101680778B; NO20092642L; IL199543A0; EP2109756A1; NL1033148C2; WO2008082302A1; AU2008203588A1; CN101680778A

Abstract

본 발명은 비접촉 방식으로 전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 전기적 측정장치에 관한 것이다. 이 측정장치는, 능동형 송수신유닛에 의해 송신된 호출신호의 무선수신 시에 전기 임피던스의 결정을 위해 분리된 능동형 송수신유닛에 의해 무선으로 수신되어야 할 측정신호를 발생하기 위해 측정해야 할 임피던스 및 거기에 접속된 수동형 공진회로를 구비하는 측정유닛을 구비한다. 또한, 측정유닛은 바람직하게는 공진회로에 접속되어 호출신호에 의존해서 능동형 송수신유닛에 의해 수신되어야 할 기준신호를 발생하기 위한 추가적인 기준회로를 구비한다.

Description

전기적 측정장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품 {ELECTRICAL MEASURING DEVICE, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT}

본 발명은, 측정해야 할 임피던스가 공급되는 측정유닛(measuring unit)과, 이 측정유닛에 접속되어 능동형 송수신유닛에 의해 송신된 호출신호(interrogation signal: 질의신호)의 수신 시에 전기 임피던스의 결정을 위해 분리된 능동형 송수신유닛에 의해 수신해야 할 측정신호를 발생하기 위한 수동형 공진회로를 구비하고서, 전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 전기적 측정장치에 관한 것이다.

미국 특허공보 US 6 870 376호는, 예컨대 식물이 뿌리를 내리고 있는 토양이나 기판(substrate: 기질)에서의 습도 레벨을 결정할 목적으로 전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 전기적 측정장치를 개시하고 있다. 임피던스는, 기본적으로는 캐패시터(capacitor) 근방의 습도에 의존해서 변화하는 캐패시터이다. 따라서, 전기적인 방법으로 습도 레벨을 국부적으로 결정할 수 있다.

예컨대 과학 논문 「"Remote Query Resonant-Circuit Sensors for Monitoring of Bacteria Growth: Application to Food Quality Control: by Keat Ghee Ong and others, published in Sensors, pp. 219-232, 2002」로부터 더 알려진 것은 이 문서의 처음 단락에 따른 전기적 측정장치로서, 여기서 캐패시터로서 설계된 임피던스는 전자기장을 송수신하는 분리된 송수신유닛의 소자로부터 갈바닉 방식으로(galvanically) 분리되는 측정유닛의 수동형 공진회로의 일부분이다. 송수신유닛을 공진회로에 전자기적으로 결합함으로써, 그들의 턴(turn)이 예컨대 국부적인 습도레벨에 의존하고 있는 캐패시터의 용량치가 공진회로의 행동(behavior: 동작)에 영향을 미치기 때문에, 캐패시터에 관한 정보를 얻을 수 있다. 측정유닛은, 예컨대 식품에서의 박테리아 성장을 검사하기 위해 이용될 수 있다.

측정유닛의 동작 중에, 송수신유닛은 전자기 호출신호를 송신하고, 그 때문에 수동형 공진회로가 거기서 수신되어 분리된 송수신유닛에 의해 분석되는 반사 측정신호를 발생한다. 캐패시터의 실제의 값에 의존해서, 측정유닛으로 캐패시터 근방의 습도에 대한 측정이 얻어지도록 측정신호의 피크 주파수가 변동할 수 있다.

그러한 비접촉 임피던스 측정의 이점은, 사용자가 시간을 소비하는 어떤 기계적인 동작을 수행할지도 모르고, 그리고 측정유닛을 샘플(sample: 시료)에 위치시키는 일 및 측정유닛을 샘플로부터 제거하는 일 등에서 측정 에러로 되는 경향이 있을지도 모르기 때문에, 특히 수동형 컴포넌트의 이용으로 인해 측정유닛마다 제조비용이 낮고 수명이 비교적 길며, 측정을 수행하는데 이용하기 편하다는 점이다.

정성적으로 양호한 비접촉 임피던스 측정을 얻기 위해서는, 임피던스가 조절된 공간에 놓이는 기준 측정을 이용해서 측정유닛을 조정한다. 그러한 기준 측정은 측정유닛의 원위치 배치 이전에 수행된다.

이것은 측정유닛의 배치 중에 사실상 기준 측정이 더 이상 가능하지 않다는 문제를 내포하지만, 공진회로의 파라미터는 예컨대 에이징(ageing)을 통해 아직 표류할 것이다. 이것은, 임피던스 측정을 순수하지 않게 만든다. 게다가, 기준 측정을 수행하는 것은 사용자가 환영하지 않는 것으로 경험되고, 많은 노동력을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 장점을 유지하면서 상술한 단점이 제거되는 이 문서의 처음 단락에 따른 전기적 측정장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 임피던스 측정의 정밀도가 증가되는 이 문서의 처음 단락에 따른 전기적 측정장치를 제공하는 것이다. 그를 위해, 호출신호에 따라 능동형 송수신유닛에 의해 수신해야 할 기준신호를 공진회로의 도움으로 발생시키기 위해 측정유닛을 더 배치하고 있다.

기준 측정 중에 호출신호에 따라 공진회로의 도움으로 능동형 송수신유닛에 의해 수신해야 할 기준신호가 발생되는 측정유닛을 제공함으로써, 기준측정이 임의의 위치 및 시간에 유리하게 발생할 수 있고, 또한 거기에서 임피던스 측정이 수행되는 것이다. 필요에 따라 그리고 종종 요구에 따라 수행될 수 있는 기준측정에 근거하여, 임피던스 측정의 정밀도가 증가하도록 임피던스를 조정할 수 있다.

더욱이, 공진회로의 파라미터를 표류시키기 위한 보정(correction)이 가능하게 된다. 게다가, 측정유닛이 조절된 공간에 위치되어 있는 경우의 기준측정은 사용의 편의성을 개선하고 측정유닛을 위치시키는 여분의 비용(extra cost)을 대단히 절감하는 리던던트(redundant: 용장)로 된다. 또한, 공진회로 내의 소자에 관한 제조 허용오차는, 더 한층의 비용가격 감소에 기여하도록 덜 엄격해도 좋다.

1개의 송수신유닛이 복수의 측정유닛과 공동으로 사용될 때, 이것은 측정유닛이 비교적 적은 저가의 컴포넌트로 구성될 수 있기 때문에 비용 이점을 수반하고, 측정 및 기준 신호를 분석하기 위한 비교적 복잡한 전자장치가 송수신유닛에 있어서 실현될 수 있다.

게다가, 고상하게는 컴포넌트가 공진회로의 도움으로 측정신호 및 기준신호의 양쪽을 송신함으로써 절약된다.

임피던스라는 용어는 캐패시터, 인덕터 및/또는 레지스터(resistor: 저항)뿐만 아니라 용량성, 유도성 및/또는 저항성 행동을 표시하는 재료로서 다양한 형태의 수동형 이산 전기소자를 커버하는 것으로 이해해도 좋음을 알아야 한다. 이와 관련하여, 재료의 유전체 행동이나 전도성과 같은 용어도 관례이다. 전기 임피던스를 물리적 변화에 대한 측정으로서 측정하는 기술은 이따금 임피던스 분광(impedance spectroscopy)이라고 불린다.

기준신호는 호출신호에 의존해서 발생된다. 이 의존상태(dependency)의 본질은 여러 가지 방법으로 실현되어도 좋다. 따라서, 예컨대 호출신호의 주파수 및/또는 진폭은 요구에 따라 발생해야 할 측정신호 또는 기준신호의 원인이 되도록 변화할 수 있다. 또한, 호출신호는 측정신호 또는 기준신호를 발생하기 위한 코드(code)를 공급해도 좋다. 그 문제에 대해서는, 측정신호 및 기준신호가 모두 발생되도록 호출신호를 설계하도록 선택될 수 있다.

바람직하게는, 측정유닛에 의해 송신되는 신호는 내로우밴드(narrow-band: 협대역)이다. 측정신호 및 1개 또는 다수의 기준신호는, 사실상 전기적 측정장치가 이용가능한 주파수 대역에서 이용될 수 있도록 제한된 대역폭에 놓인다. 따라서, 측정신호의 주파수 및 1개 또는 다수의 기준신호의 주파수는 예컨대 수 퍼센트 이하만큼 서로 다를 수 있다.

유리하게는, 측정유닛은 호출신호에 의존해서 다수의 기준신호로부터 특정의 기준신호를 공진회로의 도움으로 발생하기 위해 배치될 수 있다. 다수의 기준신호의 전송을 가능하게 함으로써, 예컨대 측정을 향상시키거나 측정유닛의 식별정보와 같은 측정유닛에 관한 다른 정보를 얻기 위해 분리된 송수신유닛에서 측정 시스템의 더 많은 정보를 이용할 수 있게 된다.

본 발명의 한 국면(aspect)에 따르면, 측정유닛 및 분리된 능동형 송수신유닛은 무선 상호 신호전송을 위해 배치되고, 이로써 비접촉 측정을 가능하게 한다. 그 결과, 분리된 능동형 송수신유닛과 측정유닛 사이의 신호전송을 확립하기 위해 필요하게 되는 전선 연결(wire connection)이 없기 때문에, 전기적 측정장치의 사용의 편리성이 증대된다. 그렇지만, 예컨대 비용의 절약을 실현하거나 신호전송의 신뢰성 및/또는 감도를 향상시키기 위해, 전선 연결의 도움으로 신호전송도 달성된다.

본 발명의 한 국면에 따르면, 측정유닛은 더욱이 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 기준신호를 발생하기 위한 기준회로를 구비할 수 있다. 이와 같이 제어된 방법으로 진폭특성에 영향을 끼침으로써, 절대 보정이 여분의 측정으로 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 국면에 따르면, 공진회로의 전기적인 특성이 여전히 불변이고, 반면에 측정유닛은 더욱이 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 측정신호의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 기준신호를 발생하기 위해 배치되어 있다. 이와 같이, 특성에 관한 여분의 정보는 절대 보정과 마찬가지로 수행될 수 있도록 이용가능하게 된다.

추가적인 기준회로를 공진회로에 접속함으로써, 그 회로는 측정유닛의 전기적인 컴포넌트의 수가 절약될 수 있도록 측정신호 및 기준신호를 모두 발생하기 위해 이용될 수 있다. 그렇지만, 측정신호 및 기준신호가 따로따로 발생되도록 추가적인 기준회로도 분리된 공진회로의 일부로 될 수 있다.

측정해야 할 임피던스 또는 추가적인 기준회로를 스위칭 소자를 매개로 공진회로에 접속함으로써, 측정 또는 기준 신호가 스위칭 소자의 상태에 의존해서 발생될 수 있다. 스위칭 소자의 상태는 소망하는 신호를 얻기 위해 호출신호에 의해 영향을 받을 수 있다.

추가적인 기준회로는, 의미 있는 기준 측정을 얻도록, 바람직하게는 기준회로의 전기적인 특성이 측정해야 할 임피던스의 대응하는 특성 변동과 비교해서 실질적으로 불변인 방법으로 적어도 부분적으로 조절되는 공간에 위치되어도 좋다.

수동형 설계의 추가적인 기준회로를 제작함으로써, 측정유닛의 회로가 특히 싼 가격으로 제조될 수 있고, 반면에 동작 수명이 특별히 제한되지 않는다. 그렇지만, 추가적인 기준회로도 또한 분석해야 할 신호의 복잡도의 간략화를 달성할 수 있도록 컴팩트한 에너지원으로 설계될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 프로그램 제품에 관한 것이다.

본 발명의 더 유익한 실시예는 하위 청구항(subclaim)으로 표현된다.

본 발명은 도면에 나타내어진 실례가 되는 실시예에 기초해서 더 설명될 것이다. 도면에 있어서,

도 1은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제1 실시예의 회로를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제2 실시예의 회로를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제3 실시예의 회로를 나타낸다.

도 4는 도 3의 회로에서 발생되는 신호의 시간 영역(time domain) 다이아그램이다.

도 5는 도 3의 신호의 진폭 스펙트럼을 나타낸다.

도 6은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제4 실시예의 회로를 나타낸다.

도 7은 코일을 통과하는 전류의 진폭 스펙트럼을 나타낸다.

도 8은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제5 실시예의 회로를 나타낸다.

도 8a는 직사각형파(square wave) 신호를 나타낸다.

도 8b는 기본 고조파 및 2개의 제2 고조파를 나타낸다.

도 9는 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제6 실시예의 회로를 나타낸다.

도 10은 측정유닛에 의해 발생되는 신호의 제1 진폭 스펙트럼을 나타낸다.

도 11은 측정유닛에 의해 발생되는 신호의 제2 진폭 스펙트럼을 나타낸다.

도 12는 측정유닛의 제1 개략 블럭도를 나타낸다.

도 13은 측정유닛의 제2 개략 블럭도를 나타낸다.

도면은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략적인 묘사일 뿐이다. 이들 도면에서, 등가 또는 대응하는 부분은 동일한 참조번호에 의해 지정된다.

도 1은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제1 실시예의 회로(1)를 나타낸다.

이 회로(1)는 비접촉 임피던스 측정을 수행하기 위해 배치된다. 이 회로는 갈바닉 방식으로(galvanically) 분리되어 있는 2개의 코일(2, 3)을 구비하고, 측정유닛의 동작 중에 전자기 결합(K)을 초래한다. 제1 코일(2)은 분리된 능동형 송수신유닛에 배치되고, 제2 코일(3)은 측정유닛의 수동형 공진회로(4)의 일부분이다. 전자기 결합이지만, 기계적으로 말하면 비접촉 측정이 수행될 수 있다. 전자기 결합 또는 무선 접속을 다른 방법, 예컨대 전기 및/또는 자기 쌍극자(dipole)를 이용해서 수행해도 좋음을 알아야 한다.

도 1로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 공진회로(4)는 측정유닛이 배터리 없이 편리하게 설계될 수 있도록 수동형으로 되어 있다.

공진회로(4)의 코일(3)에 병렬로 접속된 것은, 기준 캐패시터(5)와 측정해야 할 임피던스(6)이다. 기준 캐패시터(5)는 추가적인 수동형 기준회로의 실현으로 가능하다. 2개의 임피던스 전극(6A, 6B) 사이의 측정해야 할 임피던스(6)는 스위치(9)를 매개로 접속가능하고, 예컨대 전형적으로 약 100㎊ 및 약 1000Ω의 값을 갖는 병렬로 상호 접속된 측정 캐패시터(7) 및 측정 레지스터(8)로서 모델화된다. 이들 값은 측정해야 할 재료, 전극의 표면 및 전극 사이의 거리뿐만 아니라 공진 주파수에 의존하고 있다.

측정유닛의 동작은 다음과 같다. 송수신유닛의 코일(2)은 전자기 호출신호, 스위치(9)의 상태에 의존해서 측정신호 또는 기준신호가 발생되도록 동조되는 공진회로(4)의 코일(3)에 의해 포획되는 예컨대 1㎒의 주파수를 갖는 전파(radio wave)를 송신한다. 그 결과, 측정신호 또는 기준신호는 분석을 위해 송수신유닛의 코일(2)에 의해 포획된다. 스펙트럼 및/또는 진폭 정보와 같은 측정신호 또는 기준신호의 특성을 결정함으로써, 공진회로(4)의 전기 특성에 관한 정보를 결정할 수 있다. 임피던스 전극(6A, 6B)은, 이들 임피던스 전극(6A, 6B) 사이의 재료의 유전율 변화가 결정될 수 있도록, 시험해야 할 재료에 위치될 수 있다. 공진회로(4)의 다른 컴포넌트는 지속적인 이용(durable use)을 목적으로 패키지라고도 불리는 케이싱(casing) 내에 수용된다.

스위치(9)가 개방될 때, 공진회로는 기준신호가 얻어지도록 코일(3) 및 기준 캐패시터(5)에 의해서만 형성된다. 스위치(9)의 단락 상태에서는, 공진회로(4)의 특성도 측정신호가 얻어지도록 임피던스(6)에 의해 형성된다. 따라서, 측정 캐패 시터(7)의 영향에 의해 피크 주파수가 비동조(detune)될 수 있고, 측정 레지스터(8)의 영향에 의해 최대 스펙트럼 진폭이 감소될 수 있거나, 및/또는 스펙트럼 얼룩(spectral smearing)이 발생할 수 있다.

호출신호에 의존해서 스위칭 소자(9)를 동작시키고 호출신호의 주파수를 변화시킴으로써, 예컨대 주파수 스위프(frequency sweep)라고도 불리는 주파수 쉬프트(frequency shift: 주파수 편이)에 의해 비동조된 피크 주파수를 검출할 수 있다.

본 발명에 따른 전기적 측정장치는, 재료의 조건이 측정해야 할 임피던스의 전기적 행동 및 공진회로에 의해 발생되는 측정신호에 영향을 미치기 때문에, 국부적인 재료 특성의 비접촉 측정을 위해 유리하게 이용될 수 있다. 재료의 변화는, 예컨대 수분 함량, 산성도(acidity) 및/또는 미네랄 농도에 관한 것이다. 또한, 예컨대 세라믹의 전기적인 유전율이 외부 수분 장력에 대한 측정으로 될 수 있다. 더욱이, 기판 상에 제공되는 플라스틱 층은 온도, 가스의 농도 또는 pH 값 등의 주위의 영향에 민감할 수 있다. 따라서, 측정유닛은 예컨대 꽃, 식물 및/또는 다른 농작물이 뿌리 깊이 심긴 지면(soil) 및/또는 기판에 대한 물함량 센서로서 실현될 수 있다. 측정유닛은, 예컨대 재배자(grower)의 분화 식물(potted plant) 또는 농업 지구(agricultural lots)에서 감시 목적으로 이용할 수 없다. 선택적으로, 측정유닛은 관개 시스템(irrigation system)에 결합될 수 있다.

게다가, 다른 응용 분야도 예컨대 생물학적 기판에서의 변화를 관측하기 위한 생명 나노공학(bio-nanotechnology) 분야에 있어서 생각할 수 있다. 이것의 구 체적인 예는, 우유 품질, 과즙의 에이징 및/또는 고기제품의 박테리아 성장를 검사하기 위한 센서와 같은 식품공업(food industry)용의 센서이다. 물론, 모래 또는 시멘트 다공성 재료의 수분 함량을 결정하기 위한 많은 응용, 의학적 응용, 물관리 및 석유공업에서의 용도도 생각할 수 있다.

따라서, 사실상 측정유닛은 측정해야 할 환경에 위치될 수 있다. 분리된 송수신유닛은, 선택적으로 포터블 모듈로서 사용자에 의해 운반되는 이동전화 내에 포함될 수 있다. 따라서, 하나 또는 동일한 송수신유닛이 비접촉 측정을 목적으로 복수의 측정유닛에 비접촉으로 결합될 수 있다. 그 결과, 측정유닛 내의 컴포넌트의 절약은 아직 더 이용될 수 있다.

바람직하게는, 측정유닛의 코일(3) 및 기준 캐패시턴스(5)의 파라미터는 높은 품질계수(quality factor)가 얻어지도록 선택된다. 더욱이, 바람직하게는 추가적인 기준 회로의 컴포넌트의 파라미터는, 측정 신호의 메인 주파수 및 기준 신호의 메인 주파수가 대략 몇 퍼센트 정도까지 서로 달라지기 때문에, 송수신유닛 내의 장비에 대한 대역폭에 관한 요구가 제한되어 2차 효과가 충분히 기여하지 않도록 선택된다. 그렇지만, 원칙적으로는 파라미터는 상술한 메인 주파수들이 서로 더 떨어져 있도록 선택된다. 도 1에 나타낸 바와 같은 회로에 대해서는, 한편의 메인 주파수의 비율과 다른 편의 캐패시터의 비율 사이에 2차 관계(quadratic relation)가 있다.

도 1의 스위칭 소자(9)는, 외부장(external field)을 매개로 동작될 수 있는 기계적인 스위치로서 설계된다. 따라서, 리드 릴레이(reed relay)는, 예컨대 외부 자기장의 결과로서 스위치한다. 그 때문에, 분리된 송수신유닛은, 예컨대 외부 자기장을 발생하기 위한 액츄에이터(actuator)를 구비해도 좋다.

바람직하게는, 송수신유닛과 측정유닛 사이의 거리 및 문제(matter)에 기인한 전력 손실이 정정되도록 자동 진폭 제어가 송수신유닛에 의해 사용된다.

도 2는 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제2 실시예의 회로를 나타낸다. 여기서, 스위칭 소자(9)는 반도체 스위치, 특히 다이오드(10)와 캐패시터(11)를 갖춘 정류회로를 매개로 실현되는 MOSFET(9A)로서 설계된다. 비교적 낮은 진폭의 호출신호의 수신 시에, MOSFET(9A)는 기준신호가 발생되도록 단락된다. 그렇지만, 비교적 높은 진폭의 호출신호가 수신되면, MOSFET(9A)는 측정신호가 발생되도록 도전 상태(conductive state)로 들어간다. 물론, 다른 반도체 스위치도 가능하다. 게다가, 비교적 낮은 진폭의 호출신호의 수신 시에 측정신호가 발생되고, 반면에 비교적 높은 진폭의 호출신호의 수신 시에 기준신호가 발생되도록, 회로를 배치해도 좋다.

더욱이, 스위칭 소자(9)는 전기적 비선형 컴포넌트, 예컨대 도 3에 나타낸 바와 같이 다이오드(9B)로서 설계되어도 좋다. 상술한 MOSFET(9A)를 갖춘 경우와 마찬가지로, 다이오드(9B)는 호출신호가 비교적 높은 진폭을 가질 때 도전 상태로 들어간다. 불변의 호출신호의 스위칭 온 및 오프 중에, 측정신호 및 기준신호의 양쪽이 통합되는 스위치-온(switch-on) 및 스위치-오프(switch-off) 현상을 각각 발생한다.

공진회로의 적절한 동작을 위해, 다이오드(9B)는 낮은 다이오드 전압, 높은 역전압 및 낮은 접합 캐패시턴스(junction capacitance: 접합용량)를 갖는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 5는 도 3에 나타낸 바와 같은 회로에서 공진회로(4)에 의해 발생되는 신호의 시간 영역(time domain) 및 스펙트럼 영역(spectral domain)을 각각 나타낸다. 전압(V)은 시간(t) 및 주파수(f)에 대해 플로트된다. 신호는 공진 주파수 1㎒에서 기준 성분(12) 및 약 0.85㎒ 근방의 편이된 주파수 주위의 측정 성분(13)을 가진다. 측정 성분(13)은 측정 저항(8)에 의해 야기되는 어떤 스펙트럼폭을 가진다.

도 6은 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제4 실시예의 회로를 나타낸다. 여기서, 스위칭 소자(9)는 측정해야 할 임피던스(6) 및 추가적인 수동형 기준회로에 각각 접속되어 있는 2개의 다이오드(9B, 9C)의 회로로서 설계된다. 측정유닛의 코일(3)과 병렬로 접속된 것은, 공진회로(4)를 얻기 위한 공진 캐패시터(16)이다. 기준 임피던스라고도 불리는 추가적인 수동형 기준회로는, 병렬로 상호 접속된 기준 캐패시터(14) 및 기준 레지스터(15)를 구비한다. 물론, 추가적인 수동형 기준회로도, 예컨대 캐패시터(14) 또는 레지스터(15)로만 또는 추가적인 코일과 공동으로 다르게 설계되어도 좋다.

회로의 구조를 통해, 고조파 호출신호의 정(正)의 부분은 측정해야 할 임피던스(6)로 건네지고, 반면에 부(負)의 부분은 기준 임피던스(14, 15)로 건네진다. 게다가, 호출신호의 더 높은 고조파가 발생한다. 더 높은 고조파의 진폭 및 위상은 측정해야 할 임피던스(6) 및 기준 임피던스(14, 15)에 관한 정보를 포함하고 있 다. 측정 및 기준 임피던스(7, 8; 14, 15)가 동등한 특정의 경우에는, 우수 고조파가 소멸된다. 또한, 기준 및 측정 임피던스(14, 15; 6)의 다른 상황에서도, 측정 임피던스(6)의 파라미터는 고조파에 관한 정보에 기초해서 결정될 수 있다. 여기서, 각종 스펙트럼 성분의 진폭 및 위상 정보 양쪽의 이용이 이루어질 수 있다.

도 7은 다음과 같이 설명되는 제2 코일(3)을 통과하는 전류의 진폭 스펙트럼을 나타낸다. 각 다이오드 가지(diode branch)를 통한 사인파 형상의 전류는 다이오드의 비선형성으로 인해 우수 고조파를 따로따로 발생시킨다. 하나의 다이오드가 사인파의 정의 부분 중에 도전되고 다른 다이오드가 부의 부분 중에 도전되기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 다이오드 가지의 우수 고조파가 상쇄되고, 반면에 직사각형파(square wave; 60), 기본 고조파(61) 및 2차 고조파(62, 63) 등과 같은 전기량(electrical quantity)이 도 8a 및 도 8b에 나타낸 제2 코일(3) 및 다이오드(9B, 9C)의 각각의 단자(18, 18, 51, 52)에 대해 나타내어진다. 다이오드 가지의 임피던스(6, 19)가 서로 동등할 때, 제2 코일(3)을 통과하는 전류는 제1 코일(2)에 의해 유도되는 원래의 직사각형파(60)의 기수 고조파로부터만 형성된다. 임피던스(6, 19)가 다를 때는, 2개의 다이오드 가지의 우수 고조파가 더 이상 동일하지 않아 제2 코일(3)에 있어서 차분 전류(differential current)를 남긴다. 그 결과, 제3 코일(3)을 통과하는 전류는 우수 및 기수 고조파로 이루어진다. 그 때 진폭 스펙트럼은 예컨대 도 7에 나타낸 바와 같이 보이고, 여기서 고조파(a1, …, a10)의 진폭(A)은 표준화된 주파수(f)의 함수로서 나타내어진다. 일반적으로, 우수 고조파의 진폭은 임피던스(6, 17)의 불균형(inequality) 및 원래의 직사각형 파(60)의 진폭의 함수이다. 그런 이유 때문에, 수신된 신호의 진폭으로부터, 두 임피던스의 불균형이 파생될 수 있다. 기수 고조파의 진폭은 가상적으로는 배타적으로 직사각형파(60)의 함수이다.

위상 정보는, 예컨대 송수신유닛에서 국부적으로 더 높은 고조파를 발생시키고 공진회로에 의해 발생되는 신호의 스펙트럼 성분과의 위상 관계를 결정하기 위해 동기 검출을 적용함으로써 얻어질 수 있다. 동기 검출기는 매우 높은 다이내믹 레인지(dynamic range) 및 낮은 간섭 감도라는 이점을 가진다.

다이오드에 대해 일정한 동작점을 실현하기 위해, 제1 고조파의 진폭은 송신된 기수 고조파 중의 하나의 진폭이 두 코일(2, 3) 사이의 거리에 관계없이 제2 고조파의 진폭에 고정된 비율로 머무르도록 제어되어도 좋다. 이 때 우수 및 기수 고조파 사이의 진폭비는 균일하게 고정되고 임피던스 사이의 불균형에 대한 절대 측정(absolute measure)이다.

또한, 두 가지의 불균형도, 예컨대 다른 베이스-에미터 전압을 갖는 다이오드를 이용함으로써, 두 임피던스를 가로지르거나 통과하는 여분의 전압 또는 전류를 인가하는 것에 의해 실현될 수도 있다. 따라서, 우수 고조파는 예컨대 식별 코드를 포함하는 다른 신호로 변조될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 전기적 측정장치의 제6 실시예의 회로를 나타낸다. 여기서는, 도 3으로부터의 회로를 제2 코일(3)에 병렬로 접속되어 있는 여분의 서브회로(subcircuit)를 포함하도록 확장했다. 여분의 서브회로는 두 다이오드(9D, 9E)와 여분의 임피던스(20)의 직렬 접속이다. 호출신호의 진폭을 더욱 상승시킴으 로써, 실제로 여분의 임피던스(20)도 추가적으로 접속되기 때문에 호출신호에 응답하여 측정신호 및 기준신호와 다른 현재까지는 다른 신호가 송신되도록 여분의 서브회로도 도전으로 되게 할 수 있다. 그 결과, 예컨대 온도의 여분의 측정이 수행될 수 있다. 따라서, 호출신호의 진폭 레벨의 설정은 다른 형태의 응답신호간의 선택을 허용하고, 이로써 측정유닛의 부호화된 호출을 허용한다. 더 일반적으로는, 측정유닛은 호출신호에 의존해서 능동형 송수신유닛에 의해 무선으로 수신해야 할 여분의 신호를 발생하기 위한 여분의 회로를 구비한다.

필요에 따라, 여분의 서브회로의 패턴은 3개 이상의 다이오드가 직렬접속되어 있는 병렬회로를 더 계속해도 좋다. 더욱이, 그러한 여분의 서브회로도, 예컨대 도 2 및 도 6에 나타낸 바와 같은 본 발명의 다른 실시예와 합동하여 이용해도 좋다.

송수신유닛은 전기 임피던스를 결정하기 위해 측정 및 기준신호를 처리하기 위한 프로세서를 구비하는 것이 바람직하다.

그러한 처리동작을 수행하기 위한 방법은, 특정 프로세서 컴포넌트의 도움 및 특정의 프로그램의 도움으로 실행될 수 있다.

선택적으로, 기준신호의 계산은 하나 이상의 정의된 고조파 상에서 수행되고 측정 신호의 계산은 하나 이상의 다른 고조파에 기초해서 수행되어도 좋다.

본 발명의 국면(aspect)에 따르면, 신호는 전기 임피던스의 결정을 위해 분리된 송수신유닛에 의해 처리된다. 이것은 다른 방법으로 실행될 수 있다.

제1 실시예에서는, 단일 또는 다수의 기준측정 중에 공진회로에 접속된 임피 던스가 하나 이상의 스위치를 이용하여 하나 이상의 기준회로를 스위치 온 또는 오프함으로써 변화될 수 있다. 그 결과, 공진회로의 진폭특성이 명확하게 변화한다. 이러한 측정에 따른 특성변화는 고정된 주파수에서 측정된다. 그렇지만, 원칙적으로는 연속적인 측정에 있어서 임의의 불규칙한 다른 주파수를 선택하는 것도 가능하다. 게다가, 측정에 따라 변화하는 진폭특성의 피크 주파수가 결정되어도 좋다. 이 제1 실시예에서는, 진폭특성은 말하자면 주파수의 함수로서 쉬프트될 수 있다.

본 발명에 따른 실제적인 실시예에서는, 고정된 소정의 주파수에서 다수의 신호가 수신된 경우에, 절대 필요한 공진회로 임피던스의 표준화된 진폭이 결정된다. 도 10은 측정유닛에 의해 발생된 측정신호 및 2개의 기준신호와 부합하는 주파수(f)의 함수로서 3개의 진폭 특성(c1, c2, c3)을 갖는 제1 진폭 스펙트럼을 나타낸다. 고정된 주파수(fc)에서, 절대 필요한 공진회로 임피던스의 대응하는 표준화된 진폭(A1, A2, A3)이 결정된다. 주파수 종속의 절대 필요한 공진회로 임피던스는 3가지의 파라미터, 즉 저항율 또는 도전율, 캐패시턴스 및 인덕티버티(inductivity)에 기초해서 모델화될 수 있다. 더욱이, 표준화는 측정유닛과 분리된 송수신유닛 사이의 전송의 스칼라 전달함수에 의해 공진회로 임피던스의 증배(multiplication)를 통해 행해진다. 스칼라 전달함수는 여러 가지 측정신호 중에 불변이고, 공진회로 임피던스를 특징짓는 다른 3가지의 파라미터도 일정하거나 스위치의 동작을 통해 제어된 방법으로 변화된다는 가정 하에, 3가지의 파라미터 및 스칼라 전달함수가 풀리도록 일련의 방정식을 작성해도 좋다. 이러한 점으로부터, 측정해야 할 임피던스를 결정할 수 있다. 인덕티버티가 충분히 알려져 있다는 가정 하에, 3회의 측정은 3가지의 다른 파라미터, 즉 스칼라 전달함수, 도전율 및 용량을 결정하기에 충분하다.

이와 관련해서, 측정의 정밀도는 예컨대 인덕티버티의 눈금 측정(calibration) 또는 트리밍(trimming)에 의해 전체로서 인덕티버티를 더 정확하게 미리 결정함으로써 향상될 수 있다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 도전율 및/또는 용량과 같은 다른 파라미터는 예컨대 공기 중에서의 측정에 의해 더 좋게 결정되어도 좋다. 더욱이, 기준 측정을 통해 인덕티버티의 더 좋은 예측을 얻기 위해 기준 용량을 회로 내에 추가적으로 포함해도 좋다.

3회의 측정(three measurement) 대신, 측정의 정밀도가 예컨대 최소자승법(least square method: 최소제곱법)을 이용해서 향상될 수 있도록, 임피던스를 결정하기 위한 다른 회수의 측정, 예컨대 외삽법(extrapolation)을 통해 제3의 미지의 파라미터의 예측이 얻어질 수 있는 2회의 측정, 또는 3회 이상의 측정, 예컨대 4회의 측정을 수행해도 좋음을 알아야 한다.

신호를 처리하기 위한 제2 실시예에서는, 측정유닛은 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 측정신호의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 기준신호를 발생하도록 배치되어 있다. 따라서, 측정해야 할 전기 임피던스의 값은 다른 주파수에서 표준화된 공진 임피던스의 진폭 특성을 결정함으로써 결정될 수 있다. 도 11은 측정유닛에 의해 발생된 측정신호 및 2개의 기준신호에 대응하는 주파수(f)의 함수로서 단일의 진폭 특성(c1)을 갖는 제2 진폭 스펙트럼(A)을 나타낸다. 다른 주파수(fc1, fc2, fc3)에서 진폭(A1, A2, A3)을 결정함으로써, 전기 임피던스 의 값은 상술한 모델링(modeling)에 기초해서 유도될 수 있다. 진폭 스펙트럼의 상당히 경사가 급한 슬로프에서 측정될 때 다른 주파수를 선택함으로써, 측정의 선명도(resolution)를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 호출신호는 예컨대 약 27㎒의 제1 주파수에서 송신될 수 있고, 반면에 측정신호 및/또는 기준신호는 다른 제2 주파수에서 결정된다. 이 때문에, 측정유닛은 제2 주파수, 예컨대 약 13.5㎒에서 측정신호를 송신하도록 배치되어도 좋다. 또한, 에너지가 실질적으로 제1 주파수 주위에 집중된 측정신호를 측정유닛이 측정하고, 반면에 수신유닛이 제2 주파수에서 측정신호를 측정하는 것도 가능하다. 송신된 신호 및 복귀 신호(return signal)를 위해 다른 주파수를 이용함으로써, 예컨대 송신기 장치의 인덕턴스로 인한 간섭을 제어할 수 있다. 또한, 더 높은 고조파의 영향도 제어할 수 있다.

도 12는 위에서 언급한 원리에 따른 측정유닛의 개략적인 블럭도를 나타낸다. 측정유닛(70)은 수신된 신호를 거기에 접속된 제1 주파수, 이 경우 예컨대 27㎒로 동조되어 있는 수신기 회로(72)로 건네주는 수신기(71)를 구비한다. 또한, 측정유닛(70)은 수신기 회로에 의해 에너지를 공급받는 공급장치(75)에 의해 공급되는 주파수 분주기(frequency divider; 73)를 구비한다. 더욱이, 주파수 분주기(73)는 측정전극(76)에 교대로 접속되어 있는 다중 주파수 분주기(74) 및 공진회로(77)에 접속되어 있다. 다중 주파수 분주기(74)는, 주지의 기준용량을 각각 갖는 제1 및 제2 기준회로(79, 80)를 계속적으로 연결하도록 기능한다. 그 결과, 각각의 경우에 측정신호 및 2개의 기준신호의 시퀀스가 측정유닛(70)에 의해 송신된 다. 측정신호 및 2개의 기준신호는 모두 공진회로(77)를 매개로 분리된 송수신유닛이 이들 신호를 수신하여 처리하도록 송신하기 위해 거기에 접속된 송신기(78)로 진행된다. 공진회로(77)는 13.5㎒로 동조되어 있다. 측정유닛의 이 실시예에서는, 신호의 주파수는 일정한 반면 공진회로에 접속된 임피던스는 변화한다.

본 발명의 다른 국면에 따르면, 호출신호는 변조된 신호, 예컨대 진폭 변조를 통해 예컨대 2.4㎓의 캐리어 상에 변조된 예컨대 약 27㎒에서의 본래의 신호로 이루어진다. 변조된 신호는 예컨대 다이오드 회로에 의해 측정유닛 상에 복조될 수 있고, 이로써 측정유닛이 그것에 응답해서 측정신호 및/또는 기준신호를 송신할 수 있다.

도 13은 위에서 언급한 원리에 따른 측정유닛의 개략적인 블럭도를 나타낸다. 측정유닛(70)은 수신된 신호를 거기에 접속된 제1 주파수, 이 경우 예컨대 2.4㎓로 동조되어 있는 수신기 회로(81)로 건네주는 수신기(71)를 구비한다. 따라서, 필터링된 신호는 기저대역 신호(baseband signal), 예컨대 대략 27㎒의 신호를 추출하기 위해 에컨대 다이오드로서 설계된 진폭변조 검출기로 건네진다. 이 신호는 측정전극에 접속되어 있는 측정 임피던스에 의존해서 분리된 송수신유닛에 의한 수신을 위해 송신기(78)를 매개로 송신된다. 27㎒의 신호 대신, 물론 약간 변화된 신호, 예컨대 26.9㎒ 또는 27.1㎒를 이용해도 좋다. 약간 변화된 주파수를 갖는 신호를 계속적으로 이용함으로써, 공진회로에 접속된 임피던스의 특성이 변화하지 않는 방식을 이용해도 좋고, 반면에 여분의 정보가 다른 주파수에서 진폭 스펙트럼을 결정함으로써 획득된다.

전기적 측정장치가 비교적 작은 수의 컴포넌트만이 요구되도록 단일의 공진회로만을 구비하는 것을 알아야 한다. 더욱이, 측정유닛은 비교적 컴팩트하다. 게다가, 사실상 측정이 작은 대역폭 내에서 신뢰성 있게 수행될 수 있도록 내로우밴드 측정(narrow-band measurement)이 수행된다. 본 발명은 여기서 설명한 예시적인 실시에에 한정되는 것은 아니다. 많은 변형이 가능하다.

따라서, 추가적인 수동형 기준회로는, 예컨대 기준 저항을 추가적으로 구비하거나 또는 기준 저항만을 구비하도록 다르게 실현되어도 좋다.

더욱이, 스위칭 소자로서 기능하는 전기적 비선형 컴포넌트는 다이오드로서 뿐만 아니라 다이리스터, 트라이악(triac), 가스 방전관(gas discharge tube), 폴리머 ESD 보호소자, 또는 비선형 저항으로서 설계되어도 좋다.

더욱이, 도 1에 나타낸 바와 같은 실시예에 있어서 추가적인 수동형 기준회로 및 측정해야 할 임피던스가 원칙적으로 서로 바뀌어도 좋음을 알아야 한다.

또한, 병렬접속된 코일 및 캐패시터에 기초를 둔 공진회로 대신, 예컨대 2개 이상의 코일을 이용하는 다른 공진회로를 이용해도 좋다.

게다가, 측정신호 및 기준신호가 동일한 수신기 또는 분리된 수신기에 의해 수신되어도 좋음을 알아야 한다.

본 발명의 한 국면에 따르면, 한편의 분리된 능동형 송수신유닛과 다른 편의 측정유닛 사이의 통신은 전선 연결(wire connection)을 매개로 일어날 수도 있다. 이 때문에, 분리된 능동형 송수신유닛은 측정을 수행할 목적으로 예컨대 착탈가능한 접속모듈에 의해 측정유닛에 결합되어도 좋다.

더욱이, 측정유닛은 젖은 기판의 전극에 의해 초래되는 전송선로 효과를 보상하기 위해 직렬 회로(series circuit)를 구비해도 좋다. 그렇지만, 선택적으로 그러한 보상은 컴퓨터 계산에 의해 나중에 수행해도 좋다.

더욱이, 측정유닛이 비교적 큰 진폭범위를 갖는 임피던스의 측정에 알맞도록 하나 이상의 기준회로가 하나 이상의 회로를 이용해서 연결되거나 차단되어도 좋다.

게다가, 스위칭 소자로서 기능하는 다이오드의 역병렬 접속(antiparallel connection)을 통해서는 다이오드의 동작을 방해할지도 모르는 다이오드에 걸리는 DC 전압이 형성될 수는 없다.

그러한 변형은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 될 것이고, 다음의 청구의 범위에 기재된 바와 같은 발명의 범위 내라고 이해된다.

Claims

비접촉 방식으로 전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 전기적 측정장치로서, 능동형 송수신유닛에 의해 송신된 호출신호의 무선수신 시에, 전기 임피던스의 결정을 위해 분리된 능동형 송수신유닛에 의해 무선으로 수신되어야 할 측정신호를 발생하기 위해 측정해야 할 임피던스 및 거기에 접속된 수동형 공진회로를 구비하되, 측정유닛이 더욱이 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 능동형 송수신유닛에 의해 수신되어야 할 기준신호를 발생하기 위해 배치되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1에 있어서, 측정유닛에 의해 송신되는 신호가 내로우밴드인 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 측정유닛이 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 다수의 기준신호로부터 특정의 기준신호를 발생하기 위해 배치되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 측정유닛 및 분리된 능동형 송수신유닛이 무선 상호 신호 전송을 위해 배치되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 기준신호를 발생하기 위한 기준회로를 더 구비하는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 측정유닛이 호출신호에 의존해서 공진회로의 도움으로 측정신호의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 기준신호를 발생하기 위해 배치되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 기준회로가 공진회로에 접속되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 측정해야 할 임피던스 또 는 추가적인 기준회로가 스위칭 소자를 매개로 공진회로에 접속되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 스위칭 소자가 외부장을 매개로 동작가능한 기계적인 스위치 또는 반도체 스위치로서 설계되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 스위칭 소자가 전기적인 비선형 컴포넌트로서 설계되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 기준회로가 적어도 부분적으로 조절된 공간에 위치되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 11중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 공진회로의 일부인 기준용량을 구비하고 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 12중 어느 한 항에 있어서, 측정해야 할 임피던스 및 추가적인 기준회로의 양쪽이 스위칭 소자를 매개로 공진회로에 접속되어 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 기준회로가 병렬로 상호 접속되어 있는 기준용량 및 기준저항을 구비하고 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 수동형 기준회로의 컴포넌트의 파라미터는 측정신호의 메인 주파수 및 기준 신호의 메인 주파수가 대략 몇 퍼센트 정도까지 서로 달라지도록 선택되는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 능동형 송수신유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 능동형 송수신유닛이 전기 임피던스의 결정을 위해 측정신호 및 기준신호를 처리하기 위한 프로세서를 구비하고 있는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 측정신호 및 기준신호가 전기적인 비선형 컴포넌트에 의해 발생되는 고조파의 하나 이상의 성분으로 이루어진 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 측정유닛이 호출신호에 의존해서 능동형 송수신유닛에 의해 무선으로 수신되어야 할 여분의 신호를 발생하기 위한 여분의 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 전기적 측정장치.
청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 기준회로가 수동형 설계의 회로인 것을 특징으로 전기적 측정장치.
전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 방법으로서,

능동형 송수신유닛의 도움으로 호출신호를 송신하는 단계와,

호출신호의 수신 시에, 분리된 측정유닛의 수동형 공진회로에 의해 측정신호를 발생하는 단계,

전기 임피던스의 결정을 위해 능동형 송수신유닛의 도움으로 측정신호를 수신하는 단계 및,

측정유닛에 기준측정을 수행하는 단계를 구비하되,

공진회로가 측정해야 할 임피던스에 접속되어 있고, 기준측정이 호출신호에 의존해서 능동형 송수신유닛에 의해 수신되어야 할 기준신호를 추가적인 회로 및 공진회로를 매개로 발생함으로써 수행되는 것을 특징으로 전기적 임피던스 측정 수행방법.
기준측정이 전기 임피던스 측정을 수행하기 위한 측정장치의 일부를 형성하는 측정유닛에 수행되도록 하기 위한 처리유닛에 의해 판독가능한 컴퓨터 프로그램 제품으로서,

측정유닛이 측정해야 할 임피던스 및 거기에 접속된 수동형 공진회로를 구비하고 있고,

능동형 송수신유닛에 의해 송신된 호출신호의 무선수신 시에, 분리된 능동형 송수신유닛에 의해 수신되어야 할 측정신호가 공진회로에 의해 발생되고, 분리된 송수신장치에 의해 송신되어야 할 호출신호에 의존해서 능동형 송수신유닛에 의해 수신되어야 할 기준신호가 추가적인 회로 및 공진회로의 도움으로 발생되도록 수행되는 기준측정이 전기 임피던스의 결정을 위해 처리되는 것을 특징으로 컴퓨터 프로그램 제품.