• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.19-23
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• 2002

본 논문은 인쇄회로 기판 (PCB)에 내장된 마이크로 플럭스게이트 자기센서 (micro fluxgate magnetic sensor)에 대한 것으로써, 센서의 제작과 폐자로 형성에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 이를 위해 연자성 코아를 사각링 형태와 두개의 바 (bar)형태로 각각 구현하였다. 제작을 위해 모두 5층의 기판을 적층하였으며, 가운데 (3번째) 기판을 자성체 코아로, 자성체 코아 외부 (2번째와 4번째) 기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째) 기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코아로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 여자코일과 검출코일은 구리를 사용하였다. 제작된 자기센서는 여자조건이 360 KHz, $3V_{p-p}$의 구형파일 경우에 사각링 형태의 연자성 코아를 갖는 자기센서에서는 540V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, -100 $\mu$T~＋100 $\mu$T 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3 \times 5.7\textrm{mm}^2$ 이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 navigation 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제23권3호
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• pp.94-97
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• 2013

본 연구에서는 원통형 페라이트 코어와 페라이트코어를 관통하는 구리선, 그리고 검출 코일을 이용하여서 직교형 플럭스게이트 센서를 제작하고, 직류 바이어스 전류가 출력 감도에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 제작한 직교형 플럭스게이트 센서의 출력 및 감도는 구동주파수에 의존하였으며, 이는 검출코일 임피던스의 주파수특성이 나타내는 경향과 유사하였다. 직류 바이어스 전류가 교류 구동전류의 크기에 비해서 대략 50% 이상일 때 출력감도가 최대가 되었으며, 그 보다 큰 직류 바이어스 전류에 의해서는 출력감도가 포화되는 경향을 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제22권6호
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• pp.200-203
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• 2012

원통형 페라이트 코어와 검출 코일을 이용하여서 직교형 플럭스게이트 센서를 제작하고, 구동주파수가 출력 감도에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 외부 자계에 대한 플럭스게이트 센서의 출력은 코어의 단면적, 권선수, 구동주파수 등에 비례한다. 따라서, 센서를 소형화시키면서 출력(감도)를 저하시키는 것을 방지하기 위해서는 구동주파수를 높이는 것이 필요하다. 그러나, 구동주파수는 자성체 코어의 주파수특성, 구동회로의 성능, 검출 코일의 주파수특성 등 다양한 요인으로 제한 된다. 본 연구에서는 원통형 페라이트 코어와 검출 코일을 이용하여 제작한 직교형 플럭스게이트 센서에 있어서 센서 출력의 주파수특성과 검출 코일의 인덕턴스와 캐패시턴스를 측정하여서 상호 연관성에 대해서 살펴보았다. 그 결과 외부 자계에 대한 센서의 출력은 검출 코일의 임피던스에 의존한다는 것을 알 수 있었고, 검출 코일의 LC공진주파수에서 높은 출력(감도)을 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제11권2호
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• pp.67-76
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• 2002

본 연구에서는 페라이트 링 코어를 이용한 2차원 fluxgate 센서를 제안하였으며, 본 fluxgate 센서 시스템은 2차원 자장을 측정할 수 있는 센서와 그 센서를 구동하기 위한 구동회로, 그리고 신호처리회로 등으로 구성하였다. 신호 검출 방법으로는 우수고조파 성분 검출을 위해 PSD(phase sensitivity detector) 회로를 사용하였으며, 기존의 제 2고조파 검출법과 비교하기 위해서 pick-up 코일 출력전압의 제 2고조파 성분을 FFT 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정하였고, 이렇게 측정된 제 2고조파 성분의 전압과 PSD 단의 출력전압을 비교하였다. 그 결과 여자전류의 증가에 따라 센서의 출력전압도 증가하였으며, 구동주파수에 따른 PSD 단의 출력전압은 주파수가 1.5[kHz]일 때까지는 증가하였지만, 그 이상의 주파수에서는 감소함을 보였다. 그리고 pick-up 코일의 제 2고조파 성분의 전압은 계속 증가함을 보였다. 센서의 최대감도는 구동주파수 1.5 [kHz], 구동전류 2 [App]에서 최대값을 보였으며 감도는 약 1580 [V/T]였다. 센서의 비선형계수는 3 [G] 이내에서 제 2고조파 성분의 전압인 경우 약 1 [%]이내였으며, PSD 단 이후는 약 2.3 [%]이내였다. 그리고 각도오차는 약 ${\pm}2$ [%/FS]이내였다.

• 센서학회지
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• 제12권2호
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• pp.72-78
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• 2003

본 논문은 마이크로 플럭스게이트 자기 센서 (micro fluxgate magnetic sensor)의 여자코일 선폭에 따른 자계 검출 특성 변화에 관한 것이다. 센서 제작을 위해 PCB 다층 적층기술을 사용하였으며, 연자성 코어를 둘러싼 여자코일 선폭을 각각 $260\;{\mu}m$와 $520\;{\mu}m$로 센서를 구현하였다. 센서는 모두 5층의 기판을 적층 하였으며, 가운데 (3번째)기판을 자성체 코어로, 자성체 코어 외부 (2번째와 4번째)기판을 여자코일로, 최외부 (1번째와 5번째)기판을 검출코일로 제작하였다. 연자성 코어로는 약 100,000의 큰 DC 투자율 (permeability)을 갖는 코발트 (Co)가 주성분인 아몰퍼스 재료를 사용하였으며, 자속 누설을 최소화하기 위해 사각 링 형태를 유지하였다. 솔레노이드 형태의 여자코일과 검출코일은 구리 재질로 제작되었다. $260\;{\mu}m$ 여자코일 선폭을 갖는 자기센서는 여자조건이 360 kHz, $3\;V_{p_p}$의 정현파일 경우에 780 V/T로 매우 우수한 감도를 보이고 있으며, $-100\;{\mu}T\;{\sim}\;+100\;{\mu}T$ 영역에서 매우 우수한 선형특성을 보이고 있다. 자기 센서의 크기는 $7.3\;{\times}\;5.7\;mm^2$이며, 소비전력은 약 8 mW이다. 이런 초소형 자기센서는 휴대용 네비게이션 시스템, telematics, VR 게임기 등 다양한 응용분야에 적용할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권1호
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• pp.35-46
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• 2005

This paper addresses the design and analysis results of a 2-axes magnetometer for attitude determination of small satellite. A low-cost and efficient 2-axes fluxgate magnetometer was selected as the most suitable attitude sensor for LEO microsatellites which require a low-to-medium level pointing accuracy. An optimization trade-off study has been performed for the development of 2-axes fluxgate magnetometer. All the relevant parameters such as permeability, demagnetization factor, coil diameter, core thickness, and number of coil turns were considered for the sizing of a small satellite magnetometer. The magnetometer which is designed, manufactured, and tested in-house as described in this paper satisfies linearity requirement for determining attitude position of small satellites. On the basis of magnetometer which is designed in Space System Research Lab. (SSRL), commercial magnetometer will be developed.

• 한국자기학회지
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• 제19권1호
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• pp.17-21
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• 2009

코발트계 아몰퍼스와이어와 검출코일을 이용하여서 제작한 직교 플럭스게이트 센서에 있어서 구동주파수와 입력전류가 센서의 출력특성에 미치는 영향을 조사하였다. 구동전류가 0.3 A까지 증가함에 따라서 센서의 출력전압은 증가하는 경향을 나타내었으나, 그 이상의 구동전류에 대하여서는 출력전압의 증가율이 둔감하게 되었고 0.6 A 이상의 구동전류에 대하여서는 출력전압이 감소하는 경향을 나타내었다. 센서의 구동주파수를 1.3 MHz까지 높임으로써 출력전압을 높일 수 있었으나, 그 이상의 구동주파수에서는 출력전압이 감소하는 것을 알 수 있었다. 1.3MHz의 구동주파수에 대하여 출력전압은 3.8 V였으며, 1 MHz의 구동주파수에 대하여서는 1.32 V였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 Asia Navigation Conference
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• pp.29-36
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• 2004

The paper describes recent experimental results on the development of Digital Magnetic Compass (DMC), which can provide smart automatic correction functions to the magnetic interferences. The design methodology of magnetic sensing circuit with ring-core fluxgate sensor is represented. The performance results of the sensing circuits are discussed with error analysis by polynomial regressions. As test results, the sensing circuit filtered only the second harmonic signal that is proportional to the direction of earth's magnetic field, and it leads to the obtainment of bearing information. In addition, the total residual errors of DMC can be analyzed by the adoption of polynomial regressions. It shown that the possibility of high precise DMC, in the future.

• Journal of Magnetics
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• 제9권3호
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• pp.69-74
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• 2004

A method of processing signals of unaligned geomagnetic sensors placed on the seabed is presented. The offset drifts of the fluxgate sensors are processed by polynomial fitting and the orientations of the sensor axes are found by minimizing the noise power using wavelet analysis. The noise power was reduced by 9.1 dB by processing the components of magnetic field separately using subtraction filter, polynomial fitting and wavelet analysis.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2008년도 Asian Magnetics Conference
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• pp.32.1-32.1
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• 2008