• 제목/요약/키워드: Gauge Factor

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Automotive Piezo-Resistive Type Pressure Sensor 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계 (A Design of Signal Processing Analog Front-End IC for Automotive Piezo-Resistive Type Pressure Sensor)

  • 조성훈;이동수;최진욱;최승원;박상현;이주리;이강윤
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권8호
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    • pp.38-48
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    • 2014
  • 본 논문은 Piezo Resistive Type(PRT) 압력 센서용 신호 처리 아날로그 전단부 IC 설계를 주제로 한다. 센서의 출력 전압을 개선을 하기 위해 센서의 전류를 보상하는 Gauge Factor Calibration 회로, 같은 센서와의 오차가 있더라도 적용이 가능하도록 설계한 Programmable Gain Amplifier (PGA), 클록 생성기에서 발생하는 EMI를 감소시키기 위한 확산 스펙트럼 클록 생성기, 압력 센서의 분해능을 향상시키기 위한 10Bit ADC와 14Bit DAC 그리고 기존 아날로그 방식으로 처리하던 방식과는 달리 디지털 신호처리 방식을 이용한 Calibration Microcontroller (CMC)를 설계하였다. $0.35{\mu}m$ CMOS Process를 이용하여 설계 하였으며, 설계된 IC의 공급 전압은 5V와 3.3V의 전원 분리를 통하여 아날로그 회로는 5V를 사용하고 디지털 회로는 LDO로부터 3.3V를 공급 받도록 구성하였다. Gauge Factor Calibration 회로는 3.75uA부터 120uA까지 보상이 가능하며 PGA는 30dB부터 45dB까지 제어가 가능하고 확산 스펙트럼 클록 생성기는 2.13dB에서 -5.94dB로의 EMI를 감소시킬 수 있다. 공급전압에 대한 ASIC 보호 회로는 800mV부터 6.4V를 제외한 나머지 전압은 차단이 가능하고 14Bit DAC는 0.305mV의 해상도를 가지고 있다. 총 전류 5.32mA를 소모하고 있으며, Die 크기는 $1.94mm{\times}1.94mm$의 면적을 갖는다.

생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서 전극용 자수가 가능한 전도사의 필요 물성 분석 (Analysis of the Necessary Mechanical Properties of Embroiderable Conductive Yarns for Measuring Pressure and Stretch Textile Sensor Electrodes)

  • 김상운;최승오;김주용
    • 감성과학
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    • 제24권2호
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    • pp.49-56
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서의 전극을 자수 공정을 이용하여 제작할 때 전도사의 필요 물성을 파악하는 것이다. 스마트 웨어러블 제품의 전극을 전도사를 이용한 자수 공정을 통해 전극 및 회로 등을 제작하면 불필요한 재료 손실이 없고 복잡한 전극 모양이나 회로 디자인을 컴퓨터 자수기를 이용하여 추가 공정 없이 제작할 수 있다. 하지만 보통의 전도사는 자수 공정 내의 부하를 못 이기고 사절 현상이 발생하기에 본 연구에서는 silver coated multifilament yarn 3종류의 기계적 물성인 S-S curve, 두께, 꼬임 구조 등을 분석하고 동시에 자수기의 실의 부하를 측정하여 자수 공정 내 전도사의 필요 물성을 분석하였다. 실제 샘플 제작에서 S-S curve의 측정 결과가 가장 낮은 silver coated polyamide/polyester가 아닌 silver coated multifilament의 사절이 발생하였으며 그 차이는 실의 꼬임 구조와 사절이 일어난 부분을 관찰한 결과 수직으로 반복적인 부하가 일어나는 자수 공정에서 꼬임이 풀리면서 사절이 일어나는 것을 알 수 있었다. 추가적으로 압저항 압력/인장 센서를 제작하여 생체 신호 측정용 지표인 gauge factor를 측정하였으며 스마트 웨어러블 제품의 대량 생산화에 중요한 부분인 자수 전극 제작으로의 적용 가능성을 확인하였다.

C-factor와 충전법이 복합레진의 중합 수축에 의한 치질에서의 수축 응력에 미치는 영향 (EFFECT OF C-FACTOR AND LAYERING TECHNIQUE ON THE CONTRACTION FORCE OF COMPOSITE RESIN RESTORATION TO TOOTH SURFACE)

  • 이봉규;이난영;이상호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.233-243
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    • 2006
  • 와동 형성시 C-factor와 충전방법이 복합레진 수복물에서의 수축 응력에 미치는 영향을 평가하고자 발거된 소구치를 대상으로 C-factor가 3.6과 1.0인 와동을 각각 형성한 후 hybrid형 복합레진인 $Z-250^{TM}$(3M ESPE U.S.A.)과 flowable형 복합레진인 $Filtek\;flow^{TM}$(3M ESPE U.S.A.)를 사용하여 layering을 시행하고 광중합하면서 strain gauge법을 이용하여 치질에서의 수축 응력을 측정하였다. 시편을 절단하여 레진과 상아질 사이 계면의 접착상태를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. C-factor에 따른 수축 응력을 측정한 결과 C-factor가 3.7인 제 1군과 제 2군 그리고 제 5군이 900초 후 각각 0.11, 0.07, 0.07 MPa로 C-factor가 1.0인 제 3군과 제 4군의 0.05와 0.04 MPa에 비해 크게 나타났다(P<0.05). 1,800초 후에는 제 1군, 제 5군, 제 2군, 제 3군, 제 4순으로 크게 나타났으나 제 2군과 제 3군 그리고 제 3군과 제 4군 사이에는 유의성이 없었다. 2. 재료에 따른 수축 응력의 차이는 C-factor가 3.7인 와동의 경우 hybrid형 레진인 Filtek $Z-250^{TM}$이 flowable 레진인 $Filtek\;flow^{TM}$에 비해 수축 응력이 크게 나타났으나(P<0.05), C-factor가 1.0인 와동의 경우 재료의 차이에 따른 수축응력의 유의한 차이가 없었다. 3. Layering에 따른 수축 응력은 Filtek $Z-250^{TM}$을 layering 없이 bulk 충전한 제 1군에 비해 flowable 레진을 layering한 제 5군이 전 측정 시간대에 걸쳐 수축 응력이 유의하게 낮게 나타났다(P<0.05). 4. C-factor가 3.7인 제 1군과 제 2군 제 5군은 900초까지 수축 응력이 증가하다 이후 점차 감소하는 경향을 보였다. 5. C-factor가 1.0인 와동의 경우 충전용 레진 종류에 관계없이 레진과 와동벽 사이에 긴밀한 접착 상태를 보였으나 C-factor가 3.7인 와동의 경우 부분적으로 틈이 관찰되었다. 전반적으로 와동저에 비해 와동벽에서 틈이 더 많이 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하여 보면 복합레진 수복시 수축응력에 따른 합병증을 예방하기 위해 C-factor를 크지 않게 와동을 설계, 형성하여야 하며 C-factor가 클 경우 flowable 레진을 이장하는 등 재료적인 면에서의 선택과 적용법이 중요할 것으로 사료된다.

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그래핀/폴리우레탄 나노웹 기반의 스트레인센서 제작 및 호흡측정 (Fabrication of Strain Sensor Based on Graphene/Polyurethane Nanoweb and Respiration Measurement)

  • 이효철;조현선;이유진;장은지;조길수
    • 감성과학
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    • 제22권1호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 그래핀(Graphene)을 사용하여 폴리우레탄 나노웹(Polyurethane Nanoweb)에 전기전도성을 부여하고, 이를 이용하여 나노웹 기반의 스트레인센서(Strain Sensor)를 개발하는 것이다. 이를 위해 1% 그래핀 잉크를 폴리우레탄 나노웹에 푸어코팅(Pour-coating)한 후 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 후처리를 하여 착용 가능한 스트레인센서를 완성하였다. 시료 표면에 전도성 물질이 잘 코팅되었는지 확인하기 위해 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 시료의 표면 특성을 평가하였다. 시료의 전기적 특성 평가는 멀티미터(Multimeter)를 사용하여 시료의 선저항(Linear Resistance)을 측정하고, 시료를 각각 5%, 10% 인장하였을 때 선저항이 어떻게 변하는지 비교하였다. 또한 시료의 성능을 평가하고자 게이지율(Gauge Factor)을 구하였다. 착의평가 실험은 완성된 스트레인센서를 더미에 착용시킨 후 MP150(Biopac system Inc., U.S.A.)과 Acqknowledge(ver. 4.2, Biopac system Inc., U.S.A.)를 사용해 인장에 따른 호흡신호를 측정하였다. 표면 특성을 평가한 결과, 모든 전도성 나노웹 시료들이 그래핀 잉크로 균일하게 코팅되어있음을 확인하였다. 인장에 따른 저항값 측정 결과, 그래핀을 처리한 시료인 시료 G가 가장 낮은 저항값을, 그래핀을 처리한 후 열처리를 한 시료인 시료 G-H가 가장 높은 저항값을 가졌고, 시료 G와 시료 G-H의 경우 길이가 5%, 10%로 늘어남에도 선저항값의 변화가 안정적으로 증가하는 것으로 나타났다. 저항값 결과와는 달리, 시료 G가 시료 G-H보다 더 높은 게이지율을 보였다. 실제로 착의평가 결과, 시료 G-H를 이용해 만든 스트레인센서가 안정된 Peak값으로 측정되어 좋은 품질의 신호를 얻었다. 그러므로 본 연구를 통해 그래핀 잉크를 처리한 폴리우레탄 나노웹이 호흡 센서로서의 역할을 충분히 수행하는 것을 확인하였다.

Highly Stretchable and Sensitive Strain Sensors Fabricated by Coating Nylon Textile with Single Walled Carbon Nanotubes

  • Park, Da-Seul;kim, Yoonyoung;Jeong, Soo-Hwan
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.363.2-363.2
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    • 2016
  • Stretchable strain sensors are becoming essential in diverse future applications, such as human motion detection, soft robotics, and various biomedical devices. One of the well-known approaches for fabricating stretchable strain sensors is to embed conductive nanomaterials such as metal nanowires/nanoparticles, graphene, conducting polymer and carbon nanotubes (CNTs) within an elastomeric substrate. Among various conducting nanomaterials, CNTs have been considered as important and promising candidate materials for stretchable strain sensors owing to their high electrical conductivity and excellent mechanical properties. In the past decades, CNT-based strain sensors with high stretchability or sensitivity have been developed. However, CNT-based strain sensors which show both high stretchability and sensitivity have not been reported. Herein, highly stretchable and sensitive strain sensors were fabricated by integrating single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and nylon textiles via vacuum-assisted spray-layer-by-layer process. Our strain sensors had high sensitivity with 100 % tensile strain (gauge factor ~ 100). Cyclic tests confirmed that our strain sensors showed very robust and reliable characteristic. Moreover, our SWNTs-based strain sensors were easily and successfully integrated on human finger and knee to detect bending and walking motion. Our approach presented here might be route to preparing highly stretchable and sensitive strain sensors with providing new opportunity to realize practical wearable devices.

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고압용 코롬질화박막형 압력센서의 제작과 그 특성 (The Fabrication of Chromium Nitride Thin-Film Type Pressure Sensors for High Pressure Application and Its Characteristics)

  • 정귀상;최성규;서정환;류지구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.470-474
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    • 2001
  • This paper describes the fabrication and characteristics of CrN thin-film type pressure sensors, in which the sensing elements were deposited on SuS. 630 diaphragm by DC reactive magnetron sputtering in an argon-nitride atmosphere(Ar-(10%)N$_2$). The optimized condition of CrN thin-film sensing elements was thickness range of 3500$\AA$ and annealing condition(300$\^{C}$, 3 hr) in Ar-10%N$_2$ deposition atmosphere. Under optimum conditions, the CrN thin-films for strain gauges is obtained a high resistivity, ρ=1147.65 $\mu$Ωcm, a low temperature coefficient of resistance, TCR=186ppm/$\^{C}$ and a high temporal stability with a good longitudinal, 11.17. The output sensitivity of fabricated CrN thin-film type pressure sensors is 2.36 mV/V, 4∼20nA and the maximum non-linearity is 0.4%FS and hysteresis is less than 0.2%FS.

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MPTMS Treated Au/PDMS Membrane for Flexible and Stretchable Strain Sensors

  • Yang, Seongjin;Lim, Hyun Jee;Jeon, Hyungkook;Hong, Seong Kyung;Shin, Jung Hwal
    • 센서학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.247-251
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    • 2016
  • Au/PDMS membranes are widely used to fabricate strain sensors which can detect input signals. An interfacial adhesion between metal films and polydimethylsiloxane (PDMS) substrates is one of the important factors determining the performance of strain sensors, in terms of robustness, reliability, and sensitivity. Here, we fabricate Au/PDMS membranes with (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (MPTMS) treatment. PDMS membranes were fabricated by spin-coating and the thickness was controlled by varying the spin rates. Au electrodes were deposited on the PDMS membrane by metal sputtering and the thickness was controlled by varying sputtering time. Owing to the MPTMS treatment, the interfacial adhesion between the Au electrode and the PDMS membrane was strengthened and the membrane was highly transparent. The Au electrode, fabricated with a sputtering time of 50 s, had the highest gauge factor at a maximum strain of ~0.7%, and the Au electrode fabricated with a sputtering time of 60 s had the maximum strain range among sputtering times of 50, 60, and 120 s. Our technique of using Au/PDMS with MPTMS treatment could be applied to the fabrication of strain sensors.

스틸스터드의 압축내력 평가 (An Evaluation of Axial Compressive Strength in Steel Stud)

  • 신태송
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.677-689
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    • 1998
  • 본 연구에서는 중심압축력을 받는 스털스터드의 설계강도에 대하여 다루었으며 비교 평가하였다. 미국규준인 냉간성형 LRFD 설계규준 (AISI). 유럽의 냉간박벽부재설계규준 (EC3 part 1.3) 및 독일의 관련규정 (DASt-Richtlinie 016)의 유사성과 차이점을 소개하고 분석하며 체계적으로 평가하였다. 특히 유효폭과 전체 안정성문제 (휨좌굴과 비틀림좌굴)가 이 논문에서 내포되어 있다. 또한 예제를 통하여 두 규준인 AISI와 EC3에 의한 설계압축강도를 산정하고 비교 분석하였다.

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The Impact of Increased Credit Card Usage on Costs Incurred by Merchant Establishments in Singapore

  • Seetharaman, A.;Patwa, Nitin;Niranjan, Indu;Kavuri, Srinivas Phani
    • The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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    • 제3권4호
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    • pp.43-56
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    • 2016
  • The research aims to help merchant acquiring institutions gain a better insight on what merchant establishments in the Singapore market perceive of the costs they incur due to credit card acceptance. The research attempts to study the Singapore market and establish if increased credit card usage does increase costs for the merchant establishments that accept credit cards, this will help to acquire institutions in Singapore have a better understanding of merchant perceptions and what drives or deters credit card acceptance in the Singapore market. The survey was based on an interview of merchant establishments and the views of the merchants and was not based on their financial data. As a first step, the variables used in the survey were tested for interdependence using Chi-square tests; subsequently data reduction using factor analysis was performed and finally linear regression to establish a relation between dependent and independent variables. Merchant establishment believe accepting credit cards and increasing volume is costlier compared to another form of payment, but have mixed awareness about interchange fee. It also indicated that interchange fee and cardholder benefits are independent of the merchant establishments. The study only broadly attempts to gauge merchants view if increased credit card usage has increased costs for them.

교정치료후 중심위 교합이상에 관한 임상적 연구 (A CLINICAL STUDY ON THE CENTRIC DISCREPANCY IN POSTORTHODONTIC PATIENTS)

  • 문은하;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.607-618
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    • 1993
  • If the centric prematurity occurs after orthodontic treatment, it creates centric slide regarded as a possible factor in the cause of temporomandibular disorder and/or postorthodontic relapse. The purpose of this study was to investigate the manner of centric prematurity and centric slide in postorthodantic patients. The 36 orthodontic patients who had been treated with edgewise appliance at least 3 mouths previously were used in this study. After recording centric relation by the leaf gauge technique, the centric prematurity and centric slide were studied using SAM2 articulator and mandibular position indicator. The results were as follows : 1. The highest percentage of centric prematurities were found on the second molars. 2. The buccal incline of the palatal cusp was the most frequent area of centric prematurities in the maxilla, while the lingual incline of the buccal cusp was the most frequent area in the mandible. 3. There were no trends in the direction of centric slide on the mandibular position indicator. 4. There were no significant differences in centric discrepancies between the premolar extraction and nonextraction group.

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