• 제목/요약/키워드: 센서 어레이

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태양 추적시스템을 위한 PC 기반의 퍼지제어기 설계 (Fuzzy Controller Design of PC Based for Solar Tracking System)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.86-94
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    • 2008
  • 본 논문은 PV(Photovoltaic) 어레이의 출력을 높이기 위해 PC 기반의 퍼지제어를 이용한 태양추적 시스템을 제안한다. 태양 추적시스템은 광센서의 신호에 의해 구동하는 두 개의 DC 모터로 동작한다. 두 축의 제어는 파라미터의 불확실성 및 비선형 특성 때문에 쉽지 않다. 최근 퍼지제어, 신경회로망 및 유전자 알고리즘 등의 인공지능 제어에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그 중 퍼지제어는 비선형 제어를 원활하게 수행할 수 있으며 파라미터 변동 및 비선형 특성에 대한 강인성 및 고성능의 특징을 가지고 있다. 따라서 퍼지제어는 설정된 오차 값과 비선형의 고도각 및 방위각 오차 값을 비교하여 추적 시스템 구동을 위해 사용된다. 본 논문에서는 PV 어레이의 출력 향상을 위해 퍼지제어기를 설계하고 종래의 Pl 제어기와 성능을 비교하며 평가한다. 실험을 통한 데이터는 제시한 제어기의 타당성을 입증한다.

임베디드 시스템 기반 오버헤드 빈 내부 상황 실시간 식별 시스템 개발 (Development of the Embedded System-based Real-time Internal Status Identification System for Overhead Bin)

  • 김재은;임혜정;조성욱
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.111-119
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    • 2023
  • 본 논문에서 제안하는 스토리지 박스의 내부 상황에 대한 실시간 식별 시스템은 오버헤드 빈의 내부 보관 상태, 무게 정보 및 무게 중심 계산 값을 시각화하는 시스템이다. 제안된 시스템은 로드 셀과 스위치 어레이를 사용하여 각 측정값을 동기화하고 시각적 센서를 통해 의미 있고 필요한 정보를 제공한다. 이 시스템은 C 언어 기반 임베디드 시스템으로 구축되며 1) 내부 가용공간 파악, 2) 무게중심 계산, 3) 실시간 시각 정보 제공이 주요 기능이다. 이러한 기능을 통해 스마트 오버헤드 빈을 개발하고, 향후 화물 적재 자동화 시스템 개발에 기여할 수 있는 실시간 화물 적재 모니터링 기술을 개발하였다.

손목 피부 온도에 의한 맥센서 어레이(array)의 신호 변동 및 보정 (Signal Change and Compensation of Pulse Pressure Sensor Array Due to Wrist Surface Temperature)

  • 전민호;전영주;김영민
    • 센서학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.141-147
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    • 2017
  • A pressure sensor in pulse measurement system is a core component for precisely measuring the pulse waveform of radial artery. A pulse sensor signal that measures the pulse wave in contact with the skin is affected by the temperature difference between the ambient temperature and skin surface. In this study, we found experimentally that the signal changes of the pressure sensors and a temperature sensor were caused by the temperature of the wrist surface while the pressure sensor was contacted on the skin surface for measuring pulse wave. To observe the signal change of the pulse sensor caused by temperature increase on sensor surface, Peltier device that can be kept at a set temperature was used. As the temperature of Peltier device was kept at $35^{\circ}C$ (the maximum wrist temperature), the device was put on the pulse sensor surface. The temperature and pressure signals were obtained simultaneously from a temperature sensor and six pressure sensors embedded in the pulse sensor. As a result of signal analysis, the sensor pressure was decreased during temperature increase of pulse sensor surface. In addition, the signal difference ratio of pressure and temperature sensors with respect to thickness of cover layer in pulse sensor was increased exponentially. Therefore, the signal of pressure sensor was modified by the compensation equation derived by the temperature sensor signal. We suggested that the thickness of cover layer in pulse sensor should be designed considering the skin surface temperature.

절전센서용 X-밴드 대역 패치 어레이 안테나 설계 (Design of an X-band patch array antenna for an energy saving system)

  • 채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.125-129
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    • 2010
  • 본 논문에서는 절전센서용 10GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안 하였다. 안테나는 송신안테나 $1{\times}2$배열, 수신안테나 $1{\times}2$배열로 각각 구성 하였다. 안테나는 CST MWS를 사용하여 시뮬레이션 하였고 FR-4 기판(h=1.0mm, ${\varepsilon}r=4.4$)을 사용하여 제작하였다. 시뮬레이션에서 대역폭은 4%(VSWR$\leq$2), 이득은 6.3dBi, 빔폭은 약 60o(El)/15o(Az)로 예측되었다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 안테나가 제작되었고 안테나는 절전센서용 RF 송수신기 회로 뒷면에 설치되어 측정 되었다. 측정된 안테나의 대역폭은 7%(VSWR$\leq$2), 이득은 4.8dBi, 빔폭은 약 55o(El)/15o(Az)로 예상과 유사한 결과를 얻었다.

생물학적 후각 시스템을 모방한 대규모 가스 센서 어레이에서 코사인 유사도와 퍼지 클러스터링을 이용한 중복도 제거 방법 (The Redundancy Reduction Using Fuzzy C-means Clustering and Cosine Similarity on a Very Large Gas Sensor Array for Mimicking Biological Olfaction)

  • 김정도;김정주;박성대;변형기;;임승주
    • 센서학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.59-67
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    • 2012
  • It was reported that the latest sensor technology allow an 65536 conductive polymer sensor array to be made with broad but overlapping selectivity to different families of chemicals emulating the characteristics found in biological olfaction. However, the supernumerary redundancy always accompanies great error and risk as well as an inordinate amount of computation time and local minima in signal processing, e.g. neural networks. In this paper, we propose a new method to reduce the number of sensor for analysis by reducing redundancy between sensors and by removing unstable sensors using the cosine similarity method and to decide on representative sensor using FCM(Fuzzy C-Means) algorithm. The representative sensors can be just used in analyzing. And, we introduce DWT(Discrete Wavelet Transform) for data compression in the time domain as preprocessing. Throughout experimental trials, we have done a comparative analysis between gas sensor data with and without reduced redundancy. The possibility and superiority of the proposed methods are confirmed through experiments.

대규모 가스 센서 어레이에서 중복도의 제거와 확률신경회로망을 이용한 분류 (The Classification Using Probabilistic Neural Network and Redundancy Reduction on Very Large Scaled Chemical Gas Sensor Array)

  • 김정도;임승주;박성대;변형기;;김정주
    • 센서학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.162-173
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    • 2013
  • The purpose of this paper is to classify VOC gases by emulating the characteristics found in biological olfaction. For this purpose, we propose new signal processing method based a polymeric chemical sensor array consisting of 4096 sensors which is created by NEUROCHEM project. To remove unstable sensors generated in the manufacturing process of very large scaled chemical sensor array, we used discrete wavelet transformation and cosine similarity. And, to remove the supernumerary redundancy, we proposed the method of selecting candidates of representative sensor representing sensors with similar features by Fuzzy c-means algorithm. In addition, we proposed an improved algorithm for selecting representative sensors among candidates of representative sensors to better enhance classification ability. However, Classification for very large scaled sensor array has a great deal of time in process of learning because many sensors are used for learning though a redundancy is removed. Throughout experimental trials for classification, we confirmed the proposed method have an outstanding classification ability, at transient state as well as steady state.

연성회로기판에 실장된 실리콘 기반의 유연 촉각센서 어레이 제작 및 평가 (Development of silicon based flexible tactile sensor array mounted on flexible PCB)

  • 김건년;김용국;이강열;조우성;이대성;조남규;김원효;박정호;김수원;주병권
    • 센서학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.277-283
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    • 2006
  • We presented that fabrication process and characteristics of 3 axes flexible tactile sensor available for normal and shear force fabricated using Si micromachining and packaging technologies. The fabrication processes for 3 axes flexible tactile sensor were classified in the fabrication of sensor chips and their packaging on the flexible PCB. The variation rate of resistance was about 2.1 %/N and 0.5 %/N in applying normal and shear force, respectively. The flexibility of fabricated 3 axes flexible tactile sensor array was good enough to place on the finger-tip.

MFL을 이용한 천연가스 배관용 비파괴 검사장비 개발에 관한 연구 (Study for Development of Nondestructive Inspection Device in Natural Gas Pipeline Using MFL Technology)

  • 조성호;김동규;박대진;박승수;유휘룡;구성자;노용우;고영태
    • 한국가스학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.10-16
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    • 2002
  • 본 논문에서는 자기해석을 기초로 배관의 결함을 검사할 수 있는 자기인가장치를 개발하져다. 자기인가장치는 영구자석(Nd-Fe-B계열) 및 Linear Hall Effect 센서를 이용하여 배관을 충분히 자화시킬 수 있도록 설계되었으며, 센서 어레이는 8인치 크기로 설계, 제작하였다. 제작된 자기인가장치는 5개의 yoke와 45개의 Linear Hall Effect 센서로 구성된다. 자기회로법을 이용하여 설계된 자기장 인가장치가 배관을 포화시킬 수 있는가를 확인하였고. 또한 8인치 탄소강관(두께 : 5.85mm)에 인공 결함을 제작하여 누설 자속을 측정하였다. 시험 배관에 만들어진 두께 $10\%{\~}80\%$의 결함은 제작된 MFL 모듈을 이용하여 모두 검출하였으며 결함의 깊이가 가장 얇은 0.5mm까지 검출이 가능함을 확인하였다.

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분포형 촉각센서를 위한 압전성 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 필름의 극화 특성 (Poly(vinylidene fluoride) Piezoelectric Film Characteristics by Poling Conditions for Distributed Tactile Sensor)

  • 이경섭;김동욱;김형태;정광목;최혁렬;남재도
    • 폴리머
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    • 제28권5호
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    • pp.361-366
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    • 2004
  • 가해준 하중에 따라 폴리(비닐리덴 플루오라이드) (PVDF) 필름에서 발생하는 전압을 측정하며 분포형 촉각센서로서의 특성을 연구하였다. PVDF 필름에 전기장과 온도를 달리하면서 극화 (poling)의 변화를 주었고 이에 따른 필름의 압전성을 나타내는 $\beta$-결정상의 피크를 FT-IR. DSC와 XRD를 사용하여 확인하였다. 본 연구에서 사용된 온도와 전압의 영역에서는 극화 온도가 증가함에 따라 그리고 극화 전압이 증가함에 따라 $\beta$-결정상은 증가하였으며, 이에 따라 유전상수가 역시 증가하였다. 8$\times$8어레이 (array)로 제작된 촉각센서에 힘을 가하여 극화에 따른 전압 발생량을 측정한 결과, 극화가 많이 된 시편의 경우 높은 전압이 발생하는 것을 확인하였다.

BaTiO3 압전나노입자와 폴리머로 제작된 비납계 압전복합체의 스트레쳐블 압전 센서 어레이로의 적용 연구 (Stretchable Sensor Array Based on Lead-Free Piezoelectric Composites Made of BaTiO3 Nanoparticles and Polymeric Matrix)

  • 배준호;함성수;박성철;박귀일
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.312-317
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    • 2022
  • Piezoelectric energy harvesting has attracted increasing attention over the last decade as a means for generating sustainable and long-lasting energy from wasted mechanical energy. To develop self-powered wearable devices, piezoelectric materials should be flexible, stretchable, and bio-eco-friendly. This study proposed the fabrication of stretchable piezoelectric composites via dispersing perovskite-structured BaTiO3 nanoparticles inside an Ecoflex polymeric matrix. In particular, the stretchable piezoelectric sensor array was fabricated via a simple and cost-effective spin-coating process by exploiting the piezoelectric composite comprising of BaTiO3 nanoparticles, Ecoflex matrix, and stretchable Ag coated textile electrodes. The fabricated sensor generated an output voltage of ~4.3 V under repeated compressing deformations. Moreover, the piezoelectric sensor array exhibited robust mechanical stability during mechanical pushing of ~5,000 cycles. Finite element method with multiphysics COMSOL simulation program was employed to support the experimental output performance of the fabricated device. Finally, the stretchable piezoelectric sensor array can be used as a self-powered touch sensor that can effectively detect and distinguish mechanical stimuli, such as pressing by a human finger. The fabricated sensor demonstrated potential to be used in a stretchable, lead-free, and scalable piezoelectric sensor array.