• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.4
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• pp.273-278
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• 1999

A TDM-multiplexed fiber optic pressure/temperature sensor system utilizing fiber optic Fabry-Perot interferometers as sensing devices was developed and applied to measure water level variations and temperature variations. The maximum measurement speed of the system without saving measurement data is 4500 times per second and the response time of the sensors is thought to be ~ms. The difference between the theoretical value and the measured value for the scale factor of water level sensor and temperature sensor was +13.7%, -18% respectively. The nonlinearity of the sensors after calibration was less than 1%. The sensor system was applied to verify the capability of measuring the temperature variations and water level variations at a high speed.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.10a
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• pp.659-662
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• 1998

전자부품이나 설계된 회로시스템에 납땜을 하기 위해 인두를 사용하는데 누설전류, 서지전압, 정전기, 적절하지 못한 온도 등 여러 가지 악조건으로 인해 부품의 파괴를 가져온다. 특히 C-MOS로 설계된 소자의 경우는 다른 전자부품 보다 더 민감하기 때문에 파괴될 경우가 다발적으로 발생된다. 따라서 절연저항이 높고, 사용자가 적절한 온도로 제어할 수 있는 인두조절기 설계가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는, 인두 히터에 센서를 삽입하여 이 저항의 변화율에 따라 온도를 감지하고, 주파수 방해를 최소화할 수 있는 Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 제어하였다. 또한, 사용자가 온도 변화를 알 수 있도록 A/D 변환기를 사용하여 시그먼트로 표시하였다. 기존에 설계된 시스템은 온도를 감지하는 센서가 민감하며 센서에서 감지된 신호가 비교기를 통해서 직접 히터의 온도를 제어하였기 때문에 온도 변화율이 매우 심하고, 이두팁이 분리되어있지 않기 때문에 절연저항이 매우 낮았다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 센서의 민감성을 최소화하고, Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 정밀하게 제어하였으며, 절연저항을 높이기 위해 인두팁의 중간에 세라믹을 삽입하여 팁에 온도만 전달될 수 있도록 용접을 하여 기존의 문제점을 개선하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2004.06a
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• pp.101-105
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• 2004

본 논문에서는 온도 센서로부터 얻어지는 데이터를 전송하고 실시간으로 처리하기 위하여 RF방식을 이용한 단 방향 데이터 전송 시스템을 설계하고 그 특성을 측정하였다. 설계된 무선 전송기능의 온도 측정 시스템은 온도센서 및 제어부, 데이터 전송용 RF module로 구성되었다. 온도 측정을 위한 센서는 AD590 전류 구동 형 전압출력 센서이며 제어부는 PIC one-chip microprocessor를 사용하였다. 또한 데이터의 무선 전송을 위해 433MHz 주파수 대역의 반 이중 RF Module을 사용하여 system을 구현하였다. 실험은 10M 이내의 실내 공간 내에서 수행되었고, 임의의 온도측정 구간에 따른 온도 변화 환경에서 3가지 경우의 (3M,5M,10M) 거리 변화를 두고 데이터를 측정 및 비교 분석하였다. 실험결과 10M 이내의 거리에서는 온도센서로부터 얻어진 데이터를 실시간으로 송수신하여 결과를 처리할 수 있었으며 이를 이용한 다중 Sensor 시스템 구현이 가능한 결과를 얻었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.1
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• pp.44-48
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• 2002

In this paper, we demonstrated the simultaneous measurment of triple parameters such as strain, temperature, and vibration using single FBG/EFPI hybrid sensor. The FBG/EFPI sensor system for the strain and temperature measurement and the EFPI sensor system for the the vibration measurement were combined by a wavelength division multiplexer. The optical source of FBG/ EFPI sensor system is a wavelength-swept fiber laser(WSFL) and that of an EFPI sensor system is a laser diode. We performed the simultaneous measurement of thermal strain, temperature, and vibration of a aluminum beam placed in a thermal chamber and validated the efficiency of the constructed measurment system.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.05a
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• pp.334-337
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• 2007

본 연구는 출력특성의 안정성과 정밀성이 우수한 광전류센서의 개발을 위하여 센싱부의 온도변화에 따른 출력신호를 검토하고, 온도변화에 따른 출력특성이 안정된 센싱부를 적용하여 출력특성을 연구하였다. 기존 광전류센서에서 중요시스템인 센싱부의 광섬유의 온도특성과 Verdet 상수의 온도의존도에 따라 출력신호가 불안정하다. 이러한 광전류센서의 온도변화에 따른 오차를 개선하기 위해 센싱부에 대한 온도특성을 분석하고, 온도변화에 내구성이 뛰어난 소재를 적용함으로써 센싱부의 안정된 출력특성을 가지는 광전류센서를 개발하고자한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.157-160
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• 2011

본 연구에서는 광섬유 센서 기반 스마트 모니터링 시스템이 지중 열전도도 측정에도 효율적으로 적용될 수 있는지를 분석하였다. 이를 위해 광섬유 온도센서를 이용하여 지반의 열전도도를 측정할 수 있는 열응답 시험기가 개발되었다. 개발된 열응답 시험기는 기존의 RTD(Resistance Temperature Detector) 온도 센서 외에 광섬유 센서의 한 종류인 FBG(Fiber Bragg Grating) 센서도 실시간적으로 측정할 수 있는 시스템으로 구성되어 있다. 개발된 장비의 적용성 검증을 위하여 주문진 표준사를 이용하여 모형토조 내에 일정한 간극비에 맞추어 시료가 조성되었으며 지중열교환기는 U자형 파이프가 사용되었다. 20시간동안 열응답 시험을 통하여 광섬유 센서와 RTD 센서를 동시에 이용하여 온도값을 측정하여 표준사의 열전도도 값을 산출하였다. 그 결과 모형실험을 통한 열전도도 값은 탐침법을 통해 얻어진 열전도도 값과 선형 열원 모델(line source model) 해석해와 거의 유사하게 나타났으며 광섬유 센서와 RTD 센서와의 온도차는 0.1~0.3$^{\circ}$로써 유사한 값을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 광섬유 기반 열응답 시험기는 지반의 열전도도를 측정하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었으며 향후 지열시스템 가동에 따른 지중열 교환기의 손상도 평가 및 경보시스템 개발을 위해 지중열교환기의 거동을 실시간으로 모니터링 하는데 있어서도 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2004.10a
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• pp.473-476
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• 2004

본 논문에서는 자동차 센서들의 신호들을 실시간으로 처리하여 디스플레이하는 시스템을 개발하였다. 실시간 자동차 센서 감시시스템은 센서의 신호를 받아들이는 센서 입력블록, 변환된 센서 데이터를 계산하는 Main Control 블록, 그리고 계산된 데이터를 실시간으로 표시하는 Display 블록으로 구성된다. 4개의 타이어에 부착된 센서로부터 압력 및 온도를 감지하고 이를 담은 데이터를 실시간으로 송신하고 운전자에게 수신된 데이터를 디스플레이하여 타이어의 압력상태를 점검하며 이와 함께 차내의 연료량 센서에서 입력된 연료잔량을 fl산하여 현재 주행가능거리를 표시하며 그 외에 냉각수 온도, 엔진오일레벨, 차내 온도센서를 일정한 시간간격을 두고 순차적으로 받아들여 각 센서들의 상태를 Craphic LCD를 이용하여 실시간으로 표시한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.25 no.10
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• pp.31-40
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• 2009

As the measurement of strain-gage type cone penetrometer is influenced by the temperature change during penetration, the temperature is a factor producing an error of the cone tip resistance. In this study, the 0.5 mm diameter temperature transducer and 7 mm diameter micro cone penetrometer are manufactured by using FBG sensors to evaluate the effect of temperature on the cone tip resistance. Design concepts include the cone configuration, sensor installation and the temperature compensation process. The test shows that the tip resistance measured by strain gauge is affected by the temperature change. The error of the tip resistance increases with an increase in temperature change, while the temperature effect on the tip resistance of FBG cone is effectively compensated by using FBG temperature transducer. Temperature compensated tip resistance of the strain gauge cone shows the good matched profile with FBG cone which performs real-time temperature compensation during penetration. This study demonstrates that the temperature compensation by using FBG sensor is an effective method to produce the more reliable cone tip resistance.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.19 no.3
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• pp.224-228
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• 2008

A highly sensitive integrated photonic temperature sensor was proposed and developed incorporating a polymeric microring resonator. The change in the ambient temperature was estimated by observing the shift in the resonant wavelength of the resonator induced via the thermooptic effect. For the purpose of enhancing its sensitivity, the sensor was built by implementing a polymeric resonator exhibiting a high thermooptic coefficient on a silicon substrate with a small coefficient of thermal expansion. For the range of from $20^{\circ}C$ to $30^{\circ}C$ near the room temperature, the fabricated sensor yielded a sensitivity of as high as 165 ${\pm}/^{\circ}C$ and a resolution of better than $0.1^{\circ}C$. And its performance was found to be hardly affected by the variation in the refractive index of the target analyte, which was applied to the surface of the sensor. It is hence expected that the sensor could be integrated with other refractormetric optical sensors, thereby compensating for the fatal error caused by the change in the ambient temperature.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.378-384
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• 2013

In this paper, a CMOS temperature sensor is proposed to measure the internal temperature of a chip. The temperature sensor consists of a proportional-to-absolute-temperature (PTAT) circuit for a temperature sensing part and a 4-bit analog-to-digital converter (ADC) for a digital interface. The PTAT circuit with the compact area is designed by using a vertical PNP architecture in the CMOS process. To reduce sensitivity of temperature variation in the digital interface circuit of the proposed temperature sensor, a 4-bit successive approximation (SA) ADC using the minimum analog circuits is used. It uses a capacitor-based digital-to-analog converter and a time-domain comparator to minimize power consumption. The proposed temperature sensor was fabricated by using a $0.25{\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS process with a 2.5V supply, and its operating temperature range is from 50 to $150^{\circ}C$. The area and power consumption of the fabricated temperature sensor are $130{\times}390{\mu}m^2$ and $868{\mu}W$, respectively.