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유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous sensor network: USN)용 센서 신호를 처리하는 장치에 있어서,센서;제1 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치의 제1 스위치부;입출력 극성을 동시에 교대로 맞바꾸어 교차 연결시켜 자체적으로 갖고 있는 오프셋 전압을 상쇄시키는 쵸핑동작의 증폭동작을 제1 스위치 모드에서 수행하는 차동 증폭부;제2 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 차동 증폭부를 통해 출력되는 증폭신호를 선택적으로 출력하는 복수의 스위치의 제2 스위치부;상기 제2 스위치부를 통해 출력되는 신호의 파형 정형을 수행하는 샘플앤드홀드부;제2 스위치모드시에 획득된 드리프트성 변화를 상기 샘플앤드홀드부의 출력신호에 드리프트의 보정값을 감산하여 드리프트성 변화를 제거하며, 초기 영점을 유지할 수 있도록 하는 영점 보정값을 감산하는 연산부;상기 연산부의 출력신호를 저역대역에 대해서 필터링하는 필터; 드리프트성 보정과 센서의 영점보정을 위한 신호를 출력하는 레벨 쉬프트; 및제1 스위칭 제어신호에 따른 제1 스위치모드시에 오프셋 전압을 보정하며 센서에 의해 감지된 신호를 증폭하고, 제2 스위칭 제어신호에 따른 제2 스위치모드시에 게인 드리프트의 드리프트성 변화를 보정하며, 제1 스위치부의 스위치상태를 제어하여 상기 차동 증폭부의 입력을 단락시킨 상태에서 전회의 신호값과의 변화분을 통해 변화분만큼을 차감하여 센서의 초기영점을 보정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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제1 항에 있어서, 상기 필터는,저역통과 필터인 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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제1 항에 있어서, 상기 레벨 시프트부는,D/A 컨버터와 OP앰프로 구비되어, 센서의 교환이나 초기 영점 설정시 A/D 컨버터의 카운트값을 영점 허용범위와 비교하여 과도한 오프셋으로 판단될때 그 보정값을 D/A 컨버터로 출력하고 이를 OP앰프로 레벨시프트 감산전압으로 출력하는 USN용 센서신호 처리장치
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제1 항에 있어서, 상기 필터는,Butterworth형 특성을 갖는 2차 저역통과 필터인 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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제1 항에 있어서, 상기 제1 스위치부는,상기 센서의 뒷단에 위치하는 4개의 스위치로 이루어져, 제1, 제3 스위치의 일측은 제1 차동증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제2, 제4 스위치의 일측은 제2 차동증폭기의 양의 입력단에 연결되되, 제1, 제2 스위치의 다른 일측은 센서의 출력인 센싱된 양의 아날로그 신호(Ain+)와 연결되고, 제3, 제4 스위치의 다른 일측은 센서의 출력인 센싱된 음의 아날로그 신호(Ain-)와 연결되는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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제5 항에 있어서, 상기 제2 스위치부는,상기 차동증폭부의 뒷단에 위치하고, 상기 샘플앤드홀드부의 앞단에 위치하는 4개의 스위치로 이루어져, 제5, 제7 스위치의 일측은 샘플앤드홀드부의 제1 증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제6, 제8 스위치의 일측은 샘플앤드홀드부의 제2 증폭기의 양의 입력단에 연결되되, 제5, 제6 스위치의 다른 일측은 제1 차동증폭기의 출력단과 연결되고, 제7, 제8 스위치의 다른 일측은 제2 차동증폭기의 출력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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제6 항에 있어서, 상기 제어부는, 오프셋 전압을 보정하는 제1 스위치모드의 반주기동안에 제1, 제4, 제5, 제8 스위치를 온하고, 제2, 제3, 제6, 제7 스위치를 오프하는 제1-1 스위치모드를 수행하고, 제1 스위치모드의 나머지 반주기동안에 제1, 제4, 제5, 제8 스위치를 오프하고, 제2, 제3, 제6, 제7 스위치를 온하는 제1-2 스위치모드를 수행하고,주기적으로 드리프트를 보정하는 제2 스위치모드시에 제1 내지 제4 스위치 및 제5, 제8 스위치를 온하고, 제6, 제7 스위치를 오프하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리장치
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유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous sensor network: USN)용 센서 신호를 처리하기 위해 제1 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치의 제1 스위치부와, 입출력 극성을 동시에 교대로 맞바꾸어 교차 연결시켜 자체적으로 갖고 있는 오프셋 전압을 상쇄시키는 쵸핑동작의 증폭동작을 제1 스위치 모드에서 수행하는 차동 증폭부와, 제2 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 차동 증폭부를 통해 출력되는 증폭신호를 선택적으로 샘플앤드홀드부로 출력하는 복수의 스위치의 제2 스위치부와, 상기 제2 스위치부를 통해 출력되는 신호의 파형 정형을 수행하는 샘플앤드홀드부를 포함하는 센서신호 처리장치를 이용한 센서 신호 처리방법에 있어서,센서에 의해 감지된 신호를 증폭하며, 제1 스위칭 제어신호에 따른 제1 스위치모드시에 오프셋 전압을 보정하며 감지된 신호를 처리하는 제1 단계; 및주기적으로 드리프트를 보정하는 제2 스위치모드를 실행하여 게인 드리프트와 같은 드리프트성 변화를 제거하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리방법
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제8 항에 있어서, 센서에 의해 감지된 신호를 증폭하고, 제2 스위칭 제어신호에 따른 제2 스위치모드시에 게인 드리프트의 드리프트성 변화를 보정하며, 제1 스위치부의 스위치상태를 제어하여 차동 증폭부의 입력을 단락시킨 상태에서 전회의 신호값과의 변화분을 통해 변화분만큼을 차감하여 센서의 초기영점을 보정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리방법
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제8 항에 있어서, 상기 제1 단계는,제1, 제3 스위치의 일측은 제1 차동증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제2, 제4 스위치의 일측은 제2 차동증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제1, 제2 스위치의 다른 일측은 센서의 출력인 센싱된 양의 아날로그 신호(Ain+)와 연결되고, 제3, 제4 스위치의 다른 일측은 센서의 출력인 센싱된 음의 아날로그 신호(Ain-)와 연결된 제1 스위치부와, 상기 차동증폭부의 뒷단에 위치하고, 상기 샘플앤드홀드부의 앞단에 위치하는 4개의 스위치로 이루어져, 제5, 제7 스위치의 일측은 샘플앤드홀드부의 제1 증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제6, 제8 스위치의 일측은 샘플앤드홀드부의 제2 증폭기의 양의 입력단에 연결되고, 제5, 제6 스위치의 다른 일측은 제1 차동증폭기의 출력단과 연결되고, 제7, 제8 스위치의 다른 일측은 제2 차동증폭기의 출력단과 연결된 제2 스위치부의 스위칭 조작에 따라 오프셋 전압을 보정하기 위해 제1 스위치모드의 반주기동안에 제1, 제4, 제5, 제8 스위치를 온하고, 제2, 제3, 제6, 제7 스위치를 오프하는 제1-1 스위치모드를 수행하고, 제1 스위치모드의 나머지 반주기동안에 제1, 제4, 제5, 제8 스위치를 오프하고, 제2, 제3, 제6, 제7 스위치를 온하는 제1-2 스위치모드를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리방법
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제10 항에 있어서, 상기 제2 단계는,주기적으로 드리프트를 보정하는 제2 스위치모드시에 제1 내지 제4 스위치 및 제5, 제8 스위치를 온하고, 제6, 제7 스위치를 오프하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 USN용 센서신호 처리방법
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