• 센서학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.88-94
• /
• 2023

Recently, piezoelectric tactile sensors have garnered considerable attention in the field of texture recognition owing to their high sensitivity and high-frequency detection capability. Despite their remarkable potential, improving their mechanical flexibility to attach to complex surfaces remains challenging. In this study, we present a flexible piezoelectric sensor that can be bent to an extremely small radius of up to 2.5 mm and still maintain good electrical performance. The proposed sensor was fabricated by controlling the thickness that induces internal stress under external deformation. The fabricated piezoelectric sensor exhibited a high sensitivity of 9.3 nA/kPa ranging from 0 to 10 kPa and a wide frequency range of up to 1 kHz. To demonstrate real-time texture recognition by rubbing the surface of an object with our sensor, nine sets of fabric plates were prepared to reflect their material properties and surface roughness. To extract features of the objects from the detected sensing data, we converted the analog dataset to short-term Fourier transform images. Subsequently, texture recognition was performed using a convolutional neural network with a classification accuracy of 97%.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.389-395
• /
• 2016

본 연구에서는 압전소자의 EMI 신호변화를 이용하여 시멘트계 재료의 응결특성을 평가하였다. 시멘트 페이스트에 매립된 PZT센서의 수화시간에 따른 EMI 신호변화를 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선과 비교하였다. 실험결과, 시멘트 페이스트가 수화함에 따라 PZT센서의 EMI 공진피크와 공진주파수의 변화가 나타났으며, 이러한 변화시점은 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선으로부터 획득한 응결시간과 부합하는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권12호
• /
• pp.287-291
• /
• 2013

광섬유 격자소자(FBG)를 이용한 광섬유 수중 음향센서는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, PZT센서가 검출할 수 없는 저주파수(30Hz~300Hz)특성에서도 우수한 신호 감지효과를 지니고 있다. 실험에서 $1{\times}3$ 광 커플러 보다, 최근 개발된 hopper lenz WDM을 사용하여, 최대 19KHz까지 고감도 음파신호를 검출하고, 우수한 신호압축율과 초저주파수의 신호검출가능성을 보임에 따라, 정교한 신호해석과 군사용으로 사용될 수 있는 초저주파 신호 검출에 실용화를 기대 할 수 있으며, 센서 어레이(array)를 통하여 고감도 다중화로 발전될 수 있다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.246-247
• /
• 2000

최근에 개발된 광섬유 격자소자(FBG)를 이용한 광섬유 수중 음향센서는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, PZT센서가 검출할수 없는 저주파수(30Hz∼300Hz)특성에서도 우수한 신호 감지효과를 지니고 있으며, 특히 군사용으로 사용될 수 있는 저주파 신호 검출에 실용화를 기대 할수 있으며, 센서 어레이(array)를 통하여 고감도 다중화로 발전될 수 있다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.268-274
• /
• 2004

스마트 구조물에 적합한 탄성파 검출 센서로서 고분자 압전센서를 이용한 부착형 센서에 대한 연구를 수행하였다. PVDF와 P(VDF-TrFE)에 대하여 센서로서의 특성을 평가하였으며 상용화된 PZT 센서와 비교하였다. 음향임피던스가 서로 다른 여러 가지 재료에 고분자 압전센서를 부착하여 연필심 파괴 시 발생하는 탄성파를 검출하여 분석하였다. 센서의 직경이 증가함에 따라 검출 신호의 최대 진폭 값은 증가하였으나 센서의 주파수 검출한계는 감소하는 것으로 나타났다. 시편의 음향임피던스가 감소할수록 검출신호의 최대 진폭 값은 증가하였으며 주로 저주파수의 주파수 성분의 신호에 민감한 것으로 분석되었다. 전반적으로 P(VDF-TrFE) 센서가 PVDF 센서보다 감도 면에서 다소 양호한 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제33권8호
• /
• pp.863-870
• /
• 1996

Fabricated modified PZT system for pyroelectric IR sensor were analyzed and characterized for dielectric piezoelectric and pyroelectric properties. Particle size and distribution of source powders were controlled by attrition milling process. 0.05PSS+yPT+(0.95-y)PZ+0.4 wt%MnO2 system was fabricated and investigated sintering density crystal structure and micro-structure through sintering conditions sintering temperature and sintering atmosphere. The poled sintered system of y=0.11 showed the lowest dielectric constant. The dielectric constants were increased with increasing y-mole ratio. The pyroelectric properties of modified PZT systems which were assembled to TO-5 package were measured by IR measurement system average out-voltage of 0.05PSS+0.1PT+0.84PZ+ wt%MnO2 was 3V.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제32권8호
• /
• pp.945-949
• /
• 1995

In order to investigate the performance of compression-type accelerometer on piezoelectric properties, PZT materials have been studied. The ring-shaped piezoelectric elements were prepared using commercial PZT powders by conventional ceramic process. Their estimated relative dielectric constant, piezoelectric charge constant (d33) and voltage constant (g33) values showed 390∼3400, (90∼593)×10-12 C/N and (19.5∼40.5)×10-3 V-m/N, respectively. The charge sensitivity of accelerometer is proportional to the piezoelectric charge constant value (d33) of PZT, but its voltage sensitivity is related with the piezoelectric voltage constant (g33). Since the mounted resonance frequency and sensitivity are dependent on the seismic mass as well as physical charateristics and size of PZT elements, the suitable considerations between two components are required for accelerometer's design.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.245-248
• /
• 2012

본 논문에서는 실리콘 기반의 기술과 차별화하여 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기판을 이용하여 대표적 압전물질인 PZT 박막의 최적의 증착조건을 연구하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 및 액추에이터와 같은 10 um ~ 수백 um 정도의 중규모 디바이스를 제작하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. LTCC 기판은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 um 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 400 um 두께로 제작하였다. 제작한 기판위에 Pt/Ti 하부전극을 증착하고 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 PZT 박막의 증착조건을 연구하였다. 증착조건으로는 RF 전력과 아르곤과 산소 가스비를 가변하여 실시하였으며, XRD와 EDS를 사용하여 박막의 결정성 및 성분을 분석하였다. 실험을 통하여 얻어진 최적의 증착조건은 RF 전력 125W, 아르곤과 산소비 15:5에서 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2010

음향방출법은 압력용기 구조에서 존재하는 결함이나 누출을 탐지하거나 모니터링하는데 유용한 도구로 부상하였다. 본 연구에서는 브레그 격자에 근거한 음향방출센서 시스템이 개발되었다. 다양한 길이의 센싱부를 포함하는 다양한 형태의 광섬유 브레그 격자센서가 제작되었고 PZT 펄서와 연필심 파괴를 이용하여 시험되었다. 두 가지 형태의 센서부착법이 사용되었다. 첫째는 광섬유 브레그 격자센서가 접착제를 이용하여 표면에 완전히 부착되는 방법이고 둘째는 센서의 한쪽 부분만 표면에 부분적으로 고정하고 다른 쪽은 외팔보와 같이 작동하도록 하는 방법이다. 이렇게 함으로써 센싱부의 길이에 비례하는 고유진동수를 갖는 광섬유 브레그 격자센서를 구성할 수 있다. 본 연구에 사용된 센서 시스템의 최종 목적은 원자력발전소 상부 관통관의 균열이나 누출을 탐지하는 온라인 모니터링 시스템에 사용하는 것이다.

• Composites Research
• /
• 제28권4호
• /
• pp.148-154
• /
• 2015

구조건전성 모니터링은 구조물에 발생된 손상을 조기에 감지 및 적절한 유지보수를 통해 재정적 혹은 인명 피해를 방지하기 위해 실시된다. 대부분의 능동센싱 기반 구조건전성 모니터링에서는 많은 수의 압전체(piezoelectric transducer) 센서와 구동기(actuator)를 필요로 한다. 구조건전성 모니터링 시 사용된 압전센서에 결합이 존재하는 경우, 구조물의 상태진단에 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 구조건전성 모니터링 결과를 위해 임피던스 기반 센서 자가 진단법을 사용하여 다수 센서의 결함을 탐지하였다. 또한 사용된 접착제와 센서의 정보가 충분치 못한 경우, 사용된 센서로부터 측정된 데이터만을 토대로 센서결함 진단을 위한 알고리즘을 소개하였다. 알고리즘이 적용 가능한 온도 범위를 실험적으로 분석함으로써 개발된 기법이 실제 환경에서 응용이 가능함을 확인하였다.