• 제목/요약/키워드: Equivalent Impedance

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바이오센서를 위한 PC 기반의 휴대용 고속 임피던스 분석기 개발 (Development of PC-based and portable high speed impedance analyzer for biosensor)

  • 김기련;김광년;허승덕;이승훈;최병철;김철한;전계록;정동근
    • 센서학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.33-41
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    • 2005
  • For more convenient electrode-electrolyte interface impedance analysis in biosensor, a stand-alone impedance measurement system is required. In our study, we developed a PC-based portable system to analyze impedance of the electrochemical cell using microprocessor. The devised system consists of signal generator, programmable amplifiers, A/D converter, low pass filter, potentiostat, I/V converter, microprocessor, and PC interface. As a microprocessor, PIC16F877 which has the processing speed of 5 MIPS was used. For data acquisition, the sampling rate at 40 k samples/sec, resolution of 12 bit is used. RS-232 with 115.2 kbps speed is used for the PC communication. The square wave was used as stimuli signal for impedance analysis and voltage-controlled current measurement method of three-electrode-method were adopted. Acquired voltage and current data are calculated to multifrequency impedance signal after Fourier transform. To evaluate the implemented system, we set up the dummy cell as equivalent circuit of which was composed of resistor, parallel circuit of capacitor and resistor connected in parallel and measured the impedance of the dummy cell; the result showed that there exist accuracy within 5 % errors and reproduction within 1 % errors compared to output of Hioki LCR tester and HP impedance analyzer as a standard product. These results imply that it is possible to analyze electrode-electrolyte interface impedance quantitatively in biosensor and to implement the more portable high speed impedance analysis system compared to existing systems.

결합계수 해석에 의한 유도가열용 인버터의 공진회로 설계법 (A Resonant Circuit Design of the Inverter for Induction Heating by Analysis of the Coupling Coefficient)

  • 이광직;김주홍
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권6호
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    • pp.90-95
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    • 1997
  • 고주파 유도가열을 위한 인버터의 공진회로 설계에서 인덕턴스 L의 작용과, 출력전달 요소로 사용된 변압기의 결합계수, 그리고 코일을 사용한 가열부하의 결합계수가 공진회로의 출력, 회로의 Q와 공진주파수에 큰 영향을 주고 있음을 등가회로를 도출하여 그 특성을 해석하였다. 또한 변압기를 테브난 등가회로로 구성할 경우, 변압기의 이차측 임피던스를 일차측 임피던스고 환산하면, 권선비 n$^2$에 비례 할 뿐만 아니라 결합계수 $K^2$에도 비례함을 도출하여 결합계수형 테브난 등가회로에 의한 정확성이 큰 인버터 공진회로 설계의 기초방식을 나타냈다.

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탭 선로의 새로운 등가 회로를 이용한 결합 선로 대역 통과 필터 설계 (Design of Coupled-line Band-pass Filter Using New Equivalent Circuit of Tapped-line)

  • 이일우;한승현;윤태순;권성수;홍태의;이종철
    • 한국ITS학회:학술대회논문집
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    • 한국ITS학회 2006년도 제5회 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.187-190
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    • 2006
  • 본 논문에서는 높은 커플링 값을 필요로 하는 대역 통과 필터의 입력부에 응용되는 탭 선로의 등가회로를 제시하였고, 그 변수 값을 수식적으로 제시한다. 탭 선로의 등가 회로는 개방형 스터브와 부가적인 전송 선로를 나타내어지며, 개방형 스터브와 전송 선로의 전기적 길이는 공진기의 선로 임피던스와 임버터 값으로 구할 수 있다. 이러한 탭 선로의 새로운 등가 회로는 간단한 방법으로 탭 선로를 이용한 필터 설계를 가능하게 하며 이론적으로 근접한 결과를 얻을 수 있게 한다. 새로운 탭 선로의 등가회로를 이용한 결합 선로 대역 통과 필터는 중심 주파수 5.8 GHz 에서 1.97 dB의 삽입 손실과 18.5 dB의 반사 손길 특성을 나타낸다.

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탭 선로의 새로운 등가 회로를 이용한 헤어핀 대역 통과 필터 설계 (Design of Hair-Pin Band-Pass Filter Using New Equivalent Circuit of Tapped-Line)

  • 윤태순;권성수;홍태의;이종철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1150-1155
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대역 통과 필터의 입력부에 응용되는 탭 선로의 등가 회로를 제시하였고, 그 변수 값을 수식적으로 제시한다. 탭 선로의 등가 회로는 개방형 스터브와 음의 전기적 길이를 갖는 전송 선로로 구현하며, 탭 선로의 위치와 공진기 길이는 공진기의 임피던스와 인버터 값으로 구할 수 있다. 이러한 새로운 등가 회로에 의한 설계는 기존의 방법에 비해 이론적으로 근접한 결과를 얻을 수 있게 한다. 새로운 탭 선로의 등가 회로를 이용한 헤어핀 대역 통과 필터는 중심 주파수 2 GHz에서 1.1 dB의 삽입 손실과 20 dB의 반사 손실 특성을 나타낸다.

2-2형 압전복합체 제작 및 등가 물성 도출 (Fabrication of a 2-2 Mode Piezocomposite and Derivation of its Equivalent Properties)

  • 신호섭;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.436-445
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    • 2011
  • 본 논문에서는 2-2형 압전복합체의 등가 물성 도출에 관해 연구하였다. 먼저 2-2 압전복합체의 특성 변화를 유한요소법으로 해석하였고, 해석 결과와 2-2 압전복합체 시제작품의 특성 측정 결과를 비교하여 유한요소해석의 타당성을 검증하였다. PZT-5H와 고분자재료로 구성된 압전복합체의 단일상 등가물성은 Asymptotic Averaging Method를 이용하여 도출하였고, 도출된 물성을 다양한 진동 모드의 단일상 공진자 유한요소 모델에 대입한 후 완전한 2-2 압전복합체와의 임피던스 스펙트럼 차이를 최소 자승법을 이용하여 보정함으로써, 도출된 등가 물성값의 정확성을 향상시켰다. 본 연구에서 도출한 2-2 압전복합체의 등가 물성은 향후 다양한 음향 센서의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

고속DRAM모듈 설계에 대한 전원평면의 임피던스계산 (Impedance Calculation of Power Distribution Networks for High-Speed DRAM Module Design)

  • Lee, Dong-Ju;Younggap You
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권3호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • 본 논문에서는 DRAM 모듈의 전원 평면에 대한 효과적인 설계 방법을 제시하였고 그 방법은 다음과 같이 세 단계로 구성되어 있다. 1) PEEC 등가회로를 이용한 2D 전송선 구조로 전원평면의 모델링 및 해석. 2) 측정값 비교를 통한 해석 결과 검증. 3) 전원 평면의 물리적 파라미터를 이용한 설계 가이드 제시. 제시한 내용을 바탕으로 하여 DRAM 모듈에서 전원 및 접지평면 성능을 안정화를 이루기 위한 효과적인 De-coupling 커패시터의 용량과 개수를 결정하는 방법을 기술하였다 이 설계 방법론은 스트립 구조 및 do-coupling 커패시터를 갖는 DRAM 모듈에서 효과적으로 사용할 수 있다.

BPF-based Grid Voltage Feedforward Control of Grid-connected Converters for Improving Robust Stability

  • Yang, Shude;Tong, Xiangqian;Yin, Jun;Wang, Haiyan;Deng, Yaping;Liu, Le
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.432-441
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    • 2017
  • Grid voltage feedforward is extensively used for controlling grid-connected converters. However, the conventional voltage feedforward control reduces the stability margins of the converter connected to a high-impedance grid. The effect mechanism of voltage feedforward on the grid-connected converter control under high-inductive conditions of the grid impedance is clearly explained in this study using the equivalent transformations of control block diagrams. Results show that the delay produced by the digital control is the root cause of this effect. An improved voltage feedforward strategy, in which a bandpass filter (BPF) is introduced into the feedforward path, is proposed to strengthen the converter's robust stability against grid impedance variations. The selection method of the BPF's bandwidth is also provided considering the tradeoff between the response speed to the grid voltage sag and the system's robust stability. The converter can work stably over a wide range of the grid impedance through the proposed approach. Simulation and experimental results fully verify the effectiveness of the BPF-based voltage feedforward strategy.

전기화학적 임피던스법을 이용한 염함유 시멘트 모르터내의 철근부식 연구 (Electrochemical Impedance Study on the Rebar Corrosion in Cement Mortar Containing Chloride Ions)

  • 남상철;백지흠;조원일;조병원;윤경석;전해수
    • 공업화학
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    • 제9권6호
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    • pp.811-816
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    • 1998
  • 염분을 함유한 시멘트 모르터 내의 철근의 부식현상을 교류 임피던스법에 의해 고찰하였다. 부식 가속화 장치를 이용하여 단기간 내에 부식현상을 예측하였으며, 측정된 임피던스 값은 제안된 전기화학적 등가회로 및 모델에 적용할 수 있었으며, CNLS(complex nonlinear least squares) fitting법에 의하여 계산된 값과 실험에서 얻은 값이 잘 일치함을 알 수 있었다. 주어진 모델로부터 구한 전하이동저항 (charge transfer resistance, $R_2$)은 염분 농도와 시간에 따른 철근의 무게 감소량의 예측을 가능하게 하였으며, 이는 실제 철근의 무게 감소치에 근접함을 알 수 있었다.

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교류임피던스법에 의한 Nimonic 80A 초내열합금 시효열처리재의 부식거동 고찰 (The Corrosion Behavior Study by AC Impedance Method for the Aging Heat Treated Nimonic 80A Superalloy)

  • 백신영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.761-769
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    • 1999
  • In this paper the effect of aging heat treatment to the Corrosion behavior for the Nimonic 80A superalloy was studied by AC Impedance methods. Tested solution was 3.5% with tempera-ture $25^{\circ}C$ Electro-chemical corrosion test were carried out for the Nimonic 80A super-alloy which solution heat treated at $1080^{\circ}C$ for 8 hours followed by aging heat treated at $650^{\circ}C,\;700^{\circ}C,\;750^{\circ}C\;800^{\circ}C$ and $850^{\circ}C$ with 16hours under vacuum environment. The obtained results were as follows; 1. Base metal and solution-treated materials were exhibited similar corrosion tendency as Ran-dle equivalent cell. The value of passive film resistance was 579 ohms for the base metal and 124,770 ohms for the solutionized metal such a difference was arose by the ${{\gamma}_^'}$ precipitate on the metal surface during heat treatment. 2. The measure value of $R_p$ for heat-treated at $650^{\circ}C,\;700^{\circ}C,\;800^{\circ}C$and $850^{\circ}C$ were 97,943, 93, 111, 26,961, 15,798 and 11,780ohm respectively. Which indicated that the passive film resistance Rp was reduced as aging temperature increased due to the growth of grain size and sensitization at the grain boundary. 3. The similar tendency was exhibited for corrosion behavior of the electro-chemical corrosion polarization method and AC impedance method and confirmed that AC impedance method was useful tool for corrosion research.

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겔식 납축 전지의 충전상태에 따른 임피던스 특성 연구 (Impedance Characteristics of the Gel Type VRLA Battery at the Various State-of-Charge)

  • 안상용;정의덕;원미숙;심윤보
    • 전기화학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.33-36
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    • 2008
  • 본 연구에서는 겔식 VRLA (valve regulated lead acid번지의 충전상태(SoC) 판단을 위해 임피던스 기법을 이용하여 조사하였다. 임피던스는 VRLA전지 (2V/1.2Ah)의 다양한 충전상태에서 진폭 10mV로 100kHz에서${\sim}$10mHz까지 측정하였다. 측정된 임피던스 데이터로부터 등가회로를 유도하고, CNLS (Complex Non-linear Least Squares) 법을 사용하여 분석하였다. 양극 쪽의 전하전이 저항과 전기이중층 커패시턴스가 음극보다 높았다. 겔 저항은 충전상태가 감소함에 따라 증가하며 이는 VRLA 전지의 충전상태를 판단하는데 중요한 파라미터임을 확인하였다.