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자기 센서 교정의 원리

 

(1) 자기 센서에서의 자기 계측 교정 필요성

   자기 센서로 자기를 계측하면 자기의 변화(물리 현상)가 센서에 의해 전압 변화 출력됩니다.

 센서가 감지하는 자기와 출력 전압의 관계는 그래프상에 나타내면 직선 관계가 됩니다.

 

   예를 들면, 자기+h1이 센서에 가해졌을 때 전압 v1이 센서로부터 출력됩니다.

 

   반대로 전압으로 출력된 결과가 v1이 되어 있을 때는 센서에 가해지고 있는 자기가 h1이라고 알 수 있습니다.

 

   다음에 복수의 센서(3개)의 경우를 생각합니다.

   센서의 개별 특성의 차이에 의해서 각각의 센서의 특성을 나타내는 직선에 차이가 있습니다.

   이들의 직선은 y=ax+b라는 수식으로 표현되고 x를 자기, y를 전압, 기울기를 a, 절편을 b으로 합니다.

 

   센서 2는 센서 1에 대해 b가 작고 센서 3는 센서 1에 대해 a가 작습니다.

   각각의 센서의 특성에 맞는 직선을 구함으로써 각각의 센서의 전압으로부터 정확한 자기를 알 수 있습니다.

 

   이를 교정(calibration)이라고 합니다.

 

(2)교정 방법

   교정의 방법을 나타냅니다.

   직선 y=ax+b를 구하려면(-h, v1)과(+h, v2)의 2점을 지나는 직선식을 구하면 됩니다.(2점 찾는 방법은 후 술)


   계산식은,

입니다.

 

   y=ax+b를 x에 대해 변형하면 x=(y-b)/a이므로 센서 전압에서 자기를 구하려면

 

   자기=(센서 전압-b)/a

 

라는 식으로 부터 계산합니다.

 

(3)교정을 위한 외부 자기 만드는 법

   위의 교정의 순서에서 +h와 -h의 2점의 데이터를 사용하고 있습니다.

   이 데이터를 계측하기 위해서는 센서에 외부로부터 자기를 가할 필요가 있습니다.

 

   기준 자기 발생 장치로 AMI 제품인 "PalmGauss"를 사용합니다.

   혹은,

 

   헬름 헤르츠 코일이라는 형상의 코일과 전류원을 이용하여 기준 자기로서 사용할 수 있습니다.

   이 경우 처음에 기준 자기를 이용해서 보정이 필요하다는 것과 지자기 때문에 영점이 맞지 않는 것이 문제가 됩니다.

   0점은 AMI 제품인 "자기 차폐함(Magnetic Shield Case)"에서 교정이 가능합니다.