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A Capacitance Measurement Device for Running Hardware Devices and Its Evaluations 하드웨어 장치 실행을 위한 정전 용량 측정 장치 및 평가

Makoto NISHIZAWA, Kento HASEGAWA, Nozomu TOGAWA

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요약 :

IoT(사물인터넷) 시대에 하드웨어 장치의 수와 종류는 지속적으로 증가하고 있습니다. 인프라 장비에는 여러 IoT 장치가 활용됩니다. 이러한 IoT 장치를 어떻게 유지 관리할 것인가는 심각한 문제입니다. 커패시턴스 측정 하드웨어 장치 구조의 비정상적인 상태를 감지하는 강력한 방법 중 하나입니다. 특히, 하드웨어 장치가 실행되는 동안 정전 용량을 측정하는 것은 주요 과제이지만 현재까지 제안된 연구는 없습니다. 본 논문에서는 동작 중 소자의 정전용량을 측정하는 정전용량 측정장치를 제안한다. 먼저 AC(교류) 전압 신호와 DC(직류) 공급 전압 신호를 결합하여 변동하는 신호. DC 공급 전압을 공급하는 대신 변동하는 신호를 대상 장치에 공급합니다. 대상 장치에서 관찰된 전류를 효과적으로 필터링함으로써 필터링된 전류는 커패시턴스 값에 비례할 수 있으므로 대상 장치의 커패시턴스를 실행 중에도 측정할 수 있습니다. 제안된 정전용량 측정 장치를 95mm × 70mm 크기의 인쇄회로기판에 구현하고 소비전력과 정전용량 측정의 정확도를 평가하였다. 실험 결과는 제안된 정전용량 측정 장치의 전력 소모가 측정 모드 대비 저전력 모드에서 65% 감소함을 보여주며, 제안 장치는 0.002μF 분해능에서 정전용량 측정에 성공하였다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E103-A No.9 pp.1018-1027
발행일
2020/09/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2019KEP0005
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Circuits and Systems)
범주

작성자

Makoto NISHIZAWA
  Waseda University
Kento HASEGAWA
  Waseda University
Nozomu TOGAWA
  Waseda University

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