• 제목/요약/키워드: Fiber-optic temperature sensor

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급탄관 온도 측정시스템의 특성 비교분석에 관한 연구 (A study on the characteristic comparision of systems which measure the temperature of coal powder in feader lines of boiler)

  • 오면택;이복규;이원빈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.597-600
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    • 1996
  • This study has compared the two types of systems which measure the temperature of coal powder in feeder lines of boiler and analyzed operating data. We used RTD(Resistance Temperature Detector) and optic sensors to measure the temperature. From the characteristic comparison of data, field test and system operation, we confirm that the latter is more efficient than the former.

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항공기 탑재를 위한 FBG 센서 장비의 설계조건 도출 (Design Scheme of FBG Sensor System for Aircraft Application)

  • 박상욱;윤혁진;박상오;송지용;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 2005
  • In this research, design scheme of fiber Bragg grating(FBG) sensor system for aircraft application is suggested from the results and the know-how from the fon11er researches on structural health monitoring techniques using fiber optic sensors. Design factors to be taken into consideration were derived for both sensor parts including connection and system parts. For the stability of FBG sensor system, design requirements of temperature, vibration, humidity, electromagnetic interference were presented from U. S. military standards. The direction of software programming which increases stability and perfon11ance of the aircraft with the FBG sensor system was also examined.

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Optimal Design of Fiber-optic Surface Plasmon Resonance Sensors

  • Jung, Jae-Hoon;Kim, Min-Wook
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제11권2호
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    • pp.55-58
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    • 2007
  • We propose a systematic method for design of fiber-optic surface plasmon resonance (SPR) sensors. We used rigorous coupled wave analysis (RCWA) for analysis of the transmission spectrum, and the (1+1) evolution strategy (ES) was employed as an optimization tool. The simulation results show that the optimization method presented here is very useful in designing fiber-optic SPR sensor for strain and temperature measurement. This algorithm can be extended to another objective function with other weighting factors and optical parameters.

열광학 폴리머 평면도파로의 소산장결합을 이용한 광섬유형 온도센서 (Fiber optic temperature sensor using evanescent field coupling of the thermo-optic polymer planar waveguide)

  • 김시홍;정웅규;김광택;송재원;강신원
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.15-21
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    • 2000
  • 단일모드 광섬유와 평면도파로 결합기의 열에 의하여 공진파장이 이동하는 현상을 이용한 광섬유형 온도센서를 구현하였다. 평면도파로는 열에 의한 굴절률 변화가 큰 열광학폴리머를 사용하였다. 광섬유 연마과정 등의 소자제작 공정을 소개하고, 편광에 무관하게 동작하는 광소자 구조를 실험으로 검증하였다. 제작된 소자의 편광에 따른 공진파장의 차이는 2nm 이하였다. 실온($24^{\circ}C$)에서 $90^{\circ}C$까지의 온도변화에 의한 공진파장의 변화는 $-0.54nm/^{\circ}C$, $-3nm/^{\circ}C$의 특성을 보였다.

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환경정보 모니터링을 위한 헤테로코어형 광파이버 센싱 시스템 (Hetero-core Spliced Fiber Optic Sensing System for Environmental Monitoring)

  • 김영복;김영배;이환우
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.77-81
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    • 2008
  • 본 논문에서는 기존 광파이버센서가 갖는 문제점을 보완할 수 있는 새로운 형태의 광파이버 센서에 대해 소개한다. 저자 등이 개발한 헤테로코어형 광파이버센서는 비교적 간단하면서도 큰 곡률 반경에 있어서 전달손실이 발생하며 민감한 손실특성을 나타내는 원리를 이용한 것이다. 또한 원리상 온도의존성이 거의 없어 온도보상이 필요 없고, 마크로벤딩에 의한 광량변화를 검출하는 방식이므로 파단우려가 없는 것도 가장 큰 장점 중의 하나이다. 이러한 특징을 갖는 센서에 대한 내환경특성을 분석하고 평가하기 위해, 본 논문에서는 헤테로코어 형 광파이버센서를 이용하여 각종 환경정보를 모니터링하는 광네트워크형 멀티환경 모니터링 시스템을 구성 할 경우 고려해야 할 특성에 대해 검토하였다. 즉, 온도변화에 대한 센싱 시스템의 강인성을 실험을 통해 확인하였다. 이것은 실용적 관점에서 계측시스템 전체의 환경변화에 대한 종합적인 평가를 수행하는 것을 의미하며 그 결과를 본 논문에 소개한다.

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어븀 첨가 광섬유형 링 레이저와 광섬유 격자 기반 센서를 이용한 원거리의 온도 및 전류 측정 (Remote Measurement of a Distant Temperature and Current using Fiber Bragg Grating Sensors and Erbium-doped Fiber Ring Laser)

  • 손경락;심준환;양규식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1257-1262
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    • 2008
  • A long-distance remote sensing of temperature and current based on a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and demonstrated. The thermal expanding effect of the epoxy and the Er-doped fiber ring laser (EFRL) are applied to the sensor system to enhance the temperature and current sensitivity. An EFRL with a 5 km-single-mode fiber and a FBG shows a high extinction ratio of more than 60 dB and a low power fluctuation of less than 1 dB. The metal wires are used to supply the current to the sensors. When the NOA65 puts on the FBG as a thermal expanding material, the temperature and current sensitivity of the lasing wavelength shift are about $30\;pm/^{\circ}C$ and 3pm/mA, respectively. The proposed sensing scheme is useful for measurement of current or temperature at a distant object of more than several km.

광섬유를 이용한 온도 보상형 마이크로콘의 개발 (Development of Temperature Compensated Micro Cone by using Fiber Optic Sensor)

  • 김래현;이우진;윤형구;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4C호
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    • pp.163-174
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    • 2009
  • 온도 변화에 의하여 로드셀이나 스트레인 게이지의 결과값이 변하기 때문에 로드셀이나 전기저항식 변형율계를 이용하는 기계적 장치는 주변 온도의 변화에 의하여 영향을 받는다. 본 연구에서는 기존의 전기저항식 변형율계 타입의 콘이 가지는 문제점과 한계를 극복하고 관입과 동시에 연속적으로 온도보상이 가능한 직경 1~7mm의 초소형 광섬유 마이크로콘을 개발하였다. 광섬유는 머리카락 굵기의 작은 직경을 가지고 있어 원하는 크기의 센서를 구성할 수 있고 전기적 신호인 전압을 측정하는 것이 아니라 빛의 파장변화를 감지하여 변형율로 변환하게 되므로 주변 조건에 의한 간섭 영향이 거의 없다. 개발된 콘의 온도보상 효과를 검증하기 위해 외력이 없는 상태에서 콘 주변의 온도를 변화시키는 온도시험을 실시하였다. 주변 온도에 따라 측정전압이 변화되는 전기저항식 변형률계 콘과는 달리 광섬유 센서를 적용한 콘은 일정한 값을 유지하는 것으로 나타났으며 관입과 동시에 지중의 온도변화를 연속적으로 확인할 수 있었다. 또한, 다층지반 콘관입시험에서는 관입되는 동안 교란영역이 적고 분해능이 뛰어나 선단지지력의 변화만으로도 다층지반의 경계를 명확하게 탐지할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 광섬유 센서를 이용한 초소형 마이크로콘으로 다층지반을 효과적으로 탐지할 수 있으며 지중의 온도 영향이 고려된 순수한 선단저항력을 획득할 수 있음을 보여준다.

BSO와 YIG를 이용한 임펄스 전압, 전류 측정용 광센서 구현 (An implementation of fiber-optic sensors for impulse voltage and current measurement using a BSO and an YIG)

  • 송재성;김영수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.688-693
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    • 2000
  • In this paper an optical voltage sensor and an optical current sensor which can be used for the measurement of impulse voltage and current are implemented. BSO single crystal is utilized as a voltage sensor(Pockels effect cell). An rare earth doped YIG is used as a current sensor(Faraday effect cell). A new signal processing technique is adopted not only to avoid the influences o external optical fiber pertubations of transmitting optical fiber but also to improves the frequency response characteristics of the fiber-optic voltage and current sensors. Experimental results show that optical voltage sensor has maximum 2.5% error within the voltage range from 0V to 500V. and optical current sensor has maximum 2.5% error within the current range and that of optical current sensor is about 1.5% within temperature range from -2$0^{\circ}C$ to 6$0^{\circ}C$. The proposed optical sensors have good frequency response characteristics within the frequency range from DC to 10MHz.

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다중화 Fabry-Perot 간섭형 광섬유 센서 시스템 (Multiplexed fabry-perot interferometric sensor system)

  • 나도성;예윤해;이동영;박광순
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.273-278
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    • 1999
  • 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 센서로 하는 TDM 다중화 광섬유 압력/온도 센서시스템을 개발하고, 이 시스템을 이용하여 수위와 온도 측정실험을 행하였다. 측정시스템의 측정속도는 측정데이타를 저장하지 않는 경우 최대 초당 4500회이며, 센서의 응답속도는 ~1 ms로 추정된다. 압력센서와 온도센서의 특성은 이론적 추정치와 비교하여 각각 +13.7%,-18%의 차이를 보였으며, 반복실험을 통하여 선형화한 후의 선형화 오차는 1%이내, 온도의 변화가 $<0.1>^{\circ}C$이내 일 때 수위측정의 오차는 $\pm$0.3cm이며, 수위측정에 대한 시스템 잡음은 측정하지 않았다. 온도센서의 시스템 잡음은 0.1$^{\circ}C$이내였으며, 이 시스템을 이용하여 수위 및 온도 변화량에 대한 고속 측정실험을 수행할 결과 예상된 결과를 얻을 수 있었다.

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