• 제목/요약/키워드: High-power transducer

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PZT 센서를 이용한 초음파 신호 감도측정 (A Sensitivity Measurement of Ultrasonic Signals by PZT Sensor)

  • 최인혁;권동진;윤장완;정길조
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.403-405
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    • 1999
  • Power transformers have a tendency of ultra-high voltage and huge capacity as power demand increases day after day. Therefore, the fault by insulation destruction gives rise to large area of power failure in huge capacity transformers. On-line predictive diagnostics is very important In power transformers because of economic loss and its spreading effect. Hence, this study presents experiments of partial discharge method using ultrasonic sensor in order to confirm the possibility of ultrasonic sensor in power transformers. It carries out the experiments of measuring delay time between ultrasonic sensor and transducer, sensitiities by temperature change of oil and by barriers inside transformers. It is also Included wave analysis by ultrasonic sensor for needle-plate electrode powered on through high-voltage equipments.

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Tonpilz 트랜스듀서의 성능에 미치는 압전소재의 영향 (Effects of piezoelectric material on the performance of Tonpilz transducer using finite element method)

  • 서진원;최균;이호용
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.139-144
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    • 2016
  • Tonpilz 트랜스듀서의 거동에 미치는 압전 소재의 형상과 크기의 효과에 대하여 유한요소법을 통한 컴퓨터 모사를 통하여 연구하였다. 도넛 형태의 압전체의 직경과 높이 그리고 쌓아올린 stack의 수를 변수로 고려하였고 최종적으로 소재 자체를 특성이 뛰어난 단결정 소재로 변환하였을 때 그 특성인 출력과 TVR 대역폭이 어떻게 변하는지를 모사하였다. 그 결과, 리랙서 단결정을 활용함으로써 같은 구조에서 출력을 10배 정도 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

電磁誘導形 水中音原의 제작과 특성 해석 (An Electromagnetic Induction Underwater Acoustic Transducer Design And Its Characteristics)

  • 박윤규;하강열;장지원
    • 한국음향학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.67-73
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    • 1992
  • 電磁誘導形 音源裝置는 짧은 펄스의 음파를 수중에 放射시킬 수 있어, 높은 距離分解能이 요구되는 해저 탐사용 음원 또는 수중 음파전달 특성시험용 음원등으로 널리 이용될 수 있다. 본 연구에서는 Eisenmenger가 제안한 형태의 電磁誘導形 音源裝置를 설계 제작하여, 放射되는 음파의 파형을 관찰하고, 그 주파수 특성을 분석하였다. 제작된 음원으로부터는 약 한 주기의 짧은 충격 펄스의 초음파가 얻어졌으며, 그 음압은 진동판의 두께가 얇은 경우에 크며, 콘덴서의 용량에 비례하여 증가하였다. 발생된 초음파의 중심 주파수는 振動板의 두께가 두꺼운 경우에 높으며, 콘덴서 용량이 증가할수록 낮아지고, 대역폭도 좁아졌다.

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Self-Starting Excitation System with Low-Power Permanent Magnet Generator

  • Cho, Chong Hyun;Lee, Dong-Hee
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권6호
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    • pp.2268-2275
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    • 2018
  • This paper presents a high-efficiency low-power permanent magnet (PM) generator for the power supply of the generator exciter. In the conventional generator system, the power for the exciter is fed by the generator output power or an emergency battery for the starting. The proposed low-power PM generator can generate the proper power and voltage to excite the exciter field winding. According to the starting of the generator, the designed PM generator can supply the constant voltage to the Automatic Voltage Regulator (AVR), then it can be used to control of exciter field current for the generator. Because of the designed PM generator which is placed inside the conventional generator system, the emergency battery and Potential Transducer(PT) for AVR can be removed. Thus, the total efficiency can be improved. The proposed generator system is tested in the practical system. And the efficiency characteristic is analyzed.

고출력 광대역 초음파 탐촉자를 위한 정합층 설계 (Design of Matching Layers for high Efficiency-wide band Ultrasonic Transducers)

  • 김연보;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.82-89
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    • 1996
  • 초음파 탐촉자의 응용분야를 크게 고해상도 분야와 고출력 분야로 나누어 각각의 경우에 대하여 가장 우수한 탐촉자 성능을 구현케 하는 정합층의 물성을 결정하고자 하였다. 나아가 동일한 탐촉자에 대해 이 두 가지 특성이 모두 우수한 것을 요구하는 경우가 일반적이므로 각각의 분야에 대해 동시에 최선일 수는 없으나 두 분야에 공히 만족스러운 특성을 나타낼 수 있도록 하는 정합층의 물성을 최적화 하고자 하였다. 통상적인 등가회로 해석법과는 달리 탐촉자 구성매질들간의 경계면에서의 투과, 반사계수들을 반복 계산하는 방법을 통해 시간영역에서의 파형을 직접 구하고 이를 Fourier Transform하여 주파수 특성을 관찰하여 전형적인 탐촉자의 구조에 대하여 해석한 결과, 각 응용분야별로 가장 우수한 성능을 나타내는 정합층의 조합을 찾아내었다. 본 연구에서 찾은 정합층의 조합은 고출력용, 광대역용으로 각각 특화된 것으로 J. H. Goll과 C. S. Desilets의 방법들과 같은 기존의 연구결과들에 비해서 최대 57%까지 탐촉자 성능의 개선효과를 보았다. 나아가 고해상도와 고출력이 동시에 요구되는 응용분야에 대한 탐촉자의 성능평가를 위하여 새로운 평가지수를 개발하였으며, 적용결과 기존의 정합층 설계법들에 의한 것 보다 양 특성 모두에 걸쳐 더 우수한 탐촉자 성능을 구현할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 정합층 설계방법은 다양한 형태의 탐촉자 개발에 있어 유용한 정합층 및 후면층 설계기술로 적용될 수 있을 것이다.

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커브피팅 알고리즘이 적용된 토크 정밀 측정 시스템 개발에 관한 연구 (Study on Torque precision measuring System using Curve Fitting Algorithm)

  • 이기원;하재승;강승수
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • This paper is the study on the development of a torque precision measuring system using the curve fitting algorithm. This system can be divided into the hardware part and the software part. The hardware part consists of the main base board, the DAQ(Data Aquisition) board and Calibration parts. The software part consists of the software filter module and the curve fitting algorithm module. We have tested the torque transducer including the strain gauge for 200 Nm range and have analyzed the data acquired with the curve fitting algorithm by using this system. The DAQ board converts the electric signal induced by the transducer to the digital value precisely by using the shunt calibration procedure. The main board including the curve fitting algorithm calculates the exact digital torque value by using the digital value from the DAQ board. In this study, we confirmed that the result of the appropriate high-order power-series polynomial function is more accurate than the result of the low-order power-series polynomial through the system.

퍼지제어기를 이용한 로보트 액츄에이터용 초음파 모터의 온도 보상에 관한 연구 (The Study on the Temperature Compensation of Ultrasonic Motor for Robot Actuator Using Fuzzy Controller)

  • 차인수;유권종;백형래;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • USM의 전기 기계적인 변환은 USM의 고정자에 정렬된 PZT트랜듀서를 구동하기 위한 2-상 고주파 전력 변환부와 고정자와 회전자 사이에 마찰력을 변환하는 기계적인 트러로써 나눠지며 이러한 구조특성 때문에 온도에 의한 비선형 특성이 내포하게 된다. 초음파 모터의 외함의 온도가 +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$에서는 정상적인 특성을 나타내지만 장시간의 운전에 의한 모터의 마찰열에 의해 온도증가는 구동주파수, 구동전류, 속도의 감소를 가져온다. 현재 사용되고 있는 초음파 모터는 온도에 대한 보상이 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 퍼지제어 기법을 통해 초음파 모터의 운전중 외함의 온도증가에 따른 속도 보상용 시스템을 제안한다.

벨로즈형 진동체를 갖는 반이식형 인공중이용 신호처리회로 설계 (Design of Signal Processing Circuit for Semi-implantable Middle Ear Hearing Device with Bellows Transducer)

  • 김종훈;신동호;성기웅;조진호
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.63-71
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    • 2017
  • 본 논문에서는 달팽이관의 정원창 이식용으로 최근 새롭게 제안된 3코일 벨로우즈형 진동체(tri-coil bellows transducer, TCBT)를 이용하는 반이식형 인공중이(semi-implantable middle ear hearing device)를 위한 신호처리회로를 설계하였다. 설계된 반이식형 인공중이는 높은 효율을 가지는 유도결합 방법을 이용하여 귀 뒤편에 착용되는 체외기와 대응되는 피부 내측에 위치하는 체내기 간에 데이터를 전송한다. 귀 뒤 부위의 피부두께를 포함하는 반이식형 인공중이의 송수신 거리를 고려하여 송수신 코일과 신호처리 회로를 설계 및 구현하였다. 또한 데이터 전송 효율을 높이기 위하여, 전력을 충분히 증폭하기 위한 체외기의 출력부도 설계 하였다. 유도결합 방식을 이용한 반이식형 인공중이의 동작을 확인하기 위하여, PSpice를 이용하여 회로해석을 수행하였으며, 활용 가능한 크기의 신호처리 보드를 제작하여 그 성능을 검증하였다.

Mn-Modified PMN-PZT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3] Single Crystals for High Power Piezoelectric Transducers

  • Oh, Hyun-Taek;Lee, Jong-Yeb;Lee, Ho-Yong
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.150-157
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    • 2017
  • Three types of piezoelectric single crystals [PMN-PT (Generation I $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3]$), PMN-PZT (Generation II $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_3]$), PMN-PZT-Mn (Generation III)] were grown by the solid-state single crystal growth (SSCG) method, and their dielectric and piezoelectric properties were measured and compared. Compared to (001) PMN-PT and PMN-PZT single crystals, the (001) PMN-PZT-Mn single crystals exhibited a higher transition temperature between the rhombohedral and tetragonal phases ($T_{RT}=144^{\circ}C$), as well as a higher coercive electric field ($E_C=6.3kV/cm$) and internal bias field ($E_I=1.6kV/cm$). The (011) PMN-PZT-Mn single crystals showed the highest coercive electric field ($E_C=7.0kV/cm$), and the highest stability of $E_C$ and $E_I$ during 60 cycles of polarization measurement. These results demonstrate that both Mn doping (for higher electromechanical quality factor ($Q_m$)) and a (011) crystallographic orientation (for higher coercive electric field and stability) are necessary for high power transducer applications of these piezoelectric single crystals. Specifically, the (011) PMN-PZT-Mn single crystal (Gen. III) had the highest potential for application in the fields of SONAR transducers, high intensity focused ultrasound (HIFU), ultrasonic motors, and others.

초음파 파라메트릭 어레이 트랜스듀서용 고효율 전원 및 전력 증폭기 설계 (Design of High Efficiency Power Supply and Power Amplifier for Ultrasonic Parametric Array Transducer)

  • 김진영;최승수;김인동;문원규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.149-150
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    • 2015
  • 압전 마이크로머신 초음파 트랜스듀서(Piezoelectric micro-machined ultrasonic transducers)는 DC 바이어스 전압을 인가해야 구동되는 특성을 가지고 있다. 따라서 초음파 트랜스 듀서를 구동하기 위한 전력증폭기는 DC 바이어스 전압이 요구되므로 기존의 전력증폭기에 비해 효율이 매우 낮아지게 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 압전 마이크로머신 초음파 트랜스듀서를 구동하기 위한 고효율 전력증폭기를 제안한다. 전력증폭기는 AMP부와 전원부로 나뉘며, AMP부는 Class B Amp를 사용하여 높은 증폭 선형성을 갖는다. 전원부는 Amp를 구동하기위한 DC-DC converter가 에너지 회수 동작을 하므로 전력증폭기의 효율을 높일 수 있다. 본 연구에서는 압전 마이크로머신 초음파 트랜스듀서를 구동하기 위한 전력증폭기 회로를 제시하고 시뮬레이션과 실험을 통해 동작 특성을 검증한다.

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