• 제목/요약/키워드: Embedded Temperature Sensor

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In-Situ Heat Cooling using Thick Graphene and Temperature Monitoring with Single Mask Process

  • Kwack, Kyuhyun;Chun, Kukjin
    • 센서학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.155-158
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    • 2015
  • In this paper, in-situ heat cooling with temperature monitoring is reported to solve thermal issues in electric vehicle (EV) batteries. The device consists of a thick graphene cooler on top of the substrate and a platinum-based resistive temperature sensor with an embedded heater above the graphene. The graphene layer is synthesized by using chemical vapor deposition directly on the Ni layer above the Si substrate. The proposed thick graphene heat cooler does not use transfer technology, which involves many process steps and does not provide a high yield. This method also reduces the mechanical damage of the graphene and uses only one photomask. Using this structure, temperature detection and cooling are conducted simultaneously using one device. The temperature coefficient of resistance (TCR) of a $1{\times}1mm^2$ temperature sensor on 1-$\grave{i}m$-thick graphene is $1.573{\times}10^3ppm/^{\circ}C$. The heat source cools down $7.3^{\circ}C$ from $54.4^{\circ}C$ to $47.1^{\circ}C$.

a-IGZO TFT 기반 OLED 디스플레이 화소에 내장되는 OLED 열화 보상용 온도 센서의 개발 (Development of a Temperature Sensor for OLED Degradation Compensation Embedded in a-IGZO TFT-based OLED Display Pixel)

  • 문승재;김승균;최세용;이장후;이종모;배병성
    • 센서학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.56-61
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    • 2024
  • The quality of the display can be managed by effectively managing the temperature generated by the panel during use. Conventional display panels rely on an external reference resistor for temperature monitoring. However, this approach is easily affected by external factors such as temperature variations from the driving circuit and chips. These variations reduce reliability, causing complicated mounting owing to the external chip, and cannot monitor the individual pixel temperatures. However, this issue can be simply and efficiently addressed by integrating temperature sensors during the display panel manufacturing process. In this study, we fabricated and analyzed a temperature sensor integrated into an a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc-oxide) TFT array that was to precisely monitor temperature and prevent the deterioration of OLED display pixels. The temperature sensor was positioned on top of the oxide TFT. Simultaneously, it worked as a light shield layer, contributing to the reliability of the oxide. The characteristics of the array with integrated temperature sensors were measured and analyzed while adjusting the temperature in real-time. By integrating a temperature sensor into the TFT array, monitoring the temperature of the display became easier and more accurate. This study could contribute to managing the lifetime of the display.

광섬유 센서 내장형 텐던을 이용한 그라운드 앵커의 장기 장력모니터링을 위한 온도보상 (Temperature Compensation of Optical FBG Sensors Embedded Tendon for Long-term Monitoring of Tension Force of Ground Anchor)

  • 성현종;김영상;김재민;박귀현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.13-25
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    • 2012
  • 그라운드 앵커공법은 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 사면보강공법들 중 하나이다. 앵커로 보강된 사면의 안정성을 장기간 확인하기 위해서는 그라운드 앵커의 긴장력을 측정하는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 현장에서 주로 사용되는 스트레인게이지 및 V/W타입의 로드 셀은 전자기파에 의한 노이즈 발생이 크고 습기 또는 수분의 영향으로 인해 측정값에 오차가 발생할 수 있으며 자기열화 등으로 장기간의 모니터링에 한계가 있다. 또한 앵커의 개별 텐던에 발생하는 미세한 변화를 정확히 감지할 수 없는 단점이 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 센서 내장형 텐던이 개발되었다. 이 광섬유 센서 내장형 텐던은 단기간의 앵커 장력 측정에 성공적으로 적용된 사례가 보고되었으나 장기간에 걸친 장력 변화를 측정하기 위해서는 온도에 의한 광섬유 센서의 변형률을 보상하여야 한다. 이 논문에서는 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 그라운드 앵커의 장력모니터링 시 지중온도 변화에 의한 영향을 보상하는 실용적인 방안에 대하여 기술하였다. 먼저 실내실험을 통하여 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수(${\beta}^{\prime}$)를 $2.0{\times}10^{-5}/^{\circ}C$로 결정하고 실제 현장에 설치된 광섬유 센서를 이용하여 깊이별 지중온도 변화값을 측정하였다. 연구 대상지역(여수)의 기상청 지중온도 측정 결과 자료와의 비교를 통하여 결정된 온도반응계수(${\beta}^{\prime}$)를 이용한 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응 성능을 검증하였다. 최종적으로 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 실제 사면에 설치된 인장형 앵커와 압축형 앵커의 계절별 긴장력을 모니터링하고 기상청 지중온도 측정자료와 온도반응계수를 이용하여 온도보상을 실시하여 기존 V/W타입의 로드 셀 측정 결과와 비교하였다. 제안된 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수와 기상청 지중온도 측정결과를 이용한 앵커의 온도보상 방법에 의해 측정된 긴장력 모니터링 결과가 계절에 따른 지중온도 변화에 상관없이 로드 셀 결과와 일관성 있게 비교되어 제안된 온도보상 방법이 매우 실용적이며 합리적인 것으로 나타났다.

적산온도 기반 콘크리트의 압축강도 예측을 위한 무선 아두이노 센서 시스템 개발에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study on Development of Arduino Wireless Sensor System for Prediction of Concrete Compressive Strength using Maturity)

  • 김한솔;문동환;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.67-68
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    • 2019
  • The mechanical and durability characteristics of concrete structures depend on the construction environment, material conditions, design conditions, and temperature and humidity environment after casting. However, wired communicati-on sensors which are mainly used in the field have many limitations in their usability and monitoring. In this study, all temperature and humidity data measured from embedded sensors are monitored via a wireless sensor network. Based on the measured temperature data, the predicted compressive strength of the concrete was compared with the actual compressive strength. As a result, The error between predicted strength and experimental strength has decreased over time.

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반도체 테스트 핸들러의 온도 제어 시스템 개발 I - 시스템 구성 (Development of Temperature Control Xystem for Semiconductor Test Handler I-System Design)

  • 조수영;이호준;이성은;김영록
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.73-76
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    • 1997
  • The temperature control system for semiconductor test handler is designed. We controlled the temperature of chamber using 3-wire RTD sensor and MVME EMbedded controller. VxWorks that is a real-time operating system is used and heater is controlled by PWM. Temperature fluctuation of chamber is decreased within 0.3.deg. C, which is about one-half of that of commercial controller.

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무선 임피던스 센서노드를 이용한 강-볼트 접합부의 임피던스기반 손상모니터링에 미치는 온도 영향 (Temperature Effect on Impedance-based Damage Monitoring of Steel-Bolt Connection using Wireless Impedance Sensor Node)

  • 홍동수;김정태
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.27-33
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    • 2012
  • This paper presents the effect of temperature on the impedance-based damage monitoring of steel-bolt connections using wireless impedance sensor nodes. In order to achieve the objective, the following approaches are implemented. First, a temperature-compensated damage monitoring scheme that includes a temperature compensation model and damage detection method is described. The temperature compensation model is designed by analyzing the linear regressions between the temperatures and impedance signatures. The correlation coefficient of the impedance signatures is selected as the damage index to monitor the damage occurrence in the target structures. Second, a wireless impedance sensor node is described for the design of the hardware components and embedded software. Finally, the performance of the temperature-compensated impedance-based damage monitoring scheme is evaluated for detecting a loose bolt in the steel-bolt connections on a lab-scale steel girder under various temperatures.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 고온용 복합재료의 물성 측정 (Measurement of Material Properties of Composites under High Temperature using Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 강동훈;박상욱;김수현;홍창선;김천곤
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.41-47
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    • 2003
  • 복합재료는 비강성, 비강도가 높고 열팽창 계수가 낮으며 우수한 내열 특성 등 기계적, 열적 특성이 좋아 항공기, 인공위성을 비롯하여 여러 다른 구조물에 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 복합재료를 고온 환경에 사용하기 위해서는 고온 환경에서의 물성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 센서가 삽입된 T700/Epoxy 복합재료 시편에 대해 온도에 따른 물성을 측정하였다 실험은 열챔버 내에서 수행하였고 온도 범위는 상온, $100^{\circ}$, $200^{\circ}$, $300^{\circ}$, $300^{\circ}$이다. 삽입된 광섬유의 예비 시험을 통해, 광섬유 센서의 삽입이 물성값에 미치는 영향을 확인하였다. 시험에는 [0/{0}/0]$_{T}$, [$90_2$/{0}/$90_2$] 와 같은 적층각을 갖는 두 종류의 시편을 사용하였다. 실험 결과로부터 온도에 따른 복합재료의 물성 변화를 성공적으로 측정하였으며 FBG 센서가 고온 환경의 변형률 측정 센서로 매우 적합함을 확인하였다.

듀얼 센서를 이용한 무변압기형 태양광 인버터 전류 센서의 오프셋 보정 방법 (Current Sensor Offset Calibration Method using Dual Sensor for trans-less PV Inverter)

  • 홍기남;최익;최주엽;이영권
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.182-187
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    • 2012
  • Since PV PCS uses output current sensor for ac output current control, the sensor's sensing value includes unnecessary offset inevitably. If PV inverter is controlled by the included offset value, it's output current will generate DC offset. The DC offset of output current for trans-less PV inverter is fatal to grid, which results in saturating grid side transformer. Usually DSP controller of PV inverter reads several times sensing value during initial operation and, finally, it's average value is used for offset calibration. However, if temperature changes, the offset changes, too. Therefore, output current sensor measures sensing value that includes offset again. In this paper we propose new algorithm where two identical forward and reverse sensors are used to calculate the offset in real time. As a result the offset is not correlated with temperature change. The proposed algorithm is verified through PSIM simulation for validity.

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Flexible NO2 gas sensor using multilayer graphene films by chemical vapor deposition

  • Choi, HongKyw;Jeong, Hu Young;Lee, Dae-Sik;Choi, Choon-Gi;Choi, Sung-Yool
    • Carbon letters
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    • 제14권3호
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    • pp.186-189
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    • 2013
  • We report a highly sensitive $NO_2$ gas sensor based on multi-layer graphene (MLG) films synthesized by a chemical vapor deposition method on a microheater-embedded flexible substrate. The MLG could detect low-concentration $NO_2$ even at sub-ppm (<200 ppb) levels. It also exhibited a high resistance change of ~6% when it was exposed to 1 ppm $NO_2$ gas at room temperature for 1 min. The exceptionally high sensitivity could be attributed to the large number of $NO_2$ molecule adsorption sites on the MLG due to its a large surface area and various defect-sites, and to the high mobility of carriers transferred between the MLG films and the adsorbed gas molecules. Although desorption of the $NO_2$ molecules was slow, it could be enhanced by an additional annealing process using an embedded Au microheater. The outstanding mechanical flexibility of the graphene film ensures the stable sensing response of the device under extreme bending stress. Our large-scale and easily reproducible MLG films can provide a proof-of-concept for future flexible $NO_2$ gas sensor devices.

센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법 (Manufacturing Method for Sensor-Structure Integrated Composite Structure)

  • 한대현;강래형
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.155-161
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    • 2015
  • 본 연구는 복합재료 구조물에 전기-기계 변환 기능을 융합한 센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법에 관한 것으로 복합재료 구조물 자체가 센서 역할을 수행할 수 있도록 하여 구조 스스로 충격이나 진동 신호를 감지하고 손상 위치 또는 손상 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 다기능 복합 구조물에 관한 연구이다. 복합재 구조물에 전기-기계 변환 기능을 부여하기 위해 복합재 제작에 사용되는 에폭시 수지 대신 전기-기계 변환기능을 갖는 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,\;Ti)O_2$ (PNN-PZT) 분말과 에폭시 수지를 1:30 wt% 혼합하여 제작된 스마트 수지를 사용하였다. Hand Lay-up 공법과, VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 성형 방법을 이용하여 유리섬유에 스마트 수지를 함침시켜 센서-구조 일체형 복합재료 구조물을 제작하였다. 구조물을 센서로 사용하기위해 시편의 윗면과 아랫면에 전도성 도료를 사용하여 전극을 제작하였고, 고전압 앰프를 이용하여 상온에서 30분간 4kV/mm의 전계로 분극 처리를 수행하였다. 이후 충격망치를 사용하여 시편에 충격을 가했을 때 출력되는 전기 신호와 충격망치 신호를 비교하여 충격 신호 감응 및 감도를 측정하고 그 결과를 기술하였다.