• 제목/요약/키워드: Dual sensor

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IoT플랫폼이 결합된 광센서가 없는 태양광 추적 시스템 (Photo-sensorless dual-axis solar tracking system combined with IoT platform)

  • 정덕겸;전종운;박성민;정교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.664-671
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    • 2018
  • 일반적으로 감지식 태양광 추적 시스템은 태양의 위치를 추적하기 위해 광센서를 사용하여, 최대 전력을 생산한다. 광센서 채택은 시스템 제작 가격을 상승시키고, 오동작에 의한 성능 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 IoT플랫폼 기반의 원격무선 모니터링이 가능하고, 광센서가 없는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 발전을 위해 사용되는 여러 개의 태양광 패널의 출력 전류량을 비교하여 태양 위치를 광센서 없이 추적한다. 추적 성능의 검증을 위해서 12[V] 20[W] 태양광 발전 시스템을 제작하여 실험을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 IoT 플랫폼을 사용하여 원격모니터링이 가능하기 때문에 기존 태양광 추적 시스템에 비해 설치, 유지 보수 및 기능 확장의 장점이 있다.

Algorithm Development of a Visibility Monitoring Technique Using Digital Image Analysis

  • Pokhrel, Rajib;Lee, Hee-Kwan
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제5권1호
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    • pp.8-20
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    • 2011
  • Atmospheric visibility is one of the indicators used to evaluate the status of air quality. Based on a conceptual definition of visibility as the maximum distance at which the outline of the selected target can be recognized, an image analysis technique is introduced here and an algorithm is developed for visibility monitoring. Although there are various measurement techniques, ranging from bulk and precise instruments to naked eye observation techniques, each has their own limitations. In this study, a series of image analysis techniques were introduced and examined for in-situ application. An imaging system was built up using a digital camera and was installed on the study sites in Incheon and Seoul separately. Visual range was also monitored by using a dual technology visibility sensor in Incheon and transmissometer in Seoul simultaneously. The Sobel mask filter was applied to detect the edge lines of objects by extracting the high frequency from the digital image. The root mean square (RMS) index of variation among the pixels in the image was substantially correlated with the visual ranges in Incheon and Seoul with correlations of $R^2$=0.88 and $R^2$=0.71, respectively. The regression line equations between the visual range and the RMS index in Incheon and Seoul were VR=$2.36e^{0.46{\times}(RMS)}$ and VR=$3.18e^{0.15{\times}(RMS)}$, respectively. It was also confirmed that the fine particles ($PM_{2.5}$) have more impacts to the impairment of visibility than coarse particles.

요속검사시 배뇨상황에 무관한 신호대잡음비 개선 기법 (Enhancement of signal-to-noise ratio for uroflowmetric test regardless of urination situation)

  • 김경아;최성수;이상봉;김경옥;박경순;신은영;김원재;차은종
    • 센서학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.423-431
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    • 2009
  • Standard uroflowmetry measures the urine weight using single load cell to evaluate the urinary flow rate. Impact noise should be introduced due to gravity when the urine stream falls down into the container upon the load cell. The present study placed three load cells on the three vertices of a regular triangle and the three signals were ensemble averaged to enhance the signal-to-noise ratio(SNR) regardless of how the urination was made. Simulated urination experiment was performed with three different urine collection methods. In all three methods, SNR of the averaged signal was much higher than each load cell signals. With no urine collection device, the present signal averaging technique resulted in SNR values higher by 10~15 dB than when dual funnels or upper funnel were used to guide the urine stream. Therefore, it was demonstrated that the three point measurement followed by with ensemble averaging could enable accurate uroflowmetric test without any specially made urine collection devices.

산화성 가스에 대한 SnO2모물질 가스센서의 감지특성 (Responses of SnO2-based Sensors for Oxidizing Gases)

  • 정해원;박희숙;김종명;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.973-980
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    • 2003
  • n-type 반도체인 SnO$_2$ 가스센서에서 첨가제가 산화성 가스에 대한 감지특성에 미치는 영향을 살펴보았다 SnO$_2$ 센서는 환원성 가스에 노출될 경우 전자 주게로 작용하여 저항이 감소하지만, 반대로 산화성 가스에 노출될 경우 전자 받게로 작용하여 저항이 증가하는 특성을 보인다 산화성 가스와 SnO$_2$ 분말 사이의 반응생성물을 가스 크로마토그래피 분석을 통하여 환원성 가스인 알콜의 반응 생성물과 비교하였다. PdC1$_2$혹은 A1$_2$O$_3$가 첨가된 센서는 산화성의 $CH_3$CN와 $CH_3$NO$_2$에 대해 동작온도에 따라 독특한 이중반응특성을 보였다. 이들 센서들의 조합과 패턴인식 기법을 이용하면 전자수용기를 가진 가스들에 대한 선택성을 높일 수 있을 것이다.

Combining GPS and accelerometers' records to capture torsional response of cylindrical tower

  • AlSaleh, Raed J.;Fuggini, Clemente
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권1호
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    • pp.111-122
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    • 2020
  • Researchers up to date have introduced several Structural Health Monitoring (SHM) techniques with varying advantages and drawbacks for each. Satellite positioning systems (GPS, GLONASS and GALILEO) based techniques proved to be promising, especially for high natural period structures. Particularly, the GPS has proved sufficient performance and reasonable accuracy in tracking real time dynamic displacements of flexible structures independent of atmospheric conditions, temperature variations and visibility of the monitored object. Tall structures are particularly sensitive to oscillations produced by different sources of dynamic actions; such as typhoons. Wind forces induce in the structure both longitudinal and perpendicular displacements with respect to the wind direction, resulting in torsional effects, which are usually more complex to be detected. To efficiently track the horizontal rotations of the in-plane sections of such flexible structures, two main issues have to be considered: a suitable sensor topology (i.e., location, installation, and combination of sensors), and the methodology used to process the data recorded by sensors. This paper reports the contributions of the measurements recorded from dual frequency GPS receivers and uni-axial accelerometers in a full-scale experimental campaign. The Canton tower in Guangzhou-China is the case study of this research, which is instrumented with a long-term structural health monitoring system deploying both accelerometers and GPS receivers. The elaboration of combining the obtained rather long records provided by these two types of sensors in detecting the torsional behavior of the tower under ambient vibration condition and during strong wind events is discussed in this paper. Results confirmed the reliability of GPS receivers in obtaining the dynamic characteristics of the system, and its ability to capture the torsional response of the tower when used alone or when they are combined with accelerometers integrated data.

공학교육 이수체계에서 대학 졸업 작품용 이중 Li-Po 전원 사용 태양전지 충전 쿼드콥터 구성에 관한 연구 (A Study on Quadcopter Consisting of Dual Li-Po Battery Charging by Solar Cell in the Engineering Education Completed a Senier Project Work at the University)

  • 윤성근;김경빈;장은영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-14
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    • 2016
  • 졸업 조건 인증을 위한 졸업 작품 및 졸업 논문 제출 규정에 따라 설계/제작한 절차를 제시하고, 개선사항을 이론적으로 제안한다. 설계 내용은 태양 에너지로 충전시키는 Li-Po 배터리로 동작하는 쿼드콥터의 자세를 확인하고, PID(Proportional Integral Differential) 제어를 통하여 균형을 유지한 결과이다. 특히 2개의 Li-Po 배터리들을 탑재하고 태양 에너지를 이용하여 하나의 배터리를 충전시키는 동안에 다른 배터리로 구동하며, 배터리 전환 회로는 2종류의 릴레이들을 사용하여 배터리 전환 회로를 구성한다. 완전 충전되지 않았더라도 특정 전압으로 충전된 배터리를 구동중인 배터리와 수시로 절환시켜, 체공시간과 항속거리를 증가시키는 방법을 제안한다.

저작운동으로 인한 진동 잡음 신호의 경감을 위한 측두골 이식형 마이크로폰의 설계 (The Design of Temporal Bone Type Implantable Microphone for Reduction of the Vibrational Noise due to Masticatory Movement)

  • 우승탁;정의성;임형규;이윤정;성기웅;이정현;조진호
    • 센서학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.144-150
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    • 2012
  • A microphone for fully implantable hearing device was generally implanted under the skin of the temporal bone. So, the implanted microphone's characteristics can be affected by the accompanying noise due to masticatory movement. In this paper, the implantable microphone with 2-channels structure was designed for reduction of the generated noise signal by masticatory movement. And an experimental model for generation of the noise by masticatory movement was developed with considering the characteristics of human temporal bone and skin. Using the model, the speech signal by a speaker and the artificial noise by a vibrator were supplied simultaneously into the experimental model, the electrical signals were measured at the proposed microphone. The collected signals were processed using a general adaptive filter with least mean square(LMS) algorithm. To confirm performance of the proposed methods, the correlation coefficient and the signal to noise ratio(SNR) before and after the signal processing were calculated. Finally, the results were compared each other.

태양 추적시스템을 위한 PC 기반의 퍼지제어기 설계 (Fuzzy Controller Design of PC Based for Solar Tracking System)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.86-94
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    • 2008
  • 본 논문은 PV(Photovoltaic) 어레이의 출력을 높이기 위해 PC 기반의 퍼지제어를 이용한 태양추적 시스템을 제안한다. 태양 추적시스템은 광센서의 신호에 의해 구동하는 두 개의 DC 모터로 동작한다. 두 축의 제어는 파라미터의 불확실성 및 비선형 특성 때문에 쉽지 않다. 최근 퍼지제어, 신경회로망 및 유전자 알고리즘 등의 인공지능 제어에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그 중 퍼지제어는 비선형 제어를 원활하게 수행할 수 있으며 파라미터 변동 및 비선형 특성에 대한 강인성 및 고성능의 특징을 가지고 있다. 따라서 퍼지제어는 설정된 오차 값과 비선형의 고도각 및 방위각 오차 값을 비교하여 추적 시스템 구동을 위해 사용된다. 본 논문에서는 PV 어레이의 출력 향상을 위해 퍼지제어기를 설계하고 종래의 Pl 제어기와 성능을 비교하며 평가한다. 실험을 통한 데이터는 제시한 제어기의 타당성을 입증한다.

표면 부착형 PZT소자에 의해 유발된 판 구조물의 램파 전달 해석을 위한 스펙트럼 요소 정식화 (Spectral Element Formulation for Analysis of Lamb Wave Propagation on a Plate Induced by Surface Bonded PZT Transducers)

  • 임기룡;김은진;강주성;박현우
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.1157-1169
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    • 2008
  • This paper presents spectral element formulation which approximates Lamb wave propagation by PZT transducers bonded on a thin plate. A two layer beam model under 2-D plane strain condition is introduced to simulate high-frequency dynamic responses induced by a piezoelectric (PZT) layer rigidly bonded on a base plate. Mindlin-Herrmann and Timoshenko beam theories are employed to represent the first symmetric and anti-symmetric Lamb wave modes on a base plate, respectively. The Euler-Bernoulli beam theory and 1-D linear piezoelectricity are used to model the electro-mechanical behavior of a PZT layer. The equations of motions of a two layer beam model are derived through Hamilton's principle. The necessary boundary conditions associated with the electro-mechanical properties of a PZT layer are formulated in the context of dual functions of a PZT layer as an actuator and a sensor. General spectral shape functions of response field and the associated boundary conditions are obtained through equations of motions converted into frequency domain. Detailed spectrum element formulation for composing the dynamic stiffness matrix of a two layer beam model is presented as well. The validity of the proposed spectral element is demonstrated through numerical examples.

링레이저 자이로 기반 2축 회전형 관성항법장치 오차해석에 대한 연구 (A Study on Error Analysis of Dual-Axis Rotational Inertial Navigation System Based on Ring Laser Gyroscope)

  • 김천중;유해성;이인섭;오주현;이상정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.921-933
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    • 2018
  • 관성항법장치 순수항법 성능을 개선하는 방법으로 관성센서 오차가 상호 상쇄되도록 관성센서뭉치를 회전시켜 항법 성능을 개선하는 방법이 있으며 이러한 원리로 동작하는 항법장치를 회전형 관성항법장치라 한다. 관성센서 오차에 의한 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위해서는 이에 대한 이론적 오차해석이 요구되나 기존의 많은 연구에서는 지구회전 각속도 및 중력 가속도에 의한 영향을 무시하고 오차해석을 수행하여 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석이 수행되지 않았다. 본 논문에서는 링레이저 자이로 기반 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위하여 지구회전 각속도 및 중력 가속도 항을 포함한 이론적인 오차해석을 수행하고 이를 기반으로 회전형 관성항법장치의 항법 성능 분석 결과를 제시하였다.