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켐벨 데이터로거의 AC노이즈 제거 기술

작성자
최고관리자
작성일
20-01-28 09:22
조회
552회

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계측 장비의 전원은 일반적으로 220VAC 전원을 12VDC로 변환해서 사용하는 경우나 220VAC 전원을 18-24VDC로 변환해서 배터리를 충전시켜서 계측 장비에 전원을 공급하는 경우가 대부분 입니다. 태양전지판과 배터리를 전원으로 사용하는 경우를 제외하고 모두 220VAC 전원을 사용하는 경우, AC노이즈가 빌생합니다. 그리고, 계측 장비는 이런 AC노이즈의 영향을 받게 됩니다. 계측 장비에 영향을 미치는 AC노이즈는 무시할 만한 수준일 수도 있고 계측이 불가능할 정도로 큰 경우도 있습니다. 따라서, AC노이즈의 영향을 제거하는 기술을 이해하고 적용하는 것은 상황에따라 매우 중요할 수 있습니다. 아래와 같이 켐벨 데이터로거가 가지고 있는 노이즈 제거 기술을 간략히 설명드립니다.  

 
AC 전원을 사용하는 모든 환경에서는 기본적으로 AC 노이즈가 발생합니다. 가정용 220볼트 전원에서도 노이즈가 발생하구요. 고전압을 사용하는 곳(예를 들어, AC 380볼트) 도 노이즈가 발생합니다. 그런데, 한국에서는 모두 60Hz 주파수를 가진 AC 전원을 사용합니다. 이런 AC 노이즈는 데이터로거가 센서에서 나오는 DC전압 측정시 영향(오차)을 주게 됩니다. 그 영향은 센서의 출력 신호 전압이 낮을 수록 큽니다. 예를 들어, 센서 출력이 0-1VDC 인 것보다는 출력이 1mVDC, 10mVDC 등 낮은 경우 큰 영향을 받게 됩니다. 
예를 들어, PRT100 백금저항 온도계나 일사계는 상대적으로 낮은 센서 출력을 가지게 됩니다.  따라서, AC노이즈에 더 민감하게 영향을 받게 됩니다. 
반면, 습도센서는 0-1VDC 출력으로 상대적으로 높은 센서 출력을 가지고 있고 AC노이즈의 영향을 상대적으로 덜 받게 됩니다.   

켐벨 데이터로거는 전압 측정시 아래와 같이 노이즈 필터링 기술을 적용할 수 있는 기능이 있습니다. 간단히 말씀드리면, 센서 출력 신호 전압 측정시, 전압 측정 시간을 AC 사인파 주기와 동일한 16.667 msec(밀리초) 즉, 1/60초 동안 정확히 측정하여 평균을 내면 AC 노이즈에 의해 DC전압 측정에 오차가 생기는 것을 상호 상쇄시킬 수 있습니다.  

 

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데이터로거 프로그램 작업시 실제로, 아래와 같이 60Hz filter 옵션을 주면 위의 AC노이즈 제거 기술이 적용됩니다. 

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홍경하 팀장/엔지니어링 사업부