• ETRI Journal
• /
• 제29권1호
• /
• pp.70-78
• /
• 2007

A new low-voltage CMOS interface circuit with digital output for piezo-resistive transducer is proposed. An input current sensing configuration is used to detect change in piezo-resistance due to applied pressure and to allow low-voltage circuit operation. A simple 1-bit first-order delta-sigma modulator is used to produce an output digital bitstream. The proposed interface circuit is realized in a 0.35 ${\mu}m$ CMOS technology and draws less than 200 ${\mu}A$ from a single 1.5 V power supply voltage. Simulation results show that the circuit can achieve an equivalent output resolution of 9.67 bits with less than 0.23% non-linearity error.

• 센서학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2016

Pulse diagnosis is one of the representative diagnostic methods in Oriental medicine. In this study, a pulse pressure sensor array coated with silicone, which includes 6 piezo-resistive sensors and 1 thermistor, is fabricated for pulse measurement. It is necessary to coat the pulse sensor array with silicone to avoid the fracture or damage of pressure sensors when the sensor is in contact with the skin and a constant pressure is applied. However, the silicone coating on the pulse sensor array can cause signal interference among the sensors in the pulse sensor array. The interference number (IN), a calculation for expressing the degree of interference among channels, is changed according to the silicone thickness on the pulse sensor array. The IN is increased by a thick silicone coating, but the fabrication error, an important index for the mass production of the sensor array, is reduced by the thickness of the silicone coating. We propose that the thickness of the silicone on the pulse sensor array is an important consideration for the performance of the fabricated sensor and manufacturing repeatability.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권8호
• /
• pp.38-48
• /
• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
• /
• pp.827-830
• /
• 2011

본 논문에서는 풍향 풍속 계측모듈 및 DSP 센서인터페이스 회로시스템을 제안한다. 이 DSP 시스템은 풍향 풍속모듈, 대기압센서, 대기 온도 센서의 정보를 받아들이고, 빠르게 처리하여 PC 모니터링 시스템에 전달한다. 특히 풍향 풍속 모듈과 DSP 하드웨어는 직접 설계하여 적용한다. 풍향 풍속 모듈은 바람에 관한 벡터적 정보를 얻기 위해 4개의 박막형 RTD(Resistive Temperature Detectors) 또는 박박형 피에조센서를 원기둥 모양의 지지표면에 벡터적으로 배치하는 구조를 채택한다. 이 구조를 채택한 계측 모듈은 진동, 습기, 부식 등에 강인하면서 정확한 계측을 가능케 한다. 센서 신호처리 회로는 TI 사의 고속 DSP인 TMS320F2812 를 사용한다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제17권4호
• /
• pp.97-102
• /
• 2020

This paper presents the basic research for the design and fabrication of a 3D-printed load cell made of NCPC (nano-carbon piezo-resistive composite). We designed a structure that can resonate at a low frequency range of about 5-6 Hz with ANSYS using sensitivity analysis and a response surface method. The design was verified by fabricating the device with a low-quality commercial 3D printer and ABS filament. We conducted a feasibility test for a commercial sensor using 1000 cyclic load tests at 0.3 Hz in a material testing system. A manufacturing process for the 3D printer filament based on the NCPC was also developed using the nano-composite process.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39C권1호
• /
• pp.82-89
• /
• 2014

최근 M2M/IoT에 대한 관심이 높아지면서 디바이스의 위치와 자세 등을 인식할 수 있는 동작 인식 센서의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 소형의 디바이스에 적합하도록 저잡음, 저전력, 초소형 6축 관성센서 IC를 구현하였다. 본 논문에서 구현된 IC는 3축의 압전형 자이로 센서와 3축의 압저항형 가속도 센서를 사용하며, 3축의 자이로스코프 감지 회로, 자이로스코프 센서 구동 회로, 3축의 가속도 감지 회로, 16bit sigma-delta ADC, 디지털 필터와 제어 회로로 구성되어 있다. 본 IC은 TSMC $0.18{\mu}m$ mixed signal CMOS공정으로 개발되었으며, STM사의 6축 관성 센서인 LSM330의 소비전류 6.1mA보다는 약 27% 낮은 4.5mA의 소비 전류로 동작한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
• /
• pp.409-410
• /
• 2002

In order to measure the oil-film pressure in sliding surface of machinery, we have developed a piezo-resistive type thin-film pressure sensor. To reduce the measurement error due to temperature and strain, the constituent of the pressure sensitive alloy was optimized and a new sensor shape was devised. In this study, we present the measurement results of the oil-film pressure distribution in engine connecting rod big-end bearing and piston pin- bosses with 3 different pin-boss shapes using the newly developed thin-film pressure sensor.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권5호
• /
• pp.668-674
• /
• 2006

In order to develop a cell based robot, we present a micro-mechanical force measurement system for the biological muscle actuators, which utilize glucose as a power source. The proposed measurement system is composed of a micro-manipulator, a force transducer with a glass probe, a signal processor, an inverted microscope and video recording system. Using this measurement system, the contractile force and frequency of the cardiac myocytes were measured in real time and the magnitudes of the contractile force of each cardiac myocyte under different conditions were compared. From the quantitative experimental results, we could estimate that the force of cardiac myocytes is about $20\sim40{\mu}N$, and show that there are differences between the control cells and the micro-patterned cells.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권11호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

본 논문은 MEMS (Micro-Mechanical-Electronic System) 기술을 이용한 온도, 압력, 습도 복합 센서의 설계와 제작, 그리고 평가에 관한 것이다. 이러한 MEMS 복합 센서는 휴대 전화나 PDA와 같이 가정용 제품에 사용되어 환경을 모니터링하는 건강 측정용 센서로서 사용될 것이다. 이 연구의 범위는 이러한 개별 센서의 연구 및 모든 센서를 하나의 실리콘 웨이퍼 상에서 집적할 수 있는 구조에 관한 연구, 그리고 복합 센서를 MEMS 공정에서 제작할 수 있는 공정 호환성에 대한 연구와 얻어진 센서 prototype의 측정, 평가로 이루어져 있다. 이 연구에서 우리는 온도와 압력 센서의 경우에는 선형성과 이력특성이 $1\%FS$안에 들어오는 특성을 얻었으며 단지 습도 센서의 경우에는 $5\%FS$에 해당하는 선형성과 이력 특성을 얻었다. 다만 원리적으로 습도 센서의 동작 특성은 비선형적이며 우리가 3차로 근사화할 경우에 보다 낳은 결과를 얻을 것을 기대할 수 있다. 이러한 특성을 더욱 개선하기 위한 것은 추후의 연구 영역이 될 것이다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1991년도 추계학술대회
• /
• pp.66-69
• /
• 1991

This paper describes a design of transducer for non-invasively detecting pressure radial pulse wave in aterial system and a recording system that for the studing the aterial pulse diagnosis of korean traditional medicine. The mechanism of transducer is composed of sensing mechanism, pressure sensor, conditioning amplifier. The variation of radial pulse pressure in the sensing mechanism is converted to the electric signal by piezo-resistive pressure sensor and it converted to the digital signal after preprocessing via A/D converter. The converted signals inputed to the computer as data files and then it display to the monitor for waveform watching and this datas can be used as the aterial pulse diagnosis data. This system effectively detect non-differential radial pulse wave and we conside that if analizing the recorded radial pulse wave, compared each other, it can be helpful in quantify radial pulse wave diagonosis of the Korean traditional medicine.