• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권4호
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• pp.182-186
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• 2013

We studied the possibility that an air capacitor can be used as a humidity sensor by measuring capacitance change. In order to investigate the possibility, the change of capacitance of an air capacitor due to moisture in air was first considered theoretically, and was then experimentally verified. The capacitance was measured by an LCR impedance meter with a 100-kHz and 1-V ac. The results revealed that the changes in the experimentally measured capacitances were greater than those in the theoretically calculated values. Based on this fact, we knew that an air capacitor could be used as part of a humidity sensing device. We expect the humidity sensor with an air capacitor has characteristics of fast response time, high reliability, and high durability compared with other conventional methods.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권3호
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• pp.156-167
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• 2014

This paper presents the test results of small dipstick-gage-type engine-oil-deterioration-detection sensor. The measured sensor signal characteristics for the capacitance and temperature are analyzed. The engine oil deterioration condition correlates with the electrical property of the dielectric constant that comprised with physical properties such as TAN (Total Acid Number), TBN (Total Base Number) and viscosity. Several problems encontered during the test of the sensor system are improved. The results of vehicle tests show that the capacitance signal is stable after the engine stops. Therefore, the sensor should start measuring the parameters for monitoring the engine oil condition after the engine stops. The engine is considered to be in a stopped state if the difference between the maximum and minimum values of the oil capacitance measured every 1 min is below 0.02 pF. The key test results in this paper will help in the development of an engine oil change warning algorithm.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.249-252
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• 2003

본 논문에서는 반도체 방식의 직접 터치식 capacitive type 지문인식센서의 신호처리를 위한 회로를 제안하였다. 센서로부터의 capacitance의 변화를 전압의 신호로 전환하기 위해서 charge-sharing 방식의 회로를 적용하였다. 지문센서 감도저하의 가장 큰 원인인 sensor plate에 존재하는 parasitic capacitance를 제거하여 ridge와 valley 사이의 전압차를 향상시키기 위하여 기존과는 다른 아날로그 버퍼회로를 설계 적용하였다. 센서 하부회로와의 isolation 대책을 통하여 ESD 및 노이즈방지를 위한 설계를 실시하였다. 제안된 신호처리회로는 128$\times$144 pixel 규모의 회로로 구현되었다. 본 설계회로는 향후 생체인식을 이용한 정보보호용 지문인식 시스템에 응용될 수 있으리라 본다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권3호
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• pp.143-148
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• 2013

In this study, several sensor parts used to obtain better signal stability are designed, a separate control circuit for the sensor is developed, and the results obtained using this control circuit are analyzed. The capacitances of the whole sensor system are measured using the control circuit connected to an improved flexible printed circuit board and an asymmetric dual sensor coated with a ceramic material. To realize good discrimination for a small change in the measured capacitance as the engine oil deteriorates, a commercial application-specific integrated circuit is installed on the control circuit as a capacitance-to-digital converter. The absolute error of a measured signal is found to be approximately ${\pm}4fF$.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.27-36
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• 2021

정전용량 수분측정 센서는 수경용 배지 양쪽에 구리 및 테플론으로 절연된 전극판(30cm×10cm)을 부착하여 배지의 넓은 부분에 걸쳐 측정하도록 개발되었다. 본 연구는 콘덴서형 정전용량 센서로부터 출력되는 정전용량 값을 배지 함수량으로 변환하는 것이다. 정량화 실험은 양액을 공급하면서 배지 물무게와 정전용량 변화를 측정하고 그 값을 비교하는 방식으로 수행되었다. 배지 함수량과 정전용량은 본 연구를 위해 특별히 개발된 소프트웨어와 함께 센서와 로드셀을 사용하여 20~30초마다 측정되었다. 상용 curve-fitting 프로그램을 이용하여 배지 함수량과 정전용량을 변수로 정전용량 값으로 배지 함수량을 추정하였다. 공급하는 물의 양이 증가하면 정전용량도 증가하는 경향을 보였다. 배지 내 물무게에 따른 정전용량에 대한 변동계수(coefficient of variation, cv)는 배지 내 물무게가 1.0kg 수준에서 다른 무게에 비해 높아 함수량 보정은 물무게를 1.7~6.0kg 수준에서 수행하였다. 정전용량과 물무게 사이의 상관 계수는 0.996이었고 보정식에 의해 정전용량으로 추정된 함수량은 로드셀로 측정한 배지 함수량과 비교하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제24권1호
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• pp.34-43
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• 2008

In this paper, an actively controlled aerostatic bearing is studied to overcome the defects of air bearing such as low stiffness and damping coefficients. The actively controlled aerostatic bearing is composed of aerostatic bearings, non-contact type of displacement sensors, piezoelectric actuators and controllers. The cylindrical capacitance sensor (CCS) is used as the displacement sensor. The reason for using CCS instead of the commercial gap sensor is that it can give us the pure error motion of the spindle because it removes the roundness error or the geometric errors in the spindle. The controller is designed by the state space equation and quadratic optimal control theory. The characteristic data of the actively controlled aerostatic bearing system in the frequency domain are presented and the stiffness and damping coefficients of the bearing are mentioned. This paper shows the possibility to reduce the motion error up to 6000 rpm.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.230-238
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• 2014

본 논문에서는 상호 유도 정전하 방식 ITO센서의 불량 여부를 판별하기 위해 ITO센서 내부의 전극막들이 이루고 있는 개별 노드에 대해 상호 유도 정전하 데이터를 이용하여 ITO센서의 정확한 분석과 검사가 가능한 방법을 제안한다. 모바일과 태블릿과 같은 소형 전자제품뿐만 아니라, 대형 전자제품에서도 입력 장치로 사용되는 상호 유도 정전하 방식 ITO센서의 구조적 특성을 분석하고 터치스크린 패널 IC를 이용해 ITO센서를 검사하기 위한 회로를 설계한다. 상호유도 정전하의 충전과 방전에 관련된 변수를 설정하고, ITO센서의 노드별 데이터를 통해 불량 발생 시 정확한 위치를 찾아 분석할 수 있도록 구현한다. 상호 유도 정전하 ITO센서의 1차 실험데이터를 통해 양품 유효 범위를 설정하고, 마지막으로 1차 실험을 통해 설정된 ITO센서 유효범위는 2차 실험을 통해 ITO센서의 노드별 측정 데이터를 이용하여 실험에 사용된 시료로 정확성과 효율성을 검증 한다.

• 센서학회지
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• 제8권1호
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• pp.32-37
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• 1999

본 연구에서는 다공질 실리콘층을 감습재료로 사용한 메사 구조를 갖는 정전용량형 습도센서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 센서의 구조적 특징은 기존의 웨이퍼 상하에 전극을 배치한 구조와 달리, 두 전극의 위치를 시료의 상부에 두도록 함으로서 집적화를 용이하게 할 뿐만 아니라, 하부 기판과 다른 접합영역으로부터 발생하는 정전용량의 영향을 차단하여 출력신호의 신뢰성을 개선하였다. 이를 위해 산화 다공질 실리콘의 형성과 빠른 에칭특성을 이용하여 메사 구조를 만들고, 다공질 실리콘층의 선택적 형성과 감광막을 마스크막으로 이용하여 다공질 실리콘층을 국부적으로 형성하였다. 그리고 완성된 시료에 대해 상온에서 55 - 90% 이상의 상대 습도 범위에서 감습특성을 측정하였다. 그 결과, 습도가 증가했을 때 측정된 정전용량은 전체적으로 단조 증가하였으며, 120 Hz의 저주파수에서 측정했을 때 정전용량이 300%이상 증가하는 높은 변화를 보였다

• 한국토양비료학회지
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• 제33권1호
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• pp.15-23
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• 2000

비닐 튜브로 절연한 센서 봉을 토양에 박아 콘덴서로 하고, RC 발전식으로 토양의 유전율을 측정하는 수분 센서의 반응 특성을 조사하였다. 출력은 표준 콘덴서에 비교된 상대 카피씨티, C였는데, 이 카파시티의 등가 회로는 병렬로 연결된 기본 카파씨티와 센서 봉 카파씨티인데, 센서봉 카파씨티는 다시 직렬로 연결된 센서봉 절연 튜브 카파씨티와 센서봉 사이 측정 부위 유전율, U에 따라 변하는 카파시티로 구성되어, 아래 반응 수식에 따라 작동하였다. $$\frac{1}{C-B}=\frac{k}{U}+Z$$는 기본 콘덴서에서 유래하는 상대 카파시티로서 불변 값이며, k은 측정부위 유전율에 따라 출력에 관여하는 상수로서, 토양과 접촉하는 센서봉의 외경과 센서봉 간격 및 길이 등의 기하학적 배치로 결정되는 값으로 거의 불변 값이고, Z은 비닐 튜브와 그 안에 금속봉 사이의 공기 층으로 결정되는 값으로 이론상으론 불변 값이나 만약 이 센서를 토양에 설치할 때 토양과 센서봉 사이에 틈이 생기면, 이 값에 변화가 온다. 따라서, 이 토양 수분 측정기는 현장 매설후 Z 값을 보정하여야 하며 그후 Z값이 변화하지 않도록 센서봉이 충격을 받지 않게 관리하여야 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1297-1303
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• 2003

반도체 방식의 capacitive type 지문인식센서의 신호처리를 위한 개선된 회로를 설계하였다. 최 상위 sensor plate가 지문의 굴곡을 감지한 capacitance의 변화를 전압의 신호로 전환하기위해서 charge-sharing 방식의 회로를 적용하였다. 지문센서 감도저하의 가장 큰 원인인 sensor plate에 존재하는 parasitic capacitance를 최소화하고 ridge와 valley 사이의 전압차를 향상시키기 위하여 기존과는 다른 아날로그버퍼회로를 설계하였다. 센서전압과 기준전압 신호를 비교하기 위해서 비교기를 설계하였으며, 센서어레이의 수직, 수평간 isolation 대책을 통하여 ESD 및 노이즈방지를 위한 설계를 제안하였다. 제안된 신호처리회로는 128${\times}$l44 pixel 규모의 회로로 구현되었다. 본 설계회로는 향후 생체인식을 이용한 정보보호용 지문인식 시스템에 응용될 수 있으리라본다.