In this paper, some problems that occur from faulty elements in a direction finding system composed of the linear array are studied and the method which improves the performance is proposed. The faulty element means the sensor that has no output or highly reduced gain than other normal sensors. In the presence method, the ocrrecting vector is calculated by maximizing the spatial spectrum subject to a constraint. The compensated spatial spectrum is obtained by this vector. The computer simulations have been performance to study the performance of the proposed method.
The IEEE 1451.4 standards defines an architectural model for interfacing smart transducers for sensors & actuators. This standard allows analogue transducers to communicate their identification and calibration data in a digital format. A digital format is called TEDS(transducer electronic data sheet). However, the standard template of IEEE 1451.4 TEDS do not supports gas sensors to use in electronic nose system, such as array sensors. In this paper, a solution to standardize sensors for electronic nose systems is presented.
Kim, Young Jun;Yu, Han Young;Baek, In-Bok;Ahn, Chang-Geun;Lee, Bong Kuk;Kim, Yarkyeon;Yoon, Yong Sun;Lim, Ji Eun;Lee, Byeong-Jun;Jang, Won Ik;Park, Jeong Ho;Choi, Chang-Auck
센서학회지
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제22권4호
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pp.249-255
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2013
Gas-sensor array technology, which has been much utilized in the field of food technology by the name of 'electronic nose' is drawing attention in diagnosing lung cancer based on the analysis of the exhaled human breath. Much understanding has been accomplished about the composition of the volatile organic compounds (VOCs) of the human exhaled breath, in spite of some variations depending on research groups due mainly to lack of the standardization of the sensing procedures. Since VOCs may be produced during the process of cellular metabolism, difference in the cellular metabolism between healthy cells and lung cancer cells are expected to be reflected on the composition variation of the exhaled VOCs. Several studies have attempted to apply the gas-sensor array technology to lung cancer analysis using many different types of sensors including metal oxide, carbon black-polymer composite, surface acoustic wave, and gold nanoparticles. In this mini-review VOC as biomarkers, sensor array technology and application of the array technology for the diagnosis of cancer disease have been described.
Low frequency towed line array with high array gain and beam resolution is a long range surveillance sensor for anti-submarine warfare. The beam characteristics is however deteriorated due to the distorted line array sensor caused by low towing speed, wind, current, and towing ship maneuvering. An adaptive beamforming method is utilized in this paper to enhance the distorted line array beam performance by estimating and compensating the nonlinear array shape. A polynomial curve fitting in the least square sense is used to estimate the array shape iteratively with the distributed heading sensors data along the array. Real time array shape estimation and nonlinear array beam calculation is applied to a very long towed line array sensor system and the beam performance is evaluated and compared to the linear beamformer for the simulation and sea trial data.
초음파센서는 저렴성, 단순한 구조, 기계적 강인성, 사용상의 적은 제약 등의 이점 때문에 실제 다양한 응용 분야에 적용되지만 물체의 인식에 초음파센서를 사용하기에는 낮은 분해능을 초래하는 불량한 방향성과 측정오류를 유발하는 반사성의 어려움을 내재하고 있다. 일반적인 거리계에 사용되는 TOF(time of flight) 방법은 작은 물체의 형태, 즉 평면, 코너, 에지의 구별이 불가능하므로 많은 수의 센서를 배열형태로 사용하거나, 일정수의 센서를 사용할 경우에는 센서의 배열을 기계적으로 이동시키는 방법, 그리고 초음파 반사신호의 물리적인 특징을 해석하여 물체를 구별 인식한다. 본 논문에서는 간단하게 구성된 전자회로를 부가하여 초음파센서의 송출전압을 여러 단계로 변경시켜 가면서 송출음파를 조절하고, 물체의 패턴인식에 있어서 가장 기본적인 거리뿐만 아니라 물체크기, 물체각도, 물체이동 값을 위해 센서 데이터의 조합을 이용한 보간법과 제안한 뉴로퍼지 기반의 지능적 게산 알고리즘을 적용하여 물체의 패턴 인식을 개선한다.
해양에서 배열센서를 사용하여 신호를 수신하는 경우 성능을 측정하는 척도로서 배열이득(Array Gain, AG)을 사용한다. 배열이득은 배열의 형상, 주파수 및 해양환경에 의한 소음의 방향성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 배열이득을 모델링하고 예측하기 위하여 공간상관성을 이용하였으며, 해상실험을 통해서 예측모델을 검증하였다. 예측 모델에서는 임의형상의 배열 및 소음의 방향성을 고려할 수 있는 신호와 소음의 공간상관성을 사용하여 배열이득을 계산하였다. 해상실험에서는 예인음원을 이용하여 CW(Continuous Wave)를 수평배열센서로 수신하였으며, 송신신호 사이에 주변 소음을 측정하였고, 이로부터 개별센서와 배열센서의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 계산하여 배열이득을 추정하였다. 최종적으로 실험적으로 측정한 배열이득과 예측모델을 이용한 배열이득을 비교 검증하였다.
Moon, Hi Gyu;Han, Soo Deok;Kang, Min-Gyu;Jung, Woo-Suk;Jang, Ho Won;Yoo, Kwang Soo;Park, Hyung-Ho;Kang, Chong Yun
센서학회지
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제23권1호
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pp.15-18
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2014
We present gas sensing performance based on $2{\times}2$ sensor array with four different elements ($TiO_2$, $SnO_2$, $WO_3$ and $In_2O_3$ thin films) fabricated by rf sputter. Each thin film was deposited onto the selected $SiO_2$/Si substrate with Pt interdigitated electrodes (IDEs) of $5{\mu}m$ spacing which were fabricated on a $SiO_2$/Si substrate using photolithography and dry etching. For 5 ppm $NO_2$ and 50 ppm CO, each thin film sensor has a different response to offers the distinguishable response pattern for different gas molecules. Compared with the conventional micro-fabrication technology, $2{\times}2$ sensor array with such remarkable response pattern will be open a new foundation for monolithic integration of high-performance chemoresistive sensors with simplicity in fabrication, low cost, high reliablity, and multifunctional smart sensors for environmental monitoring.
The attitude information of spacecraft can be obtained by the sensors attached to it using a star tracker, three-axis magnetometer, three-axis gyroscope, and a global positioning signal receiver. By using these sensors, the spacecraft can be maneuvered by actuators that generate torques. In particular, electromagnetic-torque bars can be used for attitude control and as a momentum-canceling instrument. The spacecraft momentum can be created by the current through the electrical circuits and coils. Thus, the current around the electromagnetic-torque bars is a critical factor for precisely controlling the spacecraft. In connection with these concerns, a solar-cell array can be considered to prevent generation of a magnetic dipole moment because the solar-cell array can introduce a large amount of current through the electrical wires. The maximum value of a magnetic dipole moment that cannot affect precise control is $0.25A{\cdot}m^2$, which takes into account the current that flows through the reaction-wheel assembly and the magnetic-torque current. In this study, we designed a 300-W solar cell array and presented an optimal wire-routing method to minimize the magnetic dipole moment for space applications. We verified our proposed method by simulation.
The pixel size in high-resolution complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors continues to shrink due to chip size limitations. However, the pixel pitch's miniaturization causes deterioration of optical performance. As one solution, a quad color filter (CF) array with pixel binning has been developed to enhance sensitivity. For high sensitivity, the microlens structure also needs to be optimized as the CF arrays change. In this paper, the covered microlens, which consist of four microlenses covered by one large microlens, are proposed for the quad CF array in the backside illumination pixel structure. To evaluate the optical performance, the suggested microlens structure was simulated from 0.5 ㎛ to 1.0 ㎛ pixels at the center and edge of the sensors. Moreover, all pixel structures were compared with and without in-pixel deep trench isolation (DTI), which works to distribute incident light uniformly into each photodiode. The suggested structure was evaluated with an optical simulation using the finite-difference time-domain method for numerical analysis of the optical characteristics. Compared to the conventional microlens, the suggested microlens show 29.1% and 33.9% maximum enhancement of sensitivity at the center and edge of the sensor, respectively. Therefore, the covered microlens demonstrated the highly sensitive image sensor with a quad CF array.
Sensors are applied to small aviation platforms for various purposes. Radio frequency (RF) antennas, which are representative sensors, are available in many forms but require the application of slot array RF antennas to ensure high performance and designation. Slot RF array antennas are applied to dip brazing techniques, but the yield and production time are determined by the proficiency of production personnel in a labor-intensive form. Unmanned aerial vehicles or drones, which are representative small aviation platforms, are continuously exposed to various random vibrations because propellers and multiple power sources are used in them. In this study, the fatigue life of slot array RF antennas applied with additive manufacturing was evaluated through the cumulative damage method (Miner's rule) in a vibration environment with a small aviation platform. For the evaluation, an S N curve obtained from a fatigue strength test was used.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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