• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.82-85
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• 2004

This paper proposes an advanced circuit for the capacitive type fingerprint sensor signal processing and an effective isolation structure for minimizing an electrostatic discharge(ESD) influence and for removing a signal coupling noise of each sensor pixel. The proposed detection circuit increases the voltage difference between a ridge and valley about $80\%$ more than old circuit. The test chip is composed of $160\;\times\;192$ array sensing cells $(9,913\times11,666\;um^2).$ The sensor plate area is $58\;\times\;58\;um^2$ and the pitch is 60um. The image resolution is 423 dpi. The chip was fabricated on a 0.35um standard CMOS process. It successfully captured a high-quality fingerprint image and performed the registration and identification processing. The sensing and authentication time is 1 sec(.) with the average power consumption of 10 mW at 3.0V. The reveal ESD tolerance is obtained at the value of 4.5 kV.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.910-912
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• 2015

본 논문에서는 중장비나 댐의 수문 등의 적용된 유압 실린더의 변위(stroke)를 검출하여 유압 실린더의 정밀제어 또는 자동화를 위한 정전용량 센서(Capacitive Sensor) 및 변위 검출 시스템을 설계하였다. 기존 실린더의 변위 검출 방식인 코일을 이용한 자기장 센서, LVDT 센서 등은 높은 정확도에 비해 충격 및 진동 완화 또는 센서 보호 하우징(Housing) 등 부수적인 설비에 따른 높은 비용, 큰 부피와 같은 문제가 있다. 따라서 이러한 개선하기 위해 유압 실린더 내의 직접 적용되어 실린더의 변위 검출이 가능한 정전용량 센서를 설계하였으며, 설계한 정전용량 센서를 통하여 실린더의 변위에 따른 커패시턴스 값을 검출하여 실린더 위치 측정이 가능한 시스템을 설계 및 검증 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.107-114
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• 2012

본 논문에서는 인간의 가장 기본적이며 기초적인 운동인 걸음걸이로부터 검출할 수 있는 걸음 수 및 보행분석을 위해 전도성 섬유를 이용한 전기용량성 압력 센서를 깔창형태로 개발하였다. 개발된 깔창 형태의 센서는 보행시의 압력을 측정하여 보행신호를 검출하고, 검출된 신호를 이용하여 걸음 수 및 자세에 따른 압력 분포를 관찰하였다. 개발된 센서의 성능 검증을 위하여 국제규격의 표준분동을 사용하여 0 kg에서 100 kg 까지 10 kg씩 증가하여 무게에 따른 압력변화를 관찰하였으며, 그 결과 압력에 따라 비선형적인 특성을 가지고 캐패시턴스 값이 증가함을 보였다. 자세에 따른 압력변화 실험과 보행 횟수 검출비교를 위한 실험에서는 건강한 성인남성 다섯 명을 대상으로 4가지의 서로 다른 자세로 있을 때의 압력 변화를 관찰하였고, 보행 횟수 검출을 위해서는 시속 1 km/h와 4 km/h의 두 가지 걸음속도에서 3분 동안 걷게 하여 보행신호를 검출하였다. 상용 만보계 및 관찰자의 수계로 도출된 보수를 비교하였다. 기존의 상용 만보계는 저속(1 km/h)으로 걸었을 때 보수가 잘 측정되지 않은 반면 개발된 센서는 저속에서도 관찰자 수계대비 정확한 보수를 도출 할 수 있었다(상용 만보계 대비 평균 98.06 %의 인식률). 또한 자세에 따라 압력 값을 토대로 사용자의 자세를 모니터링 할 수 있음을 보였다. 본 연구는 향후 스마트폰과 무선 연동하는 스마트 보행관리 시스템을 개발하기 위한 기초연구이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권11호
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• pp.110-117
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• 1997

This paper discusses numerically and experimenally several design parameters for the plate- type capacitive displacement sensor. The influenences of shape of this sensor on the sensitivity are numerically analyzed with the charge density method. Using many test sensor plates of different shape for verifing the validity of this method can not guarantee the repetibility of experiments. Therefore we made specially the test sensor plate so that experiments of effects of shape of this sensor on sensitivity can be done with only that plate. Results from these experiments agree well with those from numerical analysis.

• 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.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권3호
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• pp.33-38
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• 2002

To establish the national standard of capacitance, four main electrodes of the cross capacitor which were evaluated to linearity and roundness less the $\pm 1 \mu m$ respectively have to be adjusted symmetrically in an inner cylinder. Four LM shafts with diameter of 5 mm were installed between main electrodes of the cross capacitor, and the electrodes were adjusted, as the first step, by means of the measured capacitance. In the second step, the symmetrical adjustment up to $\pm 1.2\mu m$ was performed by using a ball sensor, ball-type movable sensor, non-contacting capacitive sensor and upper guard sensor which were developed in this project.

• 센서학회지
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• 제24권3호
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• pp.208-213
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• 2015

The purpose of this study is to optimize the design of a capacitive pressure sensor element using the simulation of electrical characteristics. The simulation of the ceramic sensor diaphragm ($Al_2O_3$) was performed by permitting pressure to change the curvature of the diaphragm. The pressure capacitance ($C_P$) was increased from 19.63 pF to 15.26 pF by applying pressure because the distance between the electrodes has been changed from $30{\mu}m$ to $15{\mu}m$. When the thickness of the diaphragm was changed to 0.46~0.52 mm, a larger capacitance change showed in accordance with the reduced thickness, which means an increase of sensitivity. However, considering the viewpoint of the signal linearity, it was selected for the optimum thickness of the diaphragm to 0.50 mm. The designed sensor element based on simulated results was tested to measure the output characteristics. Comparing of simulated and measured results, there was a margin of error of approximately 2%.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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• pp.230-236
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• 2001

We developed a built-in sensor bearing to measure the rotor motion of a rolling piston type compressor for the air conditioner. Because of needs for the high efficiency and long life span of compressor, and the usage of alternative refrigerants, the operating condition of the compressor becomes more severe. The accurate measurement of the rotor motion of the compressor can contribute greatly to the design and analysis of the hydrodynamic bearing. However, it is difficult to measure accurately the shaft behavior of small compressor because of the small space for the sensor mount, high temperature and pressure of compressor, oil mixed with refrigerant, and electromagnetic noise of the motor. To overcome these difficulties, we develop the cylindrical capacitive sensor that is built in the hydrodynamic bearing and calibrate the built-in sensor bearing indirectly through measuring the oil relative permittivity. We measured the rotor motion as well as suction and discharge pressures in various conditions. The several experimental results show that the developed built-in sensor bearing can measure the rotor motion not only in steady state but also in transient state.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.964-967
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• 2009

A new hybrid-type touch screen panel (TSP) has been developed based on a-Si:H TFT which can detect the change of both $C_{LC}$ and photo-current. This TSP can detect the difference of $C_{LC}$ between touch and no-touch states in unfavorable conditions such as dark ambient light and shadows. The hybrid TSP sensor consists of a detection area which includes one TFT for photo sensing and two TFTs for amplification. Compared to a single internal capacitive TSP or an optical sensing TSP, this new proposed hybrid-type TSP enables larger sensing margin due to embedding of both optical and capacitive sensors.