환경 모니터링을 위한 고정밀 고해상도 센서 신호 컨디셔닝 시스템 개발

Development of a High-Precision and High-Resolution Sensor Signal Conditioning System for Environmental Monitoring

실내 공기 질이 건강에 큰 영향을 미침에 따라, 환경 모니터링의 필요성이 더욱 강조되고 있다. 그러나 기존의 센서 신호 컨디셔닝 시스템은 감도와 해상도가 낮아 대상 물질 농도의 미세한 변화를 정확하게 감지하는 데 한계가 있다. 본 연구에서는 이와같은 이슈를 해결하기 위하여 다중 범위 신호 처리 기법을 적용한 고정밀 고해상도 센서 신호 컨디셔닝 시스템을 제안한다. 센서 출력 신호에 따라 증폭 계수를 동적으로 조정함으로써 측정 정확도를 향상시키고 검출 오차를 최소화한다. 측정 결과, 제안하는 센서 신호 컨디셔닝 시스템은 1% 이내의 검출 오차를 나타내고 있다.

As indoor air quality has a profound impact on human health, the necessity for environmental monitoring has become increasingly emphasized. However, conventional sensor signal conditioning systems exhibit limitations in accurately detecting subtle variations in target substance concentrations due to their low sensitivity and resolution. To overcome this issue, this research proposes a high-precision, high-resolution sensor signal conditioning system employing a multi-range signal processing technique. By dynamically adjusting the amplification factor according to the sensor output signal, the proposed system enhances measurement accuracy while minimizing detection errors. The experimental results demonstrate that the proposed sensor signal conditioning system achieves a detection error of less than 1%.