• 로봇학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.29-36
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• 2013

This paper presents a sensitivity optimization of a MEMS (microelectromechanical systems) gyroscope for a magnet-gyro system. The magnet-gyro system, which is a guidance system for a AGV (automatic or automated guided vehicle), uses a magnet positioning system and a yaw gyroscope. The magnet positioning system measures magnetism of a cylindrical magnet embedded on the floor, and AGV is guided by the motion direction angle calculated with the measured magnetism. If the magnet positioning system does not measure the magnetism, the AGV is guided by using angular velocity measured with the gyroscope. The gyroscope used for the magnet-gyro system is usually MEMS type. Because the MEMS gyroscope is made from the process technology in semiconductor device fabrication, it has small size, low-power and low price. However, the MEMS gyroscope has drift phenomenon caused by noise and calculation error. Precision ADC (analog to digital converter) and accurate sensitivity are needed to minimize the drift phenomenon. Therefore, this paper proposes the method of the sensitivity optimization of the MEMS gyroscope using DEAS (dynamic encoding algorithm for searches). For experiment, we used the AGV mounted with a laser navigation system which is able to measure accurate position of the AGV and compared result by the sensitivity value calculated by the proposed method with result by the sensitivity in specification of the MEMS gyroscope. In experimental results, we verified that the sensitivity value through the proposed method can calculate more accurate motion direction angle of the AGV.

• 센서학회지
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• 제15권1호
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• pp.34-39
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• 2006

This study provides the electrical model of combustible catalytic gas sensor. Physical characteristics such as thermal behavior, resistance change were included in this model. The finite element method analysis for sensor device structure showed that the thermal behavior of sensor is expressed in a simple electrical equivalent circuit that consists of a resistor, a capacitor and a current source. This thermal equivalent circuit interfaces with real electrical circuit using two parts. One is 'power to heat' converter. The other is temperature dependent variable resistor. These parts realized with the analog behavior devices of the SPICE library. The gas response tendency was represented from the mass transferring limitation theory and the combustion theory. In this model, Gas concentration that is expressed in voltage at the model, is converted to heat and is flowed to the thermal equivalent circuit. This model is tested in several circuit simulations. The resistance change of device, the delay time due to thermal capacity, the gas responses output voltage that are calculated from SPICE simulations correspond well to real results from measuring in electrical circuits. Also good simulation result can be produced in the more complicated circuit that includes amplifier, bios circiut, buffer part.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.249-254
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• 2013

아날로그 신호를 입력받아서 실시간으로 처리하기 위해서는 빠른 곱셈 연산회로와 고속 ADC(A/D converter) 회로가 필요하며 이를 위하여 Double-base Number System(DBNS)이 효과적인 것으로 알려져 있다. DBNS는 2와 3을 밑수로 이용하는 시스템으로서 이진 곱셈기와 비교할 때 곱셈 처리가 매우 빠르며, 칩 면적을 감소시킬 수 있으며, 저소비전력의 장점을 갖고 있다. 그러나 DBNS의 고유특성 때문에 변환오차가 발생하며, 디지털 필터의 구조로 인하여 오차가 연산결과에 누적되어 기존에 사용하던 2진수 방식에 비하여 차단 주파수의 S/N 특성이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 필터 계수에 대한 오차를 분석하여 ADC의 엔코더를 비선형으로 설계함으로써 DBNS의 누적오차를 상쇄시키는 방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 엔코더 회로만이 수정되었으므로 DBNS의 장점은 그대로 유지된다. 제안한 ADC 엔코더가 비선형임에도 불구하고 -70dB의 차단 주파수 특성을 갖도록 설계한 FIR 필터와 비교하면, 기존의 DBNS 엔코더의 결과는 -35dB를 얻을 수 있었지만, 본 연구에서 제안된 비선형 DBNS 엔코더는 -45dB의 S/N로 -10dB의 향상을 이룰 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.17-18
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• 2014

파력발전기의 유형은 진동수주형, 월파형, 가동물체형으로 나누어진다. 그 중 가동물체형은 파도에너지를 기계적 운동에너지로 전환하여 발전하기 때문에 가동물체의 운동량이 증가해야 발전량이 증가 할 수 있다. 본 논문에서는 가동물체형 파력발전기를 발전시스템이 있는 구조물 본체와 가동부유체로 구성하고 바 형태의 다리로 연결하였다. 다양한 정면파 조건에서 가동부유체와 구조물 본체 간 연결 방식 변화에 따른 운동 특성을 연구하고, 발전축의 모멘트와 각속도를 계산하였다. 이 연구는 가동물체형 파력발전기의 설계시 기초 자료로 사용 될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권10호
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• pp.1-6
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• 2007

UHF RFID 태그에 내장하여, 유비쿼터스 센서 네트워크의 구성 기초 소자로 활용 가능한 온도센서 회로를 제안하였다. UHF RFID 내장을 위해 1.5 V 이하의 저전압, 5 uW의 동작 소비 전력소비, $0.1\;^{\circ}C/bit$의 해상도를 설계 목표로 하였다. 온도센서의 구성은 PTAT 전류 발생기, 기준 전류와 전압 발생 회로, 시그마 델타 변환기, 디지털 카운터로 구성되어 있다. 제안된 온도센서는 $0.1\;^{\circ}C/bit$의 해상도를 목표로 설계하였지만, 시뮬레이션에서는 11-bit 출력에서 최대 $0.23\;^{\circ}C/bit$의 해상도를 얻을 수 있었다. 0.25 um CMOS 공정을 설계 및 제작하였고, 전원 전압은 1.5 V, 칩의 면적은 $0.32\;{\times}\;0.22\;mm$이고 동작주파수는 2 MHz이다. 제작된 온도센서의 해상도를 측정한 결과 8-bit 출력에서 평균 $4\;^{\circ}C/bit$로 측정되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권2호
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• pp.98-107
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• 2013

This work describes a 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS four-stage pipeline ADC for 3G communication systems. The proposed SHA-free ADC employs a range-scaling technique based on switched-capacitor circuits to properly handle a wide input range of $2V_{P-P}$ using a single on-chip reference of $1V_{P-P}$. The proposed range scaling makes the reference buffers keep a sufficient voltage headroom and doubles the offset tolerance of a latched comparator in the flash ADC1 with a doubled input range. A two-step reference selection technique in the back-end 5b flash ADC reduces both power dissipation and chip area by 50%. The prototype ADC in a 0.13 um CMOS demonstrates the measured differential and integral nonlinearities within 0.57 LSB and 0.99 LSB, respectively. The ADC shows a maximum signal-to-noise-and-distortion ratio of 64.6 dB and a maximum spurious-free dynamic range of 74.0 dB at 100 MS/s, respectively. The ADC with an active die area of 1.2 $mm^2$ consumes 145.6 mW including high-speed reference buffers and 91 mW excluding buffers at 100 MS/s and a 1.3 V supply voltage.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.377-387
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• 2016

본 연구에서는 X-밴드 대역 FMCW(frequency modulated continuous wave) 기반의 다중대역폭를 갖는 영상 레이다 설계와 자체 제작된 레이다 시스템의 성능시험 결과를 선보인다. 다중대역폭을 갖는 FMCW 레이다 송신기 설계를 위해 300 MHz와 500 MHz 대역폭을 갖는 두 개의 톱니파 조합을 주파수 변조신호로 활용하였으며, X-밴드 대역의 수신 신호로부터 비트 주파수(beat frequency)를 효과적으로 수신하기 위해 L-밴드 대역 신호발생기와 주파수 변환회로가 혼합된 송 수신회로를 구성하였다. 자체 설계/제작된 레이다의 다중대역폭 성능시험을 위해 송신기 최대 출력 35 dBm, 데이터수집 장치의 샘플링 주파수 1.2 MHz와 기록시간 1 ms로 시스템을 구성하였으며, 대역폭 500 MHz와 300 MHz를 갖는 변조신호로부터 거리방향과 방위각방향 해상도(0.28 m, 0.26 m)와 (0.44 m, 0.27 m)를 각각 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권10호
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• pp.1179-1182
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• 2016

본 논문에서는 sine-linear phase difference 방식과 DPCM 방식의 차동 양자화 기술을 응용하여 새로운 ROM 압축방식을 제안하고 이를 이용하여 저전력 직접 디지털 주파수 합성기를 FPGA를 사용하여 설계 및 제작한다. ROM 크기를 줄이기 위해 사인파의 1/4 주기를 $2^N$간격으로 표본화하여 양자화된 값을 양자화 ROM1에 저장하고 각 표본화 사이를 $2^K$간격으로 표본화하고 ROM1에 저장된 표본화 값의 차이를 ROM2에 저장하여 ROM의 크기를 줄이는 방식을 사용한다. 이를 사용함으로써 기존 방식 대비 약 37%의 ROM 크기만 필요하게 되여 전력 소모를 줄일 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.47-54
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• 2008

중소형 가변속 전동기구는 성능뿐만 아니라 가격경쟁력이 중요한 요인 중에 하나로 인식되고 있다. 가변속 전동기중에서 SRM을 중소형 전동기로서 적용할 때 가격경쟁력 측면에서 보면 단상이나 2상이 적합하다. 그러한 이유로 전력용량이 비교적 작은 가정용 전동기구에는 거의 단상 혹은 2상 SRM이 연구되고 있다. 그러나 단상 SRM은 근본적으로 발생토오크가 블연속적이여서 운전특성이 떨어지고 자기동능력이 없어 기동을 위한 보조적인 장치가 항상 필요하다. 또한 2상 SRM은 연속적인 토오크를 만들 수 있으나 기동에 관해서는 아 도 많은 문제점을 안고 있다. 제안한 2상 6/3 SRM은 일반적인 다른 SRM과 달리 고정자 철심에 자속의 교번 없이 구동이 가능하여 철손을 줄일 수 있다. 또한 일반적으로 단상과 2상의 SRM에서 실용화에 있어서 가장 장애가 된 자기동이 안 되는 문제점을 회전자의 비대칭 형상을 이용하여 구동특성의 저하없이 자기동 능력을 가지게 되었다. 특성 해석을 위해 FEM 해석프로그램인 FLUX2D을 사용하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권2호
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• pp.304-310
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• 2016

This paper proposes a fault diagnosis method for an open-fault in inverter driving five-phase induction motor. The five-phase induction motor has a high output torque and small torque ripple in comparison to three-phase. The best advantage of the five-phase induction motor is fault diagnosis and tolerant control using redundancy of phases. This paper uses an inverter as a power converter for driving a five-phase induction motor. If a switch of inverter occurs to the open-fault, this problem is the influence on the output current and output torque. To solve this problem, there is need of an accurate diagnosis and fault switch distinction. Therefore, this paper propose a fault detection method of the open-fault switches for the fault diagnosis. First, analyzing the pattern for the open-circuit fault of one phase. next, analyzing the pattern for the open-circuit fault of each inverter switches. Through the pattern analysis, It defines the scope of each of the failure switch. Thereafter, By using an algorithm that proposes to perform a fault diagnosis method. The proposed algorithm is verified from the experiment with the 1.5 kW five-phase induction motor.