• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권3호
• /
• pp.109-114
• /
• 2004

본 논문에서는 반도체 방식의 직접 터치식 용량 형 지문인식센서의 신호처리를 위한 회로를 제안하였다. 센서로부터의 용량의 변화를 전압의 신호로 전환하기 위해서 전하분할 방식의 회로를 적용하였다. 지문센서 감도저하의 가장 큰 원인인 센서 플레이트에 존재하는 기생용량을 제거하고 융선과 계곡 사이의 전압차를 향상시키기 위하여 기존과는 다른 아날로그 버퍼회로를 설계 적용하였다. 센서 하부회로와의 isolation 대책을 통하여 ESD 및 노이즈방지를 위한 설계를 실시하였다. 제안된 신호 처리회로는 0.35마이크론 표준 CMOS 공정에 의해 레이아웃 되었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
• /
• pp.168-173
• /
• 2008

본 연구는 UKF Algorithm을 이용한 정전용량형 원격RF센서시스템을 개발하였다. 원격 RF센서 시스템이란 wireless, implantable 그리고 batterless을 만족하는 센서 시스템을 의미한다. 기존의 원격 RF센서 시스템은 보편적으로 집적회로 타입을 채택하지만, 그 구조의 복잡성과 전력소모의 제약을 받는다. 이러한 제약을 해결하기 위해 본 연구에서는 R, L 그리고 C만으로 구성되어있는 유도결합원리를 이용한 원격 RF센서 시스템을 제안하였다. 제안된 RF 센서 시스템은 압력 혹은 습도와 같은 환경의 변화를 정전용량 값으로 측정할 수 있으며 센서의 정전 용량 값을 측정하기 위해 비선형시스템의 파라메타추정에 적합한 Unscented Kalman Filter(UKF) 기법을 채택하였다. UKF 기법을 이용하기 위해 제안된 시스템은 페이저법을 사용하여 수학적으로 모델링되었다. 마지막으로, 제안된 UKF 알고리즘을 이용한 원력 RF센서시스템이 잡음환경에서도 정전용량값을 비교적 정확하게 추정가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.1277-1278
• /
• 2007

본 논문에서는 폴리이미드를 감습재로 한 정전용량형 습도 센서의 상용화 연구 결과를 보고한다. 유리 기판상에 제작된 용량형 습도센서는 감도 0.338pF%RH, 히스테리시스 1.7%.인 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권10호
• /
• pp.1835-1841
• /
• 2006

해양환경 규제 MEPC의 규제 강화로 인하여 더욱 정밀하고, 신뢰성을 확보한 빌지분리 센서 시스템이 필요하다. 빌지 분류기를 설계 제작하기 위해서는 기름과 물을 구별하는 정밀한 유수분리 레벨센서가 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 정전용량형 레벨센서의 특성 파악을 위해 3차원 시뮬레이션을 수행하여 특성을 파악하였으며, 이를 토대로 레벨센서의 설계시 주요한 설계인자를 추출하였다. 동작회로를 Digital 회로로 구성함으로써, 정전용량형 센서의 원천적인 기생커패시턴스 문제를 해결하였으며, 실험장치를 구성한 후 실험을 수행하였다. 실험 결과를 보면 노이즈에는 강인해졌음을 알 수 있었다. 그리고 추출한 정전용량형 레벨센서의 설계인자를 이용하여 정밀도를 향상시키기 위한 연구가 향후에 진행 될 필요성이 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
• /
• pp.131-137
• /
• 2007

본 연구에서는 RLS(Rescursive Least Square) 추정 알고리즘을 이용하여 정전용량형 센서를 사용한 원격 RF 센서 시스템을 구현하고자 한다. IC 칩 형태의 원격 RF 센서 시스템이 가지는 구성의 복잡성 그리고 전력소모 문제를 해결하기 위해 보다 간단한 유도결합모델이 제안된다. 원격 RF 시스템은 페이저법을 이용하여 수학적으로 모델링되며, 모델기반의 RLS 알고리즘을 적용하기위해 시스템의 파라메타를 재배열한다. 오차 제곱합의 수렴특성을 가진 RLS 알고리즘을 이용하여 정전용량 파라메타를 추정한다. 실제 위상차를 측정하기 위해 Exclusive OR를 이용한 위상차 감지 장치를 제안한다. 센서로는 각종 환경 측정-습도, 압력 등-에 실제 활용되고 있는 정전용량형 센서를 채택한다. 잡음을 내포한 측정 데이터에 대한 추정 성능을 확인함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.585-586
• /
• 2006

본 논문에서는 MEMS 용량형 변위 센서의 제작과 함께, 미세 변위 측정을 위한 테스트 샘플을 제작하였다. 아래의 그림 1, 2는 각각 스테이지에 장착할 MEMS 용량형 변위 센서 및 미세 변위 측정을 위한 테스트 샘플의 개념도를 보여주고 있다. 테스트 샘플의 감지 부분은 스테이지에 장착할 센서와 정확히 일치를 시켰으며, 미세 변위를 주기 위해서 comb-drive actuator 형태의 운동부를 두었다. 운동부에서는 DC 및 AC 전압을 인가함으로써 미세 변위를 얻을 수 있었으며, 사용된 DC 전압은 20V였으며, 1.4kHz의 AC 전압을 크기를 변화시키며 인가하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 춘계 학술대회 학술발표 논문집
• /
• pp.333-337
• /
• 2003

열악한 환경에서 동작해야 하거나 물리적 접근이 어려운 곳에 장착되는 센서 시스템의 경우, 유선에 의한 정보전달이 어려울 뿐만 아니라 센서 내 전원설비가 제한적일 수도 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점에 대한 해결책으로서 밧데리 없이 유도결합에 의하여 원격 센서로부터 정보 취득이 가능한 한 방법을 제안하였다. 이 방법은 전원공급에 의한 유도 결합식의 원격센서 시스템과는 달리, 원격 센서의 정전용량을 변ㆍ복조 과정 없이 재귀적 최소 자승 추정법에 의해 센서의 정전용량을 고정도로 추정하는 것이다. 이를 위하여 시스템의 유도결합 모델을 사용하여 정확도가 높은 원격 센서 시스템을 구현할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1848-1850
• /
• 2004

변압기에 사용되는 절연유의 열화정도를 변압기의 운전정지 없이 실시간으로 측정할 수 있는 전기용량을 이용한 센서를 개발하였다. 개발된 전기용량형 센서는 3-전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다. 또한 변압기에서 절연유의 온도변화에 따른 유전율 변화를 보상하기위하여 기준용 센서와 측정용 센서를 한개의 변압기에 장착함으로 온도보상이 되도록 하였다. 제작된 센서는 변압기에서 절연유의 사용기간에 따른 유전율의 변화를 정확히 측정하였으며, 절연유의 체적저항의 변화도 감지 할 수가 있다. 따라서 센서에서 출력되는 신호를 phase sensitive detector를 사용하여 유전율의 변화로 혹은 체적저항의 변화로도 나타내 보일 수가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2017-2019
• /
• 2003

열악한 환경에서 동작해야 하거나 물리적 접근이 어려운 곳에 장착되는 센서 시스템의 경우, 유선에 의한 정보전달이 어려울 뿐만 아니라 센서 내 전원설비가 제한적인 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점에 대한 해결책으로서 밧데리없이 유도결합에 의하여 원격 센서로부터 정보 취득이 가능한 한 방법을 제안하였다. 이 방법은 전원공급에 의한 유도 결합식의 원격 센서 시스템과는 달리, 원격 센서의 정전용량을 변 복조 과정 없이 재귀적 최소 자승 추정법에 의해 센서의 정전용량을 고정도로 추정하는 것이다. 이를 위하여 시 스템의 유도결합 모델을 사용하였으며, 모델 파라미터가 시간에 따라 변화하는 경우에는 망각률을 사용하여 정확도가 높은 원격 센서 시스템을 구현할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1131-1134
• /
• 2017

본 연구는 차동 용량형 섬유 압력 센서를 개발하고, 이를 깔창에 부착하여 보행 측정에 응용하는 것을 목적으로 한다. 차동 용량형 섬유 압력 센서는 3장의 전도성 섬유 사이에 2장의 절연체를 위치시키는 형태로, $5cm{\times}5cm{\times}0.23cm$ (가로 ${\times}$ 세로 ${\times}$ 두께) 크기로 제작하였다. 커패시턴스를 측정하기 위해 커패시턴스-디지털 변환칩(AD7152), ATMega328로 구성된 시스템을 제작하였고 PC로 데이터를 전송하여 모니터링을 수행하였다. 센서의 힘-커패시턴스 변화 특성 평가를 위해 센서에 가하는 중량을 65 kg 까지 5 kg 씩 증가시켜 가며 커패시턴스 변화를 측정하였다. 실험 결과, 무게에 따라 커패시턴스가 증가하는 것을 확인하였다. 보행 측정 가능성을 평가하기 위해 센서를 깔창에 부착한 후 보행 신호를 측정하였으며, 그 결과 보행에 따라 센서의 커패시턴스 값이 변화하는 것을 확인하였다. 이로부터 제작한 차동용량형 섬유 센서는 보행 측정에 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.