• 제목/요약/키워드: Magnetic field sensors array

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심자도 측정을 위한 SQUID 센서 기술의 개발 현황 (Review of SQUID Sensors for Measuring Magnetocardiography)

  • 이용호;김진목;유권규;김기웅;권혁찬
    • Progress in Superconductivity
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    • 제13권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • Measurement of magnetic signals generated from electric activity of myocardium provides useful information for the functional diagnosis of heart diseases. Key technical component of the magnetocardiography (MCG) technology is SQUID. To measure MCG signals with high signal-to-noise ratio, sensitive SQUID magnetic field sensors are needed. Present magnetic field sensors based on Nb SQUIDs have field sensitivity good enough to measure most of MCG signals. However, for accurate measurement of fine signal pattern or detection of local atrial fibrillation signals, we may need higher field sensitivity. In addition to field sensitivity, economic aspect of the SQUID system is also important. To simplify the SQUID readout electronics, the output voltage or flux-to-voltage transfer of SQUID should be large enough so that direct measurement of SQUID output can be done using room-temperature preamplifiers. Double relaxation oscillation SQUID (DROS), having about 10 times larger flux-to-voltage transfers than those of DC-SQUIDs, was shown to be a good choice to make the electronics compact. For effective cancellation of external noise inside a thin economic shielded room, first-order axial gradiometer with high balance, simple structure and long-baseline is needed. We developed a technology to make the axial gradiometer compact using direct bonding of superconductive wires between pickup coil and input coil. Conventional insert has mechanical support to hold the gradiometer array, and the dewar neck has equal diameter with the dewar bottom. Boiling of the liquid He can generate mechanical vibrations in the gradiometer array due to mechanical connection structure. Elimination of the mechanical support, and direct mounting of the gradiometer array into the dewar bottom can reduce the dewar neck diameter, resulting in the reduction of liquid He consumption.

자율주행차량과 로봇의 안내를 위한 자계위치인식시스템 (Magnetic Position Sensing System for Autonomous Vehicle and Robot Guidance)

  • 정영윤;김근모;유영재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.214-219
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    • 2007
  • 본 논문은 자율주행차량과 로봇의 안내를 위한 새로운 자계위치인식방법을 제안한다. 차량 및 로봇이 자율주행을 하기 위해서는 이동경로상의 현재 위치를 인식하는 것이 기본적으로 요구된다. 자계기반 자율주행차량과 로봇은 자성체로부허 발생되는 자계를 계측하여 위치정보를 검출한다. 이러한 자계위치인식시스템에서 지구자계는 기본적인 왜란으로 작용한다. 본 논문에서는 지구자계의 영향을 제거하기 위해 다수의 1축 자계센서 열을 구성하였으며, 자계센서 출력의 선형동작영역을 이용하여 정밀한 위치인식시스템을 개발하였다. 제안하는 방법이 자율주행차랑과 로봇의 안내를 위해 사용 가능함을 실험을 통하여 검증하였다.

신호원 국소화를 위한 위치의 최적화 : MNLS (Optimization of sensor location for source localization : Minimum-Norm Least-Square Method)

  • 김유정;한주만;이인범;박광석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.124-126
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    • 2000
  • The Minimum-Norm Least-Square(MNLS) approach based on lead field theory is an useful method to find an unique inverse solution for the measured magnetic field. The lead field depends on head geometry and location of sources and sensors. So, optimization of sensor array location is important issue for MNLS estimation. In this paper, we present an investigation for the optimization of sensor array location in computer simulation.

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2차원 배열 자기저항소자를 이용한 공간 맥진파형의 전산모사 분석 (Simulation Analysis of Spatially Arterial Pulse Wave using Two-dimensional Array Sensors with Magnetoresistive Device)

  • 김미선;김선욱;김기왕;이수진;이선구;이현숙;박달호;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.307-310
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    • 2005
  • 요골동맥의 운동에 대한 공간적 맥진파형 특징을 얻기 위해 2차원 배열 자기터널접합(magnetic tunnel junction; MTJ) 센서를 이용하여 공간 맥진파형 진단장치(spatial pulse diagnostic apparatus; SPDA)를 설계하였다. 자극배열의 위치변동에 대한자장 분포의 변화는 2차원 자기장 유한요소해석 소프트웨어(finite element method magnetics; FEMM)를 사용하여 모의실험을 하였다. 그 결과 평행한 자극배열에서 높은 감도와 균일한 자기장 분포를 얻을 수 있다. 또한 자석배열의 공간 변위 변화는 MTJ 센서의 출력신호 변화와 비례하였다.

어레이 IrMn 스핀밸브 소자의 자기저항특성 연구 (Magnetoresistive Properties of Array IrMn Spin Valves Devices)

  • 안명천;최상대;주호완;김기왕;황도근;이장로;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.156-161
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    • 2007
  • 어레이(away) 자성센서 개발을 위해 고진공 스퍼터링 증착장비를 이용하여 스펙큘러형(specular type) Glass/Ta(5)/NiFe(7)/IrMn(10)/NiFe(5)/$O_2$/CoFe(5)/Cu(2.6)/CoFe(5)/$O_2$/NiFe(7)/Ta(5)(nm) 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; CMR-SV)박막을 제작하였다. 다층박막 시료를 $20{\times}80{\mu}m^2$의 미세 활성영역을 가진 15개 어레이를 $8{\times}8mm^2$ 영역 내에 최적화한 제작 조건으로 광 리소그래피 패터닝 하였다. Cu를 증착하여 만든 2단자 전극법으로 측정한 자성특성은 15개 모든 소자들이 균일한 자기저항특성을 나타내었고, 5 Oe 근방에서 가장 민감한 자기저항비 자장민감도와 출력전압들은 각각 0.5%/Oe, ${\triangle}$V: 3.9 mV이었다. 형상자기이방성이 적용된 상부 자유층 $CoFe/O_2/NiFe$층은 하부 고정 자성층 $IrMn/NiFe/O_2/CoFe$층 자화 용이축과 직교하였다. 측정시 인가전류 값을 각각 1 mA에서 10 mA까지 인가하였을 때 출력 작동 전압 값은 균일하게 증가하였으며, 자장감응도도 거의 일정하여 미세 외부자장에 민감한 나노자성소자로서 좋은 특성을 띠었다.

Magnetic Field Analysis for Development of Magnetic Torquer

  • Yim, Jo-Ryeong;Lee, Seon-ho;Rhee, Seung-Wu
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.63-63
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    • 2003
  • There are many actuators and sensors used for attitude control system for KOMPSAT such as Reaction Wheel Assembly, Magnetic Torque Assembly, Dual Thruster Module, Solar array Drive, Three Axis Magnetometer, Conical Earth Sensor, Fine Sun Sensor Assembly, Coarse Sun Sensor Assembly, Gyro Reference Assembly and so on. For KOMPSA T satellite it has been considered using the Magnetic Torquer (MTQ) generating the magnetic dipole moment. In general, the magnetic dipole moment for satellite attitude control system is used for dumping out the excessive reaction wheel momentum so that the reaction wheel speed is not saturated. The objective of this study is to analyze the magnetic field characteristics generated by the Magnetic Torquer using the Maxwell 2D Field Simulator software. Currently, the developing model (DM) of the MTQ is being developed and manufactured at a company under the supervision of KARL MTQ is an electromagnet consisting of a ferromagnetic cylindrical core on which an excitation coil is wound. A current is passed through the coil to produce a dipole momentum in the ferromagnetic core. The configuration of the MTQ will be introduced in the presentation. The 2 dimensional model of the MTQ is drawn as axisymmetric models in RZ plane, and each corresponding material is assigned to the each MTQ object, the core, coil, and background. After the boundary conditions, current sources, and solution parameters are set up, the magnetic field intensities, directions, and other values specified by users can be calculated by using the finite element analysis. The theoretical magnetic field quantities obtained by the Maxwell 2D Simulator can be used for the basis of the development of the MTQ.

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Locating Mechanical Damages Using Magnetic Flux Leakage Inspection in Gas Pipeline System

  • Kim, Jae-Joon
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.521-526
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    • 2010
  • Gas transmission pipelines are often inspected and monitored using the magnetic flux leakage method. An inspection vehicle known as a "pig" is launched into the pipeline and conveyed along the pipe by the pressure of natural gas. The pig contains a magnetizer, an array of sensors and a microprocessor-based data acquisition system for logging data. This paper describes magnetic flux leakage (MFL) signal processing used for detecting mechanical damages during an in-line inspection. The overall approach employs noise removal and clustering technique. The proposed method is computationally efficient and can easily be implemented. Results are presented and verified by field tests from an application of the signal processing.

SQUID Systems for Magnetocardiographic Applications

  • Lee, Yong-Ho;Kim, Jin-Mok;Kwon, Hyuk-Chan;Yu, Kwon-Kyu;Kim, Ki-Woong;Park, Yong-Ki
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • As very sensitive magnetic field sensors, superconducting quantum interference devices (SQUIDs) are used to measure magnetic field signals from the human heart. By analyzing these cardiomagnetic signals, functional diagnoses of heart can be done. In order to measure weak biomagnetic signals, we need a multichannel SQUID array with sensor coverage large enough to cover the whole heart to enable the measurement in a single position setting. In this paper, we review the recent development of SQUID systems for measuring cardiomagnetic fields, with special emphasis on SQUID types.

자율주행차량과 로봇의 안내를 위한 자계위치인식시스템 (Magnetic Position Sensing System for Autonomous Vehicle and Robot Guidance)

  • 정영윤;김근모;유영재
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.123-126
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    • 2006
  • 본 논문은 자율주행차량과 로봇의 안내를 위한 자계위치인식시스템을 제안한다. 자계위치인식시스템은 자성체로부터 발생되는 자계를 측정하여 위치를 인식한다. 이러한 자계위치인식시스템에서 지구자계는 기본적인 왜란으로 작용한다. 본 논문에서는 지구자계의 영향을 제거하기 위해서 다수의 1축 자계센서 열을 구성하였으며, 자계센서 출력의 선형구간을 이용하여 정밀한 위치인식시스템을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 자계위치인식시스템은 실험을 통하여 그 실용성을 검증하였다.

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수중 매장물 조사에 응용되는 전기 및 자기 탐사사례 (Some case histories to detect underwater buried objects by electrical and magnetic methods)

  • 정현기;박영수;임무택;임형래
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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    • pp.118-137
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    • 2004
  • 근래에 금속성 혹은 비금속성 매장 유물이나 포탄 등의 수중 탐색 문제가 강바닥, 호수바닥, 해저 또는 갯벌 등의 얕은 수심 현장에서 자주 발생하고 있다. 본 발표에서는 이러한 목적에 사용되는 최근의 세계적 수중 탐지장비들의 적용성 및 한계를 살펴보고, 수중매장물 조사에 응용될 수 있는 전기 및 자기탐사 사례를 소개한다. 그러나 현재까지 직접적인 수중 매장물 탐사사례는 거의 없으므로 체계적인 보고보다는 앞으로의 다양한 현장 응용에 도움이 될 수중 전기 및 자기 탐사 방법에 대해 강바닥/호수바닥/해저시추공탐사/갯벌등의 관련 국내 현장사례에 대해 정리하여 현장문제 발생시 일조하고자 한다. 대부분의 지하 물리탐사 문제가 그렇듯이 대상체를 효율적으로 찾기 위해서는 직접적인 탐지뿐만이 아니라 조사구역내의 간접적인 지질정보를 최대한 탐사 활용하여야 적중률을 높일 수 있다. 그리고 여기서 소개되는 각종 수중 탐사사례들은 그 자체가 현장 수용에 부응하는 새로운 탐사시스템의 개발에 중요한 설계 지침이 될 수 있다. 한편 다양한 현장 수요에 맞추어 신속 정밀 다채널 배열 센서들에 의한 전자기 방식 실시간 물 바닥 스캐닝 탐지시스템의 설계제안도 제시해 본다.

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