• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2006

A signal conditioning circuit for capacitive sensors was developed using a commercial single chip solution. Since capacitive displacement sensors can achieve high resolution and linearity, they have been widely used as precision sensors within the range of several hundred micrometers. However, they inherently have a limitation in low frequency range and some nonlinearity characteristics and so a specially designed signal conditioning circuit is needed to handle these properties. Up to now, several companies already have succeeded in the development of the capacitive sensors system and they are commercially available in the market. In this research, to construct the signal processing circuits more easily and simply, we used a universal LVDT signal conditioner (AD698). Since the AD698 provides one chip solution for a basic signal processing including modulation and demodulation using various internal components, we can build the processing circuits successfully with minimal additional circuits: a compensation circuits for the drift caused by the bias current of OP amplifiers and a fine adjustment circuit for the elimination of nonlinearity. The signal processing circuits shows nonlinearity less than 0.05% in the comparison with a laser interferometer.

• 전기학회논문지P
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• 제55권1호
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• pp.26-30
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• 2006

For the purpose of developing capacitive humidity sensor having interdigital electrodes, interdigital electrode was modeled and simulated to obtain capacitance and sensitivity as a function of geometric parameters like the structural gap and thickness. For the development of ASIC, switched capacitor signal processing circuits for capacitive humidity sensor were designed and simulated by Cadence using $0.25{\mu}m$ CMOS process parameters. The signal processing circuits are composed of amplifier for voltage gain control, and clock generator for sensor driving and switch control. The characteristics of the fabricated sensors are; 1) sensitivity is 9fF/%R.H., 2) temperature coefficient of offset(TCO) is $0.4%R.H./^{\circ}C$, 3) nonlinearity is 1.2%FS, 4) hysteresis is 1.5%FS in humidity range of $3%R.H.{\sim}98%R.H.$. The response time is 50 seconds in adsorption and 70 seconds in desorption. Fabricated process used in this capacitive humidity sensor having interdigital electrode are just as similar as conventional IC process technology. Therefore this can be easily mass produced with low cost, simple circuit and utilized in many applications for both industrial and environmental measurement and control system, such as monitoring system of environment, automobile, displayer, IC process room, and laboratory etc.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권3호
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• pp.144-148
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• 2001

For the purpose of developing capacitive humidity sensor having interdigit electrodes, interdigit electrode was modeled and simulated to obtain capacitance and sensitivity as a function of geometric parameters like the structural gap and thichness. For the development of ASIC, switched capacitor signal conditioning circuits for capacitive humidity sensor were designed and simulated by cadence using 0.25um CMOS process parameters. The signal conditioning circuits are composed of amplifier for voltage gain control, and clock generator for sensor driving and switch control The characteristics of the fabricated sensors are; 1) sensitivity is 9fF/%R.H., 2) temperature coefficient of offset(TCO) is 0.4%R.H./$^{\circ}C$, 3) nonlinearity is 1.2%FS, 4) hysteresis is 1.5%FS in humidity range of 3%R.H. ${\sim}$ 98%R.H.. The response time is 50 seconds in adsorption and 70 seconds in desorption. Fabricated process used in this capacitive humidity sensor having interdigit electrode are just as similar as conventional IC process technology. Therefore this can be easily mass produced with low cost, simple circuit and utilized in many applications for both industrial and environmental measurement and control system, such as monitoring system of environment, automobile, displayer, IC process room, and laboratory etc..

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2002

감쇠 전반사(attenuated total reflection)를 이용하여 액체의 농도 변화를 측정할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제작하였다. 센서의 구조는 프리즘 밑면에 금속 박막을 코팅하고 그 밑에 유전체론 접촉시킨 Kretschmann-Raether타입으로 하였고, 금속 박막으로는 센서 물질로 적합한 은(Ag) 박막을 사용하였다. 본 센서의 특성은 일반적으로 금속 박막의 두께에 영향을 받는데, 이론적 분석을 통하여 은 박막의 경우 54 nm의 두께에서 매우 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 농도를 변화시켜 가며 이에 따른 보면 플라즈몬 공명 각을 측정하였고, 표면 플라즈몬 공명 각의 변화로부터 혼합 용액의 농도 변화를 구하였다. 에탄올의 농도가 증가하여 50% 질량비 가지 변하는 구간에서 SPR센서가 매우 좋은 특성을 보였으며, 에탄올의 농도 변화를 3$\times$$10^{-2}$ % 질량비 가지 측정할 수 있었다. 또한 물과 에탄올을 혼합한 용액의 굴절률이 용액의 농도 변화에 따라 비선형적으로 변함을 관측하였으며, 물과 에탄을 혼합 용액의 농도에 따른 밀도 변화를 이용해 굴절률 변화의 비선형적 경향을 설명할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권1호
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• pp.87-92
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• 2007

최근 공정의 이상을 감지하고 진단하기 위한 공정 모니터링 시스템의 개발이 공정 시스템 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 공정으로부터 얻어지는 데이터는 공정의 특성에 대한 유용한 정보를 제공하고 이는 공정의 모델링과 모니터링 그리고 제어에 사용된다. 현대의 화학 및 환경 공정은 고차원적인 특성과 변수간의 강한 상관관계와 동특성 그리고 비선형적 특성을 가지고 있어 모델 기반 접근을 통해 공정을 분석하는 것을 쉽지 않다. 이러한 모델 기반 접근의 한계를 극복하기 위해 많은 시스템 엔지니어와 연구자들이 주성분 분석법(principal component analysis, PCA) 또는 부분 최소 자승법(partial least squares, PLS)과 같은 다변량 분석을 접목한 통계 기반 접근법에 초점을 맞추고 있다. 또한 동특성, 비선형성 등과 같은 특성을 가진 공정에 적용하기 위해 많은 다변량 분석법들이 보완되었다. 여기에서는 동적 주성분 분석법(dynamic PCA)과 케노니컬 변수 분석법(canonical variate analysis)을 이용한 결측 데이터의 예측법과 공정 변수의 복원을 통한 센서 오작동의 판별법에 대해 언급해 보고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권9호
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• pp.62-71
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• 2002

본 논문에서는 용량형 압력센서의 비선형성 문제를 해결하기 위한 적분형 C-V 변환기를 제안하였다. 이 변환기는 스위치 커패시터 적분기와 스위치 커패시터 차동증폭기로 구성되어 있으며 인가된 압력에 반비례하는 센서용량을 전압으로 변환하여 선형적으로 출력한다. 제안된 적분형 C-V 변환기는 PSPICE 시뮬레이션에서 초기 전극간격의 90%에 해당하는 큰 변위에 대해서 0.01%/FS 이하의 매우 낮은 비선형도와 오프셋 용량 및 기생용량에 둔감한 우수한 특성을 보였다. 또한 센서신호처리의 필수기능인 오프셋 보정 및 이득조정이 적분형 C-V 변환기에서 용이하게 구현됨을 보였다.

• 센서학회지
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• 제19권1호
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• pp.31-35
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• 2010

High temperature micro pressure sensors were fabricated by using polycrystalline 3C-SiC piezoresistors grown on oxidized SOI substrates by APCVD. These have been made by bulk micromachining under $1{\times}1mm^2$ diaphragm and Si membrane thickness of $20{\mu}m$. The pressure sensitivity of implemented pressure sensors was 0.1 mV/$V{\cdot}bar$. The nonlinearity and the hysteresis of sensors were ${\pm}0.44%{\cdot}FS$ and $0.61%{\cdot}FS$. In the temperature range of $25^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ with 5 bar FS, TCS (temperature coefficient of sensitivity), TCR (temperature coefficient of resistance), and TCGF (temperature coefficient of gauge factor) of the sensor were -1867 ppm/$^{\circ}C$, -792 ppm/$^{\circ}C$, and -1042 ppm/$^{\circ}C$, respectively.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.817-821
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• 1997

Ever since the nonlinearity of machine tool dynamics was established, researchers attempted to make use of this fact to devise better monitoring, diagnostics and system, which were hitherto based on linear models. Theory of chaos, which explains many nonlinear phenomena comes handy for furthering the analysis using nonlinear model. In this study, measuring system will be constructed using multi-sensor (Tool Dynamometer, Acoustic Emission) in end millingprocess. Then, it will be verified that cutting force is low-dimensional deterministic chaos calculating Lyapunov exponents, Fractal dimension, Embedding dimension. Aen it will be investigated that the relations between characteristic parameter caculated form sensor signal and tool wear.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권4호
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• pp.312-316
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• 2013

A novel fiber-optic sensor system is suggested in which fiber Bragg grating sensors are demodulated by a wavelength-sweeping fiber laser source and a spectrometer. The spectrometer consists of a diffraction grating and a 512-pixel photo-diode array. The reflected Bragg wavelength information is transformed into spatial intensity distribution on the photo-diode array. The peak locations linearly correspond to the Bragg wavelengths, regardless of the nonlinearities in the wavelength tuning mechanism of the fiber laser. The high power density of the fiber laser enables obtaining high signal-to-noise ratio outputs. The improved demodulation characteristics were experimentally demonstrated with a fiber Bragg grating sensor array with 5 gratings. The sensor outputs were in much more linear fashion compared with the conventional tunable band-pass filter demodulation. Also it showed advantages in signal processing, due to the high level of photo-diode array signals, over the broadband light source system, especially in measurement of fast varying dynamic physical quantities.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.148-158
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• 2012

본 논문에서는 센서용 incremental 델타-시그마 아날로그 디지털 변환기를 설계 하였다. 회로는 크게 pre-amplifier, S & H (sample and hold) 회로, MUX와 델타-시그마 모듈레이터, 그리고 데시메이션 필터로 구성 되어 있다. 델타-시그마 모듈레이터는 3차 1-bit 구조이고 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용 하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 5 kHz 신호 대역에서 signal-to-noise and distortion ratio (SNDR)는 87.8 dB의 성능을 가지고, differential nonlinearity (DNL)은 ${\pm}0.25$ LSB (16-bit 기준), integral nonlinearity (INL)은 ${\pm}0.2$ LSB 이다. 델타-시그마 모듈레이터 전체 소비 전력은 $941.6{\mu}W$ 이다. 최종 16-bits 출력을 얻기 위하여 리셋을 인가하는 N cycle을 200 으로 결정하였다.