• Title/Summary/Keyword: Fiber sensor

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광섬유 굽힘 손실을 이용한 직물 기반의 광섬유 촉각센서 개발 (Development of fabric-based optical fiber tactile sensor using optical fiber bending loss)

  • 김주영;백상호;이정주
    • 센서학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.210-216
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    • 2009
  • In this paper the tactile sensor system based on the bending loss of optical fiber sensor is presented. The sensor array was designed with fabric structure. The optical measuring system was composed of LED for light source and CCD camera for the signal light detector. Performance of this tactile sensor system was evaluated in various environments and compared with Harmon's design criteria. The result shows that load range is 3 g$\sim$100 g, resolution is 1.5 g, hysteresis error is 1.5%. The response linearity is good and flexibility of sensor array is excellent.

Crack detection study for hydraulic concrete using PPP-BOTDA

  • Huang, Xiaofei;Yang, Meng;Feng, Longlong;Gu, Hao;Su, Huaizhi;Cui, Xinbo;Cao, Wenhan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권1호
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    • pp.75-83
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    • 2017
  • Effectively monitoring the concrete cracks is an urgent question to be solved in the structural safety monitoring while cracks in hydraulic concrete structures are ubiquitous. In this paper, two experiments are designed based on the measuring principle of Pulse-Pre pump Brillouin Optical Time Domain Analysis (PPP-BOTDA) utilizing Brillouin optical fiber sensor to monitor concrete cracks. More specifically, "V" shaped optical fiber sensor is proposed to determine the position of the initial crack and the experiment illustrates that the concrete crack position can be located by the mutation position of optical fiber strain. Further, Brillouin distributed optical fiber sensor and preinstall cracks are set at different angles and loads until the optical fiber is fractured. Through the monitoring data, it can be concluded that the variation law of optical fiber strain can basically reflect the propagation trend of the cracks in hydraulic concrete structures.

보링바 고유진동 계측을 위한 광섬유 진동센서 연구 (A Study of the Boring Bar Vibration Measurement using Optical Fiber Sensor)

  • 송두상;홍준희;정황영;강대화;김병인
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.107-113
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    • 2009
  • In this paper, we studied of measurement the vibration of natural frequency using optical fiber sensor. The boring bar for measurement of vibration in use optical fiber sensor has the advantage of direct measure for the frequency than accelerometer. Because it deal with output value on electrical signal of optical fiber in physical disturbance when it measures the frequency of vibration. The optical fiber sensor measured the vibration of boring bar by the gap in sensing jig while optical fiber just kept contact with boring bar. A prototype system was composed of jig part with gap and optical system part. In this paper, we found out the possibility to measurement of vibration by the gap in use optical fiber.

광섬유 간섭계 센서를 이용한 부분방전 음압 측정 (Detection of Partial Discharge Acoustic Signal Using the Optical Fiber Interferometric Sensor)

  • 이종길;박윤석;이준호
    • 한국음향학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.614-623
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전력설비의 열화로 발생되는 부분방전 음압 검출을 위해 간섭계형 광섬유 센서를 제작하고 방전 음압을 측정하였다. 광섬유 센서는 아크릴과 알루미늄에 광섬유를 수회 감은 맨드릴형으로 선택하였으며, 간섭계는 Sagnac간섭계 및 Mach-Zehnder 간섭계를 선택하여 실험하였다. 피에조 (PZT)를 이용하여 구성된 광섬유 간섭계의 적합성을 확인하였다. 방전 음압 발생장치는 절연유 내에 방전 모의셀을 설치하여 방전 음압을 발생시키고, 광섬유 센서로 방전신호를 검출하였다. 실험결과 Sagnac 간섭계가 Mach-Zehnder간섭계보다 방전 음압을 보다 안정적으로 검출함을 확인하였으며, Sagnac 간섭계 센서가 방전 음압 검출에 적합함을 확인하였다.

3-D 유체집속효과와 레이저 중합반응을 이용한 PDA 센서 미세섬유 제작 (On-Chip Fabrication of PDA Sensor Fiber Using Laser Polymerization and 3-D Hydrodynamic Focusing)

  • 유임성;송시몬
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2692-2695
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    • 2008
  • Polydiacetylene (PDA) is chemosensor materials that exhibit non-fluorescent-to-fluorescent transition as well as blue-to-red visible color change upon chemical or thermal stress. They have been studied in forms of film or microarray chip, so far. In this paper, we provide a novel technique to fabricate continuous micro-fiber PDA sensor using in-situ laser-polymerization technique and 3-D hydrodynamic focusing on a microfluidic chip. The flow of a monomer solution with diacetylene (DA) monomer is focused by a sheath flow on a 3-D microfluidic chip. The focused flow is exposed to 365 nm UV laser beam for in-situ polymerization which generates a continuous fiber containing DA monomers. Then, the fiber is exposed to 254 nm UV light to polymerize DA monomers to PDA. Preliminary results indicate that the fiber size can be controlled by the flow rates of the monomer solution and sheath flows and that a PDA sensor fiber successively responds to chemical and thermal stress.

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고속주축 모니터링용 광파이버 변위센서의 레이저 다이오드 출력에 따른 성능평가 (Performance Evaluation according to Optical Power of Laser Diode of Optical Fiber Displacement Sensor for Monitoring High Speed Spindle.)

  • 박찬규;신우철;홍준희;이동주
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.376-380
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    • 2004
  • This paper is to develop an optical ruer displacement sensor for monitoring high speed spindle. Proper magnitude of optical power as well as amplification of output signal are necessary to improve sensitivity of the sensor. In this paper, to meet the need of improvement of the sensor resolution, we choose proper optical power and amplification level through speculating on optical power of a laser diode.

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TLS와 CW 광원에 따른 트랜스포머 오일 내에서 광섬유 센서의 음압 감지 특성 연구 (Investigation of Sound Pressure Detection of Fiber Optic Sensor in Transformer Oil According to TLS and CW Laser Source)

  • 이종길
    • 한국음향학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.33-41
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    • 2011
  • 음압을 감지할 수 있는 Sagnac 간섭계 센서와 온도 및 스트레인을 측정할 수 있는 FBG센서를 결합한 새로운 형태의 하이브리드 광섬유 센서 시스템을 구축하기 위하여 입력 광원인 CW를 TLS로 대체할 필요가 있어 이에 따라 광원의 변화와 맨드릴 재료의 변화에 따른 광섬유 센서의 응답 특성 연구가 필요하게 되었다. 제작된 맨드릴 재료는 PTFE와 PTFE에 카본을 섞어 만든 두 종류로 선택하여 중공 원통형 맨드릴 겉면에 광섬유를 18 m 감아 광섬유 센서로 제작하였다. CW 광원에 대하여 음원의 입력 주파수를 1 kHz~20 kHz까지 바꾸어 가며 트랜스포머 오일이 채워진 유조에서 실험하였다. 또한 FBG와 맨드릴형 광섬유 센서를 결합한 하이브리드형 광섬유 센서 시스템을 구성하고 TLS 광원을 입사광으로 실험하였다. 실험 결과 PTFE 센서의 탐지 크기는 카본 센서 탐지 크기보다 높게 나타났고 맨드릴 재질의 탄성계수 값이 적을수록 커진다는 이론 결과와 잘 일치함을 보였다. CW 광원과 TLS 광원에서 응답한 PTFE 센서의 특성을 주파수별로 상호 비교하여 보면 광원이 CW일 때 보다 TLS일 때 응답 특성이 우수함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 TLS를 이용한 광섬유 센서는 FBG와의 하이브리드 시스템에 적용 가능하리라 사료된다.

Fabrication of Optical Fiber Gas Sensor with Polyaniline Clad

  • 이윤수;송갑득;주병수;이상문;최낙진;이덕동;허증수
    • 센서학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.96-100
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    • 2004
  • Optical fiber sensors have been used to detect small amounts of chemical species. In this work, a new thin polymer-clad fiber sensor is developed. Polyaniline is chemically synthesized and thin clad layers of the polymer are easily deposited on optical fiber by dip-coating technique. The optical property of polyaniline as a sensing material is analyzed by UV-Vis-NIR. The light source is stabilized He-Ne laser at 635 nm wavelength with 1 mW power. The light power transmitted through the optical fiber is measured with a spectrophotometer. By selecting a fixed incident angle, variation of transmitted light intensity through the optical fiber can be detected as gas molecules absorbed in the polyaniline clad layer. Among the various gases, the fabricated optical fiber sensor shows good sensitivity to $NH_{3}$ gas. The optical fiber sensors was shown more improved properties than polymer based sensors which measure conductivity changes.

편광유지 광자결정 광섬유 기반 편광 간섭형 스트레인 센서의 센싱 광섬유 길이 의존성 연구 (Study on Dependence of Polarization-Maintaining Photonic Crystal Fiber-Based Polarimetric Strain Sensor on Sensing Fiber Length)

  • 노태규;이용욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • In this paper, we implemented a polarimetric strain sensor using a Sagnac birefringence interferometer composed of a polarization-maintaining photonic crystal fiber (PM-PCF). By changing the length of the PM-PCF employed as the sensor head of the proposed sensor, the length dependence of the strain sensitivity was investigated. With respect to 5.0-, 7.5-, and 10.0-cm-long PM-PCFs, strain measurements were done in a measurement range of $0{\sim}6m{\varepsilon}$, and strain sensitivities of ~2.04, ~1.92, and ${\sim}1.73pm/{\mu}{\varepsilon}$ were obtained, respectively. If an ideal PM-PCF with no length dependence of a modal birefringence is used for the proposed sensor, the strain sensitivity is independent of the length of the sensor head (PM-PCF). In the practical PM-PCF used in experiments, however, a shorter PM-PCF has a higher length dependence of the modal birefringence due to its imperfectness and nonuniformity of the internal structure, resulting in a higher length dependence of the strain sensitivity.

원단 변사 감지를 위한 비접촉식 원단 변사 검출 센서 개발 (Developing the Non-contact Detection Sensor for sensing Fiber Selvage)

  • 이대희;이재용
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.454-458
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    • 2016
  • 일반적으로 원단 후가공시 원단의 가장자리를 핀으로 고정하게 되는데, 이때 원단의 고정 부분의 흠집으로 인해 감긴 원단의 포장 보관 시 변사부분이 부풀어 올라 전체적으로 원단의 변형이 발생한다. 원단의 변형 및 손상은 섬유제품의 품질 저하로 이어지기 때문에 원단 변사부분의 검출은 원단 마무리 가공에서 반드시 필요하다. 본 연구에서는 원단제조시 제품의 품질을 좌우하는 자동 변사 커팅(auto selvage cutting)시스템에 사용하는 비접촉식 변사검출 센서를 연구하였다. 이를 위해 32개의 센서를 2.5mm 간격으로 배열하여 감지하는 센서시스템을 개발하였고 이변사검출센서 시스템으로 실제 변사 검출이 가능한 것을 실험으로 확인 하였다.