• 제목/요약/키워드: MEMS 센서

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LoRa LPWAN 무선 통신을 활용한 교량 유지관리 시스템 적용성 연구 (A Study on the Application of Bridge Maintenance System using LoRa LPWAN Wireless Communication)

  • 박진오;박상헌;안승주;박원주;김종훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.138-146
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    • 2019
  • LoRa LPWAN 네트워크 시스템은 비면허 무선통신을 이용하고, Mems 기반 통합센서를 통하여 Data 계측 및 기존 계측센서의 무선통신을 구현한 시스템이다. 본 시스템은 기존의 무선계측시스템 대비 장거리 통신과 기존망을 활용한 기술적/경제적인 우수성을 갖고 있으며, 유선계측시스템 대비 시스템 구축장비의 최소화로 경제성을 확보하였다. 경제성 검토항목에서 기존 유선계측 시스템 대비 약 41%의 경제적인 절감효과가 가능하다는 것을 확인하였다. 또한 유지관리 및 운영적인 측면에서도 우수하기 때문에 향후 국내에서도 많은 교량에 설치가 된다면, 교량의 유지관리 분야의 우수한 시스템으로 발전되고, 재난(지진 산사태 등), 환경(오염물 측정 및 관리 등), 플랜트 분야(화재 안전 등)에도 폭넓게 사용되길 기대한다.

The Design and Modeling of a Reconfigurable Inset-Fed Microstrip Patch High Gain Antenna for Wireless Sensor Networks

  • Phan, Duy-Thach;Chung, Gwiy-Sang
    • 센서학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.145-150
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    • 2011
  • In this paper, we designed a tunable microstrip patch antenna using RF MEMS switches. The design and simulation of the antenna were performed using a high frequency structure simulator(HFSS). The antenna was designed for use in the ISM band and either operates at 2.4 GHz or 5.7 GHz achieving -10 dB return-loss bandwidths of 20 MHz and 180 MHz, respectively. In order to obtain high efficiency and improve the ease of integration, a high resistivity silicon(HRS) wafer on a glass substrate was used for the antenna. The antenna achieved high gains: 8 dB at 5.7 GHz and 1 dB at 2.4 GHz. The RF MEMS DC contact switches were simulated and analyzed using ANSYS software.

이동 로봇의 수직 운동 감지를 위한 초소형 MEMS Z축 가속도계 (A MEMS Z-axis Microaccelerometer for Vertical Motion Sensing of Mobile Robot)

  • 이상민;조동일
    • 로봇학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.249-254
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    • 2007
  • 본 논문에서는 웨이퍼 레벨 밀봉 실장된 수직 운동 가속도 신호를 감지할 수 있는 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트를 제작하였다. 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트는 수직 방향의 정전용량 변화를 필요로 하기 때문에 단일 기판상에 수직 단차의 형성을 가능케 하는 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술 (Extended Sacrificial Bulk Micromachining, ESBM) 을 이용하여 제작되었다. 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술을 이용하면 정렬오차가 없이 상하부 양쪽에 수직 단차를 갖는 실리콘 구조물의 제작이 가능하다. 또한, MEMS 센싱 엘리먼트의 부유된 실리콘 구조물을 보호하기 위하여 웨이퍼 레벨 밀봉 실장 기술이 적용하여 고신뢰성, 고수율, 고성능의 Z축 가속도 센서를 제작하였다. 신호 처리 회로와 가속도 센서를 결합하여 Z축 가속도 센싱 시스템을 제작하였고 운동가속도 범위 10 g 이상, 정지 드리프트 17.3 mg 그리고 대역폭 60 Hz 이상의 성능을 나타내었다.

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MEMS를 이용한 미세 열유속센서의 개발 (Development of Micro-machined Heat Flux Sensor by using MEMS technology)

  • 양훈철;송철화;김무환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1364-1369
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    • 2004
  • New method for the design, fabrication, and calibration of micro-machined heat flux sensor has been developed. Two types of micro-machined heat flux sensor having different thicknesses of the thermal-resistance layer are fabricated using the MEMS technique. Photo-resist patterning using a chrome mask, bulk-etching and copper-nickel sputtering using a shadow mask are applied to make heat flux sensors, which are calibrated in the convection-type heat flux calibration facility. The sensitivity of the device varies with thermal-resistance layer, and hence can be used to measure the heat flux in heat-transfer phenomena.

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MEMS IMU 기반 무인기 항법 시스템 설계와 성능 분석

  • 김성철;박지환;홍진석;송진우;문정호
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.475-478
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    • 2006
  • 본 논문에서는 소형 무인항공기의 정확한 위치, 속도, 자세 정보를 제공하기 위해 저급의 MEMS IMU를 이용한 항법 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 비행체의 직선운동과 회전운동을 측정할 수 있는 관성측정기와 위성신호를 수신하여 항체의 위치, 속도 정보를 제공하는 GPS 수신기, 지구 자기장 정보를 이용하여 방향각 정보를 제공하는 지자기 센서들로 구성되었다. SDINS와 약결합 방식의 칼만필터를 이용한 항법 시스템은 초기정렬 알고리즘과 센서 오차 보상 알고리즘, 자력계 보상 알고리즘 및 복합항법 알고리즘으로 나뉘며, 설계된 항법 알고리즘들은 시뮬레이션과 차량 실험을 통해서 성능을 분석하였다.

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A Single-Pole, Eight-Throw, Radio-Frequency, MicroElectroMechanical Systems Switch for Multi-Band / Multi-Mode Front-End Module

  • Kang, Sung-Chan;Kim, Hyeon-Cheol;Chun, Kuk-Jin
    • 센서학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-81
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    • 2011
  • This paper presents a single-pole eight-throw(SP8T) switch based on proposed a radio-frequency(RF) microelectromechanical systems (MEMS) switches. The proposed switch was driven by a double stop(DS) comb drive, with a lateral resistive contact. Additionally, the proposed switch was designed to have tapered signal line and bi-directionally actuated. A forward actuation connects between signal lines and contact part, and the output becomes on-state. A reverse actuation connects between ground lines and contact part, and the output becomes off-state. The SP8T switch of 3-stage tree topology was developed based on an arrangement of the proposed RF MEMS switches. The developed SP8T switch had an actuation voltage of 12 V, an insertion loss of 1.3 dB, a return loss of 15.1 dB, and an isolation of 31.4 dB at 6 GHz.

MEMS/Nano-technologies for Smart Air Environmental Monitoring Sensors

  • Park, Inkyu;Yang, Daejong;Kang, Kyungnam
    • 센서학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.281-286
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    • 2015
  • The importance of air quality monitoring is rapidly increasing. Even though state-of-the-art air quality monitoring technologies such as mass spectrometry, gas chromatography, and optical measurement enable high-fidelity measurement of air pollutants, they cannot be widely used for portable or personalized platforms because of their high cost and complexity. Recently, personalized and localized environmental monitoring, rather than global and averaged environmental monitoring, has drawn greater attention with the advancement of mobile telecommunication technologies. Here, micro- and nano-technologies enable highly integrated and ultra-compact sensors to meet the needs of personalized environmental monitoring. In this paper, several examples of MEMS-based gas sensors for compact and personalized air quality monitoring are explained. Additionally, the principles and usage of functional nanomaterials are discussed for highly sensitive and selective gas sensors.

Piezoelectric Ultrasound MEMS Transducers for Fingerprint Recognition

  • Jung, Soo Young;Park, Jin Soo;Kim, Min-Seok;Jang, Ho Won;Lee, Byung Chul;Baek, Seung-Hyub
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.286-292
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    • 2022
  • As mobile electronics become smarter, higher-level security systems are necessary to protect private information and property from hackers. For this, biometric authentication systems have been widely studied, where the recognition of unique biological traits of an individual, such as the face, iris, fingerprint, and voice, is required to operate the device. Among them, ultrasound fingerprint imaging technology using piezoelectric materials is one of the most promising approaches adopted by Samsung Galaxy smartphones. In this review, we summarize the recent progress on piezoelectric ultrasound micro-electro-mechanical systems (MEMS) transducers with various piezoelectric materials and provide insights to achieve the highest-level biometric authentication system for mobile electronics.

힘과 온도 측정을 위한 생체모방형 촉각센서 감지부 설계 (Design of sensing .element of bio-mimetic tactile sensor for measurement force and temperature)

  • 김종호;이상현;권휴상;박연규;강대임
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1029-1032
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    • 2002
  • This paper describes a design of a tactile sensor, which can measure three components force and temperature due to thermal conductive. The bio-mimetic tactile sensor, alternative to human's finger, is comprised of four micro force sensors and four thermal sensors, and its size being 10mm$\times$10mm. Each micro force sensor has a square membrane, and its force range is 0.1N - 5N in the three-axis directions. On the other hand, the thermal sensor for temperature measurement has a heater and four temperature sensor elements. The thermal sensor is designed to keep the temperature. $36.5^{\circ}C$, constant, like human skin, and measure the temperature $0^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$. The MEMS technology is applied to fabricate the sensing element of the tactile sensor.

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