• 제목/요약/키워드: sensor configuration

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과학기술위성 2호(STSAT-2)의 고 정밀 디지털 태양센서(FDSS) 설계 및 분석 (Fine Digital Sun Sensor Design and Analysis for STSAT-2)

  • 이성호;장태성;김세일;임종태
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.93-97
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    • 2005
  • 본 논문은 과학기술위성2호 핵심우주기술시험용 탑재체인 고 정밀 디지털 태양센서의 개발에 관한 것이다. 고 정밀 디지털 태양센서는 국내 최초의 디지털 태양센서로서 CMOS image sensor를 이용한다. FDSS는 광학부, FPGA(Field Programable Gate Array)부 및 MCU(Micro controller unit)부로 구성되어있다. 본 논문에서는 구경(Aperture)의 설계와 관련된 광학부의 광학특성 분석에 중점을 두어 기술하고자 한다. 또한 CMOS image sensor(CIS) 화소 면에 투사되는 태양광의 광학적 특성도 분석한다.

브러그만 유효 굴절 박막에서의 표면 플라즈몬 공명 센서 설계 (Design of Surface Plasmon Resonance Sensor with Bruggeman Effective Medium Layers)

  • 배영규;이승열
    • 센서학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.118-122
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    • 2020
  • This paper proposes a specific sensor-design strategy and the possibility of improving the sensing performance, which can be obtained by replacing part of the existing plasmonic sensor based on the Kretschmann configuration method with an effective refractive-index layer. By replacing the metal layer with an effective refractive-index layer composed of gold and the material to be sensed, an improvement in the detection performance, accompanied by an increase in the sensed incident angle, is observed, and the gold-composition ratio that demonstrates the best result is presented. Subsequently, an increase in the sensed incident angle generated in the previous step can be suppressed by randomly etching a portion of the prism adjacent to the metal layer in a sub-wavelength scale. Finally, this study analyzes the optimization of the metal-layer thickness in a given sensor structure. An effective refractive thin-film surface plasmon resonance sensor design that can achieve optimal sensing performance is then proposed.

피복전선의 내부 열화 검출용 센서 개발 (The Development of Diagnostic Sensor for Inner Deterioration of Covered Electric Wire)

  • 김기준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.244-249
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    • 2014
  • In this research, it have developed a sensor that could diagnose inner deterioration of covered wires. With this sensor it observed results from simulation, and the attribute required for realization. For simulation it have used FLUX, it have considered all of geometric and electromagnetic information from coil and base metal that influences eddy current sensor's property in order to predict the final result. It assumed there is no mutual inductance in the coil with N number of turns, because equivalent current flows in coil that is continuously connected in eddy current sensor. It assumed circular coil loop draws a circle, always have self inductance, and they are connected in series and overlapped according number of turns (N) in coil, and bobbin configuration. Actual sensor was produced with consideration of inductance and number of turns (N). In conclusion, it were able to test the dependency through results from simulation, actual measurement, and modeling of simulation. It is considered that attributes of respective base metal and structure can be predicted by simulating in advance.

Wearable sensor network system for walking assistance

  • Moromugi, Shunji;Owatari, Hiroshi;Fukuda, Yoshio;Kim, Seok-Hwan;Tanaka, Motohiro;Ishimatsu, Takakazu;Tanaka, Takayuki;Feng, Maria Q.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2138-2142
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    • 2005
  • A wearable sensor system is proposed as a man-machine interface to control a device for walking assistance. The sensor system is composed of small sensors to detect the information about the user's body motion such as the activity level of skeletal muscles and the acceleration of each body parts. Each sensor includes a microcomputer and all the sensors are connected into a network by using the serial communication function of the microcomputer. The whole network is integrated into a belt made of soft fabric, thus, users can put on/off very easily. The sensor system is very reliable because of its decentralized network configuration. The body information obtained from the sensor system is used for controlling the assisting device to achieve a comfortable and an effective walking training.

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CMOS-Image Sensor(CIS)를 이용한 디지털 태양센서 개발 (Digital Sun Sensor Development using CMOS Image Sensor)

  • 이성호;장태성;이철;강경인;김형명
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.460-465
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    • 2007
  • 본 논문은 과학기술위성2호 핵심우주기술시험용 탑재체 중 하나인 정밀디지털 태양센서(FDSS)의 개발에 관한 것이다. 정밀 디지털 태양센서는 국내에서 CMOS-Image sensor(CIS)를 이용한 최초의 디지털 태양센서로서, 성능시험과 우주환경시험을 거쳐 비행모델 개발이 완료되었다. 본 논문은 FDSS 구성과 광학부 설계결과 및 태양광의 광학적 특성 분석결과, 그리고 Solar simulator를 이용한 보정결과 관하여 기술한다.

고온에서 안정한 저전력 마이크로히터 구조 최적화 연구 (Study on Optimal Structure of Low Power Microheater to Remain Stability at High Temperature)

  • 임운현;;이기근
    • 전기학회논문지
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    • 제68권1호
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • Microheaters with different structures were fabricated and compared to find an optimal configuration enhancing the performances of $C_2H_2$ gas sensor. Three temperature sensors were integrated on the surface of the insulation layer over the microheater, and resistance changes were observed to check the generated heat from the microheater. A low operating voltage of 1mV was applied to the temperature sensor to minimize any influence of thermal heat from the resistance type temperature sensor, whereas high voltages in the range between 10 and 20V were applied to the microheater. A microheater structure generating maximum heat at low voltage was determined. The generated heat was verified by the temperature sensors on the top of the $Si_3N_4$ and infrared camera. A long term stability and accuracy of the microheater were observed. The developed microheater was applied to enhance the performances of $C_2H_2$ gas sensor and successfully confirmed that the developed microheater greatly contributes to the improvement of sensitivity and selectivity of gas sensor.

Low Cost Omnidirectional 2D Distance Sensor for Indoor Floor Mapping Applications

  • Kim, Joon Ha;Lee, Jun Ho
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권3호
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    • pp.298-305
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    • 2021
  • Modern distance sensing methods employ various measurement principles, including triangulation, time-of-flight, confocal, interferometric and frequency comb. Among them, the triangulation method, with a laser light source and an image sensor, is widely used in low-cost applications. We developed an omnidirectional two-dimensional (2D) distance sensor based on the triangulation principle for indoor floor mapping applications. The sensor has a range of 150-1500 mm with a relative resolution better than 4% over the range and 1% at 1 meter distance. It rotationally scans a compact one-dimensional (1D) distance sensor, composed of a near infrared (NIR) laser diode, a folding mirror, an imaging lens, and an image detector. We designed the sensor layout and configuration to satisfy the required measurement range and resolution, selecting easily available components in a special effort to reduce cost. We built a prototype and tested it with seven representative indoor wall specimens (white wallpaper, gray wallpaper, black wallpaper, furniture wood, black leather, brown leather, and white plastic) in a typical indoor illuminated condition, 200 lux, on a floor under ceiling mounted fluorescent lamps. We confirmed the proposed sensor provided reliable distance reading of all the specimens over the required measurement range (150-1500 mm) with a measurement resolution of 4% overall and 1% at 1 meter, regardless of illumination conditions.

해양 센서 네트워크에서 네트워크 클러스터링을 위한 유전 알고리즘 (A Genetic Algorithm for Network Clustering in Underwater Acoustic Sensor Networks)

  • 장길웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.2687-2696
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    • 2011
  • 해양 센서 네트워크에서 클러스터링 문제는 네트워크 수명 및 확장성을 향상시키기 위한 문제 중 하나이다. 본 논문은 모든 노드가 클러스터 헤더를 통하여 싱크 노드로 데이터를 전송하는데 사용되는 전송 에너지를 최소화할 수 있는 클러스터링 문제의 최적 결과를 찾는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 네트워크에서 노드의 수가 증가하면 적절한 클러스터 구성을 위한 계산량은 급격히 늘어나게 된다. 본 논문에서는 적정한 시간 내에 최적의 클러스터 구성을 위한 유전 알고리즘을 제안하며, 효율적인 검색을 위해 유전 알고리즘의 효과적인 이웃해 생성 동작을 제안한다. 제안된 알고리즘은 전송 에너지와 실행시간 관점에서 성능을 평가하며, 평가 결과에서 제안된 알고리즘이 해양 센서 네트워크에서 클러스터를 효과적으로 구성함을 보인다.

무선 센서 네트워크를 이용한 터널 내 환경 관리 시스템에 관한 연구 (A Study on Environment Management System in Tunnel using Wireless Sensor Networks)

  • 주양익;김재완
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1196-1203
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    • 2013
  • 일반적으로 무선 네트워크는 유선 네트워크에 비하여 고가의 무선 송수신기를 사용하여 설치 및 유지비용이 높다. 하지만, 터널 내 환경관리 시스템의 경우는 기본적으로 터널 내 환경 정보를 감지하여 최소한의 정보만을 중앙통제장치와 유선으로 연결된 지시 노드로 보내는 것이기 때문에 전송되는 데이터양이 매우 적고, 따라서 저속의 무선 송수신기는 낮은 비용으로 구현하여 적용 가능하다. 그리고 무선 네트워크에서는 유선 네트워크와는 달리 데이터 전달 경로를 결정하는 라우팅 문제가 발생한다. 센서에서 감지한 신호를 디지털화하여 얻은 데이터를 무선 송신기를 사용하여 직접 지시노드로 보내는 경우에는 라우팅 문제가 발생하지 않지만, 이 경우에는 상대적으로 고출력의 무선 송신기가 요구되어 무선 송신기 구현 비용이 증가하게 되고, 해당 센서 노드의 전력소모가 커지는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 무선송신기의 출력을 줄이는 대신 인접한 센서 노드의 무선 송수신기를 이용한 중계를 통하여 지시노드까지 전달하도록 하는 방식을 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 해당 센서 노드에서 지시노드까지는 복수의 경로가 존재하기 때문에 최적의 경로를 선택하는 라우팅 알고리즘이 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 터널 내 자동환경 관리 시스템에 적합한 라우팅 알고리즘을 제안하였으며, 추가로 센서 노드들을 각 터널 내에 부착 후 노드 등록 등의 초기화 과정을 거치면 자동으로 노드 간의 협업과정을 통해서 무선 네트워크가 구성될 수 있는 방안을 구현하였다.

Single hop Wireless Sensor Network의 저전력 구성 (Single hop Wireless Sensor Network for Low Power Configuration)

  • 김민철;이창원;박종렬;정경권;엄기환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.731-734
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    • 2011
  • 본 논문은 Single hop으로 구성된 WSN(Wireless Sensor Network)의 저전력 구성방식을 제안한다. WSN 시스템 동작 시 각 Tag간 RF통신이 이루어 질 때 가장 많은 전력을 소모한다. 그렇기 때문에 해당 RF통신 모듈을 주기적으로 on/off를 하여 Network를 구성한다면 상대적으로 Toggle하지 않고 항시 해당 모듈을 동작시키는 것 보다 많은 전력 소모를 방지 할 수 있다. 하지만 RF통신 모듈이 off인 상태에서는 외부적인 어떠한 통신 신호도 받을 수 없기에 Tag와 Base station사이 서로 간 송수신 통신이 이루어질시 일부분 Data누락이 일어날 수 있다. 이에 본 논문에서는 RF통신 모듈을 내부 명령어를 통해 시스템적으로 Toggle함과 동시에 Tag와 Base station간 송수신 통신이 이루어질시 누락되는 Data없이 적절한 통신이 이루어지게끔 구성된 알고리즘을 제안한다.

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